Наладка
Усилитель, собранный из проверенных деталей и транзисторов, обычно сразу начинает работать. Подключив источник питания (12 в), резисторами R3, R8, R12, R18 устанавливают рекомендуемый режим. Затем через разделительный конденсатор С3, который предварительно отключается от коллектора транзистора Т2, подают на вход усилителя напряжение от звукового генератора (0,2 в, частота 1000 гц).
Цепь обратной связи в точке «б» необходимо разорвать. Контроль формы выходного напряжения наблюдают с помощью осциллографа, подключенного параллельно громкоговорителю. Если на стыках полуволн наблюдаются большие «ступеньки», нужно уточнить значение резистора R19.
Оно подбирается по минимальным искажениям, которые при включении цепи обратной связи почти полностью исчезают. Налаживание других каскадов никакими особенностями не отличается. В тех случаях, когда от усилителя требуется чувствительность порядка 250 мв, первые два каскада на транзисторах Т1, Т2 из схемы можно исключить.
Транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42.
Транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42
— германиевые, усилительные маломощные низкочастотные, структуры p-n-p. Корпус металлостеклянный с гибкими выводами. Масса — около 2 г. Маркировка буквенно — цифровая, на боковой поверхности корпуса.
Существуют следующие зарубежные аналоги: МП39 —
2N1413
МП40 — 2N104
МП41 возможный аналог — 2N44A МП42 возможный аналог — 2SB288
Наиболее важные параметры.
Коэффициент передачи тока
у транзисторов МП39 редко превышает 12
, у МП39Б находится в пределах от 20
до 60
. У транзисторов МП40, МП40А — от 20
до 40
. У транзисторов МП41 — от 30
до 60
, МП41А — от 50
до 100
. у транзисторов МП42 — от 20
до 35
, МП42А — от 30
до 50
, МП42Б — от 45
до 100
.
Максимальное напряжение коллектор — эмиттер.
У транзисторов МП39, МП40 — 15
в. У транзисторов МП40А — 30
в. У транзистора МП41, МП41А, МП42, МП42А, МП42Б — 15
в.
Предельная частота коэффициента передачи тока
(fh21э)транзистора для схем с общим эмиттером: До 0,5
МГц у транзисторов МП39, МП39А. До 1
МГц у транзисторов МП40, МП40А, МП41, МП42Б. До 1,5
МГц у транзисторов МП42А. До 2
МГц у транзисторов МП42.
Максимальный ток коллектора.
— 20
мА постоянный, 150
мА — пульсирующий.
Обратный ток коллектора
при напряжении коллектор-база 5в и температуре окружающей среды от -60 до +25 по Цельсию не более — 15
мкА.
Обратный ток эмиттера
при напряжении эмиттер-база 5в и температуре окружающей среды до +25 по Цельсию не более — 30
мкА.
Емкость коллекторого перехода
при напряжении колектор-база 5в на частоте 1МГц — не более 60
пФ.
Коэффициент собственного шума
— у МП39Б при напряжении коллектор-база 1,5в и эмиттерном токе 0,5мА на частоте 1КГц — не более 12
дб.
Рассеиваемая мощность коллектора.
У МП39, МП40, МП41 — 150
мВт. У МП42 — 200
мВт.
Когда-то, транзисторами этой серии комплектовали широко распространенные наборы радиоконструктора для начинающих. МП39-МП42 при своих, довольно крупных габаритах, длинных гибких выводах и простой распиновкe(цоколевке) идеально подходили для этого. Кроме того, довольно большой обратный ток, позволял им работать в схеме с общим эмиттером, без дополнительного смещения. Т.е. — простейший усилитель собирался действительно, на одном транзисторе
, без резисторов. Это позволяло значительно упростить схемы на начальных этапах конструирования.
Наладка
Усилитель, собранный из проверенных деталей и транзисторов, обычно сразу начинает работать. Подключив источник питания (12 в), резисторами R3, R8, R12, R18 устанавливают рекомендуемый режим. Затем через разделительный конденсатор С3, который предварительно отключается от коллектора транзистора Т2, подают на вход усилителя напряжение от звукового генератора (0,2 в, частота 1000 гц).
Цепь обратной связи в точке «б» необходимо разорвать. Контроль формы выходного напряжения наблюдают с помощью осциллографа, подключенного параллельно громкоговорителю. Если на стыках полуволн наблюдаются большие «ступеньки», нужно уточнить значение резистора R19.
Оно подбирается по минимальным искажениям, которые при включении цепи обратной связи почти полностью исчезают. Налаживание других каскадов никакими особенностями не отличается. В тех случаях, когда от усилителя требуется чувствительность порядка 250 мв, первые два каскада на транзисторах Т1, Т2 из схемы можно исключить.
В журналах «ЮТ» № 9 и № 10 за 1970 год мы рассказали о простых детекторных приемниках. Такие приемники позволяют услышать в наушниках сигналы мощных и близко расположенных радиостанций.
Сегодня вы познакомитесь с простейшим усилителем на транзисторе, а также узнаете, что нужно сделать, чтобы приемник стал еще лучше и как «научить» его принимать больше программ с повышенной громкостью.
Итак, ЗАНЯТИЕ 3.
ЧТО УМЕЕТ ТРАНЗИСТОР
Прежде всего нам потребуется транзистор. Этот маленький электронный прибор величиной немногим более горошины выполняет ту же роль, что и усилительная лампа. «Сердце» транзистора — миниатюрная пластинка из полупроводника (германия или кремния) с вплав 1 ленными в нее двумя электродами. Один из электродов называется эмиттером, другой — коллектором, а пластинка — базой (рис. 1).
Если на базу транзистора подать слабый электрический сигнал, то в цепи коллектора появится его мощная «копия». Выходит, что полупроводниковый триод работает как усилитель. Отношение, которое показывает, во сколько раз изменение коллекторного тока больше вызвавшего его изменение тока в цепи базы, называется коэффициентом усиления транзистора по току и обозначается буквой Р (бета). Вы уже догадались, что чем больше величина коэффициента |3, тем большим усилением обладает триод.
д Для усилителя низкой частоты подойдут маломощ-«ке транзисторы типа МП39-МП42 или аналогичные им триоды П13-П16 с любым буквенным индексом
Важно, чтобы их коэф. фициент усиления по току был не менее 30-40
фициент усиления по току был не менее 30-40.
Кроме транзистора Т, в схему усилителя (рис. 2) входят резистор R, конденсатор С и электромагнитный телефон Тлф.
Резистор R включен между базой транзистора и минусом батареи. Он обеспечивает подачу напряжения на базу и создает необходимый режим работы триода. Его сопротивление равно 200-300 ком и зависит от параметров транзистора.
Конденсатор С называется разделительным. Он пропускает звуковые сигналы, но преграждает путь постоянному току между базой и плюсовым выводом батареи.
Постоянный резистор R может быть любого типа. Однако в транзисторные схемы лучше включать малогабаритные приборы типа УЛМ или МЛТ 0,125. Конденсатор С емкостью 0,047 мкф типа К Ю-7 или МБМ, а электромагнитный телефон (наушник) Тлф типа ТОН-1 или ТОН-2 с вы-сокоомной звуковой катушкой.
Схему усилителя соберите на монтажной плате из картона или фанеры размером 50X30 мм (рис. 3).
Транзисторы очень чувствительны к высокой тем
пературе. Паять надо быстро и уверенно, чтобы не перегреть триод. Выводы прибора не следует изгибать ближе, чем на расстояние 10 мм от корпуса, а их длина должна быть не менее 15 мм.
Настройка усилителя сводится к проверке режима работы транзистора. Подбирая величину сопротивления резистора R, установите ток коллектора Ti равным 0,8 — 1 ма. Измерительный прибор нужно включить между выводом наушника и минусом батареи. Если у вас нет миллиамперметра или тестера, то установить нужный режим триода можно по максимальной громкости и хорошему качеству звука в телефоне.
Итак, вы собрали транзисторный усилитель низкой частоты. Подключите к его входным клеммам микрофон
Microsatellite Bus MP42 — NanoAvionics
Загрузить брошюру о автобусах MP42 здесь
Микроспутники могут предложить чрезвычайно высокий уровень производительности и надежности для различных космических приложений. От камер наблюдения Земли (EO) с высоким разрешением до мощных космических интернет-сервисов — микроспутники могут принести значительную пользу современным отраслям.
Проверенный микроспутниковый автобус среднего радиуса действия NanoAvionics, MP42, использует 15-дюймовое разделительное кольцо класса ESPA и может вмещать полезную нагрузку максимальной массой 75 кг. Высота полезной нагрузки является гибкой, пока общая высота спутника не превышает 1300 мм. Большой объем полезной нагрузки обеспечивает гибкость развертываемых антенн, стрел и других конструкций.
MP42 представляет собой высокомодульную систему с несколькими настраиваемыми подсистемами и доступными развертываемыми установками солнечных панелей, чтобы точно соответствовать требованиям клиентов к производительности миссии, маневренности и мощности.
Инфраструктура операций миссии системы, элементы аппаратного и программного обеспечения были построены так, чтобы действовать как строительные блоки для конкретной миссии, на основе базовой архитектуры, оптимизированной для высокопроизводительных миссий. Это экономит время и ресурсы во время интеграции, обеспечивая более простые и повторяемые процессы.
Платформа также поставляется с загруженным образцом кода миссии (который легко настраивается, расширяется или заменяется) и проходит предварительную квалификацию для быстрых приемочных испытаний в соответствии с требованиями миссии.
Платформа MP42 представляет собой универсальную систему, оптимизированную для высокой пропускной способности данных и комплексных коммуникационных задач и услуг. Он также подходит для исследовательских проектов, экстренной связи и услуг дистанционного зондирования и может быть адаптирован для таких приложений с минимальной реконфигурацией.
Платформа может также включать дополнительную электрическую или химическую двигательную установку. Это позволяет миссии извлекать выгоду из высокоимпульсных маневров, таких как изменение орбиты, предотвращение столкновений и уход с орбиты, продлевая срок службы миссии и предоставляя новые возможности для клиентов на современном требовательном рынке.
Загрузить брошюру о автобусах MP42 Здесь
Микроспутники могут предложить чрезвычайно высокий уровень производительности и надежности в различных космических приложениях.
Проверенный микроспутниковый автобус среднего радиуса действия NanoAvionics, MP42, использует 15-дюймовое разделительное кольцо класса ESPA и может вмещать полезную нагрузку максимальной массой 75 кг. Высота полезной нагрузки является гибкой, пока общая высота спутника не превышает 1300 мм. Большой объем полезной нагрузки обеспечивает гибкость развертываемых антенн, стрел и других конструкций.
MP42 представляет собой высокомодульную систему с несколькими настраиваемыми подсистемами и развертываемыми установками солнечных панелей, чтобы точно соответствовать требованиям клиентов к производительности, маневренности и мощности.
Операционная инфраструктура системы, аппаратные и программные элементы были созданы для использования в качестве строительных блоков для конкретной миссии на основе базовой архитектуры, оптимизированной для высокопроизводительных миссий.
Платформа также поставляется с образцом кода миссии (который легко настраивается, расширяется или заменяется) и проходит предварительную квалификацию для быстрых приемочных испытаний в соответствии с требованиями миссии.
Платформа MP42 представляет собой универсальную систему, оптимизированную для высокой пропускной способности данных и сложных коммуникационных задач и услуг. Он также подходит для исследовательских проектов, экстренной связи и услуг дистанционного зондирования и может быть адаптирован для таких приложений с минимальной реконфигурацией.
Платформа может также включать дополнительную электрическую или химическую двигательную установку. Это позволяет миссии извлекать выгоду из высокоимпульсных маневров, таких как изменение орбиты, предотвращение столкновений и уход с орбиты, продлевая срок службы миссии и предоставляя новые возможности для клиентов на современном требовательном рынке.
Применение в электронике
Транзистор МП42А имеет широкий спектр применения в различных схемах электронных устройств. Его преимущества, такие как высокая надежность, малые габариты, низкое потребление энергии, делают его популярным выбором для различных задач.
Транзистор МП42А может использоваться в следующих областях электроники:
| Область применения | Примеры устройств |
|---|---|
| Усилительная техника | Аудиоусилители, радиоприемники, гитарные усилители и другие устройства для усиления и обработки сигналов. |
| Источники питания | Стабилизаторы напряжения, источники питания электронных устройств. |
| Переключающие устройства | Таймеры, импульсные блоки питания, блоки защиты и другие устройства, основанные на принципе переключения электрических сигналов. |
| Аналоговые схемы | Схемы фильтрации, схемы управления, автоматические регуляторы и другие схемы для обработки аналоговых сигналов. |
| Импульсные схемы | Преобразователи постоянного тока в переменное, преобразователи частоты и другие устройства для работы с импульсными сигналами. |
Транзистор МП42А также может быть заменен аналогами, такими как КТ315, КТ3102, КТ315Г, KT3107, КТ315А и другими. Однако, при замене транзистора необходимо учитывать его параметры и характеристики, чтобы обеспечить правильную работу устройства.
Виды транзисторов
В первых транзисторах применялся германий, который работал не совсем стабильно. Со временем от него отказалось в пользу других материалов: кремния (самый распространённый) и арсенида галлия. Но все это традиционные полупроводники.
В настоящее время начинают набирать популярность триоды на основе органических материалов и даже веществ биологического происхождения: протеинов, пептидов, молекул хлорофилла и целых вирусов. Биотранзисторы используются в медицине и биотехнике.
Другие классификации транзисторов:
- По мощности подразделяются на маломощные (до 0,1 Вт), средней мощности (от 0,1 до 1 Вт) и просто мощные (свыше 1 Вт).
- Также разделяются по материалу корпуса (металл или пластмасса), типу исполнения (в корпусе, бескорпусные, в составе интегральных схем).
- Нередко их объединяют друг с другом для улучшения характеристик. Такие транзисторы называются составными или комбинированными и могут состоять из двух и более полупроводниковых приборов. Строение и у них простое: эмиттер первого является базой для второго и так далее до необходимого количества триодов. Бывает нескольких типов: Дарлинга (все составляющие с одинаковым типом проводимости), Шиклаи (тип проводимости разный), каскодный усилитель (два прибора, работающие как один с подключением по схеме с общим эмиттером).
- К составным относится также и IGBT-транзистор, представляющий собой биполярный, который управляется при помощи полярного триода с изолированным затвором. Такой тип полупроводниковых приборов применяется в основном там, где нужно управлять большим током (сварочные аппараты, городские электросети) или электромеханическими приводами (электротранспорт).
- В качестве управления может применяться не ток, а другое электромагнитное воздействие. К примеру, в фототранзисторах в качестве базы используется чувствительный фотоэлемент, а в магнитотранзисторах – материал, индуцирующий ток при воздействии на него магнитного поля.
Технологический предел для транзисторов еще не достигнут. Их размеры уменьшаются с каждым голом, а различные научно-исследовательские институты ведут поиск новых материалов для использования в качестве полупроводника. Можно сказать, что эти полупроводниковые приборы еще не сказали миру своего последнего слова.
Детали и монтаж
Монтаж усилителя производится на гетинаксовой панели толщиной 1 — 1,5 мм. Размеры платы в значительной степени зависят от области применения усилителя. Транзисторы П213Б для обеспечения хорошего теплоотвода снабжены радиаторами с общей охлаждающей поверхностью не менее 100 см2.
Питание усилителя может производиться от батареи напряжением 12 в, собранной из элементов типа «Сатурн», или от батарей для карманного фонаря. Питание усилителя от сети переменного тока осуществляется с помощью выпрямителя, собранного по мостовой схеме на четырех диодах Д1-Д4 с емкостным фильтром через стабилизатор напряжения (рис. 2).
Как было указано выше, при работе усилителя потребляемый им ток изменяется в довольно широких пределах. Резкие колебания тока неизбежно вызовут изменение величины питающего напряжения, что может привести к нежелательным связям в усилителе и искажениям сигнала. Для предотвращения подобных явлений предусмотрена стабилизация выпрямленного напряжения.
В состав стабилизатора входят транзисторы Т7, Т2 и стабилитрон Д5. Данный стабилизатор при изменении тока нагрузки от 5 до 400 ма обеспечивает стабильное напряжение 12 в, причем амплитуда пульсаций не превышает 5 мв. Стабилизация питающего напряжения происходит за счет перепада напряжения на транзисторе Т2.
Этот перепад зависит от смещения на базе транзистора Т2, которое, в свою очередь, зависит от величины опорного напряжения на резисторе R2 и напряжения на нагрузке (Rнагр).
Транзистор Т2 монтируют на радиаторе. Выпрямитель размещается в ящике размером 60Х90Х130 мм, который изготавливается из листовой стали толщиной 1 мм.
Силовой трансформатор выполнен на сердечнике Ш12, толщина набора 25 мм. Обмотка I (на 127 в) содержит 2650 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка II (на 220 в) — 2190 витков ПЭЛ 0,12, обмотка III — 420 витков ПЭЛ 0,55.
Описание транзистора MPSA42. Справочные данные.
Транзистор MPSA42 — высокочастотный (30 МГц > FГР < 300 МГц), проводимость типа NPN, биполярный, кремниевый (Si), средней мощности (300 мВт > PК,МАКС < 1500 мВт). Тип корпуса TO-92. Аналоги данного транзистора — транзисторы: NTE287, SK3433, PMBTA42, SMBTA42, S920TS, TMPTA42.
Транзистор
UКЭ0 /UКБ0 ПРОБВ
IК, МАКСмА
PК, МАКСмВт
h21Э
fгрМГц
Изготовитель
мин.
макс.
IКмА
UКЭВ
Название (полное)
Название (сокращённое)
MPSA42
300/300
500
625
40
30
10
50
Allegro Microsystems Inc
AlegroMicro
American Microsemiconductor Inc
AmerMicroSC
Central Semiconductor Corp
CentralSemi
Continental Device India Ltd
Contin Dev
Crimson Semiconductor Inc
CrimsonSimi
Diodes Inc
Diodes Inc
Fairchild Semiconductor Corp
FairchildSC
Micro Electronics Ltd
Micro Еlecs
Mistral SPA
Mistral SpA
Motorola Semiconductor Products Inc
Motorola
NAS Etektronische Halbleiter Gmbh
NAS Elekt
National Semiconductor Corp
Natl Semi
Phitips International BV/Philips Components
PhilipsComp
Semelab Plc
Semelab
Semiconductors Inc
Semi Inc
Semiconductor Technology Inc
SemiconTech
Intex Со Inc/Semitronics Corp
Semitronics
Siemens Aktiengeselischaft
Siemens Akt
Solid State Inc
Solid Stinc
Swampscott Electronics Со Inc
Swampscott
Toshiba America Electronic Components Inc
ToshibaAmer
Taiwan Liton Electronic Со Ltd
TwLitonEIec
Цоколёвка
Тип
Номера выводов
1
2
3
3 вывода
C
B
E
UКЭ0, ПРОБ — напряжение пробоя коллектор-эмиттер биполярного транзистора при токе базы равном нулю.
UКБ0, ПРОБ — напряжение пробоя коллектор-база биполярного транзистора.
UКЭ — напряжение источника питания биполярного транзистора при измерении коэффициента усиления h21Э.
IК, МАКС — максимально допустимый постоянный коллекторный ток биполярного транзистора.
IК — постоянный коллекторный ток биполярного транзистора при измерении коэффициента усиления h21Э.
h21Э — схема с общим эмиттером — статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора.
fГР — максимальная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.
PК, МАКС — постоянная максимально допустимая мощность рассеиваемая коллектором биполярного транзистора.
* — Транзистор не является полным аналогом, но возможна замена.
При замене оригинального транзистора аналогом необходимо сравнить технические данные транзисторов и типы корпусов. Решение о замене транзистора аналогом должно приниматься с учётом конкретной схемы в которой он работает.