Схемы включения транзистора

Рассмотрим схему, изображённую на рисунке 1. При помощи переменного резистора мы можем плавно менять напряжение на базе, а при помощи вольтметра и амперметра – измерять напряжение и ток базы. Для различных значений напряжения на базе будем измерять ток базы. Мы получим ряд значений, которые можно отложить на графике, в виде точек. По этим точкам проведём прямую. Таким образом, мы получили входную вольт-амперную  характеристику транзистора (рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2

Выберем на прямолинейном участке графика любые две точки, не очень далеко отстоящие друг от друга. Пусть точке А соответствует напряжение базы 0,35 В и ток базы 450 мкА, а точке Б – напряжение базы 0,5 В и ток базы 650 мкА (рис. 3). По этим четырём значениям можно получить очень важную характеристику усилительного каскада на транзисторе – входное сопротивление:

Рис. 3

Обычно низкое входное сопротивление нежелательно, так как увеличиваются потери сигнала из-за образование делителя напряжения (рис. 4) и  меняются характеристики колебательного контура, если он находится во входной цепи.

Рис. 4

Будем менять напряжение на базе и измерять ток коллектора и напряжение коллектора (рис. 5). По полученным данным можно построить график зависимости тока коллектора от напряжения коллектора (рис. 6).

Рис. 5

Рис. 6

Выберем на прямолинейном участке графика любые две точки. Пусть точке А соответствует напряжение коллектора 4,5 Вольта и ток коллектора 3 мА, а точке Б – напряжение коллектора 6 Вольт и ток коллектора 2 мА (рис. 7). По этим данным можно найти выходное сопротивление усилительного каскада. Выходное сопротивление отрицательно, поэтому берётся модуль:

Рис. 7

Для различных схем требуется разное выходное сопротивление. Например, для усилителей мощности низкой частоты, необходимо низкое выходное сопротивление, а для усилителей высокой частоты, в которых в выходной цепи стоит колебательный контур – высокое.

Схема усилительного каскада, которую мы до сих пор рассматривали, называется схемой с общим эмиттером (ОЭ), так как потенциал эмиттера остаётся неизменным (за исключением случая, когда в цепи эмиттера стоит резистор обратной связи). В этой схеме входной сигнал подаётся между базой и эмиттером, а выходной сигнал снимается между коллектором и эмиттером (рис. 8).

Рис. 8

В схеме с ОЭ входное и выходное сопротивление не очень сильно отличаются друг от друга: выходное сопротивление может быть в 10 раз больше входного.

Выходное сопротивление тем больше, чем больше сопротивление нагрузки и наоборот.

Входное сопротивление тем больше, чем больше сопротивление нагрузки; чем больше глубина обратной связи

Другой схемой включения транзистора является схема с общей базой (ОБ) (рис. 9). Входной сигнал здесь, также, подаётся между базой и эмиттером, но потенциал базы остаётся постоянным, а меняется потенциал эмиттера. Выходной сигнал, как и в схеме с ОЭ, снимается между коллектором и общим проводом питания (в данном случае – «минусовый» провод источника).

Схема с ОБ характеризуется очень низким входным сопротивлением и очень высоким выходным. Применяется схема в усилителях и генераторах частот метрового диапазона волн (УКВ, FM) и сверх высоких частот.

Рис. 9

Третья схема включения транзистора – это схема с общим коллектором (ОК) или схема эмиттерного повторителя (Рис. 10).

В этой схеме входной сигнал подаётся на базу. Выходной сигнал формируется на эмиттере. Эта схема характеризуется очень большим входным сопротивлением, и очень низким выходным.

Применяется схема с ОК в усилителях мощности звуковой частоты, когда усиленный сигнал подаётся на громкоговоритель; в стабилизаторах напряжения; в схемах, где необходимо низкое выходное сопротивление или высокое входное.

Рис. 10

Рассмотрим каждую из основных схем включения транзистора более подробно. Начнём с самой распространённой из них – схемы с общим эмиттером (ОЭ).

Будем менять напряжение базы и для каждого напряжения на базе измерять напряжение на коллекторе при помощи схемы, изображённой на рисунке 11. По полученным данным можно начертить график зависимости напряжения коллектора от напряжения на базе (рис. 12).

Рис. 11

Рис. 12

Как и раньше, выберем две любые точки на графике. Точке А пусть соответствует напряжение базы 0,2 Вольта и напряжение коллектора 5,6 Вольт, а точке Б  - напряжение базы 0,25 Вольт и напряжение коллектора 4,5 Вольта (рис. 13). По этим данным найдём усиление по напряжению:

Рис. 13

По той же самой схеме будем вновь менять напряжение на базе и для каждого напряжения на базе будем измерять ток базы и ток коллектора (рис. 14). По полученным данным можно построить график зависимости тока коллектора от тока базы (рис. 15):

Рис. 14

Рис. 15

Из этого графика можно найти коэффициент усиления по току. Для этого снова выберем две точки на графике. Пусть точке А соответствует ток базы 40 мкА (0,00004 А) и ток коллектора 5,6 мА (0,0056 А), а точке Б – ток базы 50 мкА (0,00005 А) и ток коллектора 7 мА (0,007 А) (Рис. 16).

Рис. 16

Таким образом, усиление по току составило 140, а усиление по напряжению – 22. Из физики известно, что мощность равна произведению тока на напряжение P=IU (измеряется в Ваттах). Поэтому усиление по мощности равно произведению усиления по току и усиления по напряжению:

Как мы увидели схема с общим эмиттером даёт очень большое усиление по мощности, поэтому она наиболее распространена.

Схема с общим эмиттером используется в усилителях низких частот и высоких частот в области длинных, средних и коротких волн (до 30-40 МГц), в генераторах низких и высоких частот, триггерах и других устройствах.

На рисунке 17 изображена схема усилителя с отрицательной обратной связью, которая осуществляется за счёт конденсатора, стоящего между коллектором и базой. Как уже было сказана ранее, ёмкостное сопротивление конденсатора зависит от частоты, поэтому величина обратной связи не постоянна для различных частот. Для высоких частот глубина обратной связи больше, поэтому усиление меньше. Чем выше частота, тем меньше усиление.

Если конденсатора обратной связи нет, то всё равно существует ёмкость между коллектором и базой, от которой невозможно избавиться. Эта ёмкость составляет всего лишь несколько пикофарад, поэтому она не оказывает влияние на усиление низких частот. Для высоких частот этой ёмкости достаточно, чтобы снизить усиление даже до единицы.

Рис. 17

Для усиления высоких частот необходимо экранировать входной электрод транзистора от выходного электрода. В схеме с общим эмиттером это сделать невозможно. Поэтому прибегают к схеме с общей базой. В этом случае входным электродом оказывается эмиттер, а выходным – коллектор. Между коллектором и эмиттером находится база, потенциал которой делают постоянным. Таким образом,  коллектор оказывается экранирован от эмиттера (рис. 18).

Рис. 18

Проанализируем работу этой схемы. База имеет некоторый постоянный положительный потенциал. Пускай входной сигнал делает эмиттер более положительным, тогда разность потенциалов между эмиттером и базой уменьшается. Это приводит к уменьшению тока коллектора, а значит увеличивается напряжение коллектора. Значит, увеличение потенциала эмиттера вызывает увеличение напряжения коллектора, и наоборот. Поэтому сигнал на выходе совпадает по фазе с сигналом на входе.

Схема с общей базой даёт хорошее усиление по напряжению, но усиление по току меньше единицы. Это видно из следующих вычислений:

Третья схема, которая используется в радиотехнике – это схема с общим коллектором или схема эмиттерного повторителя (рис. 19). Как уже было сказано ранее, в этой схеме потенциал коллектора постоянен, входным электродом является база, выходным – эмиттер.

Если потенциал базы увеличивается, то увеличивается ток эмиттера, а значит увеличивается падение напряжения на резисторе в цепи эмиттера. Поэтому потенциал эмиттера также увеличивается. И наоборот, при уменьшении потенциала базы, потенциал эмиттера также уменьшается. Отсюда следует, что выходной сигнал находится в фазе с входным.

Рис. 19

В усилителе, собранном по схеме с общим коллектором, существует сильная отрицательная обратная связь. Это приводит к следующему:

• Входное сопротивление достигает высоких значений.

• Отсутствует усиление по напряжению. Потенциал эмиттера равен потенциалу базы. Отсюда появилось второе название этой схемы – схема эмиттероного повторителя.

Так как ток эмиттера самый большой в транзисторе, выходное сопротивление усилителя очень низкое, поэтому схема нашла применение в усилителях мощности звуковой частоты, стабилизаторах напряжения и в других устройствах.

Усиление по току в схеме эмиттерного повторителя больше чем в схеме с общим эмиттером, это видно из следующих вычислений:

И ещё одно важное соотношение:

Обобщим всё вышесказанное с помощью таблицы:

Схема включения	ОЭ	ОБ	ОК
Входное сопротивление	200 - 2000 Ом	30 - 1500 Ом	0,2 – 1 Мом
Выходное сопротивление	10 – 100 кОм	0,5 – 2 МОм	50 – 500 Ом
Усиление по току	20 – 200	<1	20 – 200
Усиление по напряжению	Несколько сотен	Несколько сотен или тысяч	Около единицы
Усиление по мощности	Несколько тысяч	Несколько сотен	Несколько десятков
Напряжения на выходе и входе	В противофазе	В фазе	В фазе
Применение	Универсальное. Усилитель и фазоинвертор	На наиболее высоких частотах. При работе на высокоомную нагрузку	При работе на низкоомную нагрузку или от высокоомного генератора

 

В следующей таблице приведены формулы, которые позволяют вычислить коэффициент усиления по току для каждой из схем включения транзистора, если известен коэффициент для другой схемы:

Схема	ОЭ	ОБ	ОК
ОЭ
ОБ
ОК

Термины:

1.Потенциометр – переменный резистор для управления напряжением.

2.Размыкатель цепи – устройство, выполняющее те же функции, что и плавкий предохранитель, но не нуждающееся в замене.

3.Реостат – переменный резистор, используемый для управления током.

4.Термопара – устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую.

5.Тиристоры – широкий класс полупроводниковых устройств, используемых в качестве электронных переключателей.

6.УЗЧ (усилитель звуковой частоты) – устройство, которое усиливает сигналы переменного тока в диапазоне звуковых частот (20 – 20000 Гц).

7.Усилитель класса А – усилитель, в котором смещение подаётся таким образом, что ток через него течёт в течение всего периода входного сигнала.

8.Усилитель класса АВ – усилитель, в котором смещение подаётся таким образом, что ток через него течёт в течение времени большего половины периода входного сигнала.

9.Усилитель класса В– усилитель, в котором смещение подаётся таким образом, что ток через него течёт в течение всего периода входного сигнала.

10.Усилитель класса С – усилитель, в котором смещение подаётся таким образом, что ток через него течёт в течение времени меньшего половины периода входного сигнала.

11.Усилитель с общей базой – усилитель, в котором база является общим электродом по отношению ко входу и выходу.

12.Фильтр верхних частот – фильтр, который пропускает верхние частоты, но не пропускает нижние.

13.Фильтр низких частот – фильтр, который пропускает низкие частоты, но не пропускает высокие.

14.Солнечный (фотогальванический) элемент – устройство, преобразующее солнечную энергию в электрическую.

15.Фотодиод – устройство, используемое для управления током с помощью световой энергии.

16.Химический источник тока – устройство, преобразующие химическую энергию в электрическую.

17.Электромагнит – магнит, полученный путём пропускания тока через катушку.

18.Эффективное (действующее) значение – это значение такого постоянного тока, который выделяет в данном проводнике такое же количество тепла, что и определённый переменный ток.

19.Осциллограф – устройство, визуально отображающее во времени форму токов, текущих в электрической цепи.

20.Положительная обратная связь – цепь, обеспечивающая подачу на вход усилителя части выходного сигнала в той же фазе, что и входной сигнал.

21.Полупроводник – 4-хвалентный химический элемент, имеющий алмазную кристаллическую решётку.

22.Полупроводниковый материал n-типа – полупроводник с примесью 5-валентного элемента.

23.Полупроводниковый материал p-типа – полупроводник с примесью 3-хвалентного элемента.

24.Пьезоэлектрический эффект – возникновение электрического напряжения на кристалле при его деформации. .

Что такое ТРИЗ

ТРИЗ — теория решения изобретательских задач — область знаний, которая исследует механизмы развития технических или иных систем с целью создания практических методов решения изобретательских задач. Основной целью ТРИЗ является выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем. Автор ТРИЗ — Генрих Саулович Альтшуллер.

Появление ТРИЗ в середине XX века было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений за счёт снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.

Основные функции ТРИЗ:

• Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.

• Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).

• Развитие качеств творческой личности.

Дополнительные функции ТРИЗ:

• Решение научных и исследовательских задач.

• Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.

• Выявление причин брака и аварийных ситуаций.

• Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.

• Объективная оценка решений.

• Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.

• Развитие творческого воображения и мышления.

• Развитие творческих коллективов.

В результате своего развития ТРИЗ вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области, и сегодня используется также в нетехнических областях таких, как бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.

Усовершенствование переговорного устройства с помощью приёмов ТРИЗ

На  рисунке 1 приведена простейшая схема усилителя низкой частоты для переговорного устройства. Сигнал с микрофона BM1 поступает на базу транзистора VT1 через конденсатор С1. Резистор R1 создаёт на базе смещение, которое определяет режим и качество работы усилителя. Усиленный ток коллектора проходит через телефон BF1. Усилитель работает правильно и не искажает сигнал в том случае если смещение на базу подобрано таким образом, что напряжение коллектора в отсутствии сигнала составляет половину напряжения питания. Таким образом, настройка осуществляется подбором резистора R1.

Рис. 1

На подбор резистора R1 может уйти достаточно много времени и сил, в связи с этим возникают следующие технические противоречия:

ТП1: при увеличении количества экспериментов (а, следовательно, паек), точность настройки увеличивается, но затрачивается слишком много времени и сил.

ТП2: если экспериментов мало, то время настройки и количество затраченных сил уменьшается, но точность настройки падает.

Сформулируем идеальный конечный результат:

ИКР: усилитель настраивается точно и при этом затрачивается мало времени и сил.

Для разрешения данных технических противоречий можно использовать следующие приёмы:

- Объединение

- Универсальность

- Динамичность

- Посредник

 В результате приходим к схеме, изображённой на рисунке 2:

Рис. 2

Вместо постоянного резистора в цепи смещения ставится переменный резистор R2. С его помощью подбирается такое смещение, чтобы, напряжение коллектора стало равным половине  напряжения питания. Поле этого переменный резистор отпаивается, измеряется его сопротивление и вместо резисторов R1 и R2 ставится один постоянный резистор с сопротивлением равным сумме сопротивлений R1 и R2.

Усиленное ИКР:

Каскад усиления настраивает себя сам.

Для разрешения ТП при данном ИКР можно использовать приём «Обратная связь».

Подключив резистор смещения не к источнику питания, а к коллектору, можно получить схему с отрицательной обратной связью (ООС) (рис. 3). Хотя усиление такой схемы несколько меньше, чем у схемы без ООС, она не искажает сигнал при определённом диапазоне значений сопротивления резистора смещения. Т. о. можно поставить резистор с любым сопротивлением из этого диапазона, и схема будет работать правильно.

Рис. 3

Для того, чтобы переговорное устройство было более чувствительным, необходимо увеличить усиление схемы. Применив закон развития технических систем МОНО-БИ-ПОЛИ, можно собрать двухкаскадный усилитель. Схема на рисунке 4 состоит из двух каскадов усиления. Т. о. общий коэффициент передачи тока (усиления) равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада. В связи с этим двухкаскадный усилитель обладает большой чувствительностью.

Рис. 4

Однако, если коэффициенты усиления транзисторов достаточно большие, а источник питания не очень хорошего качества, такой усилитель будет работать неправильно. Вместо усиления сигнала с микрофона, он будет генерировать свой собственный сигнал, который будет проявляться в виде гудения или тресков в наушнике. Возникают следующие технические противоречия:

ТП1: При повышении усиления чувствительность усилителя возрастает, но при этом он перестаёт правильно работать.

ТП2: При уменьшении усиления, усилитель работает правильно, но чувствительность понижается.

ИКР: При повышении усиления чувствительность возрастает, и усилитель работает правильно.

На самом деле, причина такого эффекта не связана с большим усилением схемы. Оперативная зона, в которой возникает конфликт, находится внутри источника питания. Падение напряжения на сопротивлении источника питания вызывает положительную обратную связь, которая дестабилизирует устройство (рис. 5).

Рис. 5

Коллекторные токи и первого и второго транзистора проходят через одни и те же цепи питания и создают падение напряжения на сопротивлении источника питания Rпит. Так как второй транзистор оперирует со значительно большими токами, то именно он вносит больший вклад в падение напряжение на Rпит. Если на входе усилителя положительная полуволна сигнала (увеличиваются напряжение и ток базы первого транзистора), то на выходе (коллектор второго транзистора) она тоже положительна. Следовательно, через второй транзистор течёт меньший ток, а значит, уменьшается падение напряжения на сопротивлении источника питания, что приводит к возрастанию напряжения питания и току базы первого транзистора. Таким образом, образуется положительная обратная связь, которая и приводит к самовозбуждению усилителя.

Сформулируем новые технические противоречия:

ТП1: при понижении сопротивления ИП усилитель работает более стабильно, но стоимость ИП повышается.

ТП2: при повышении сопротивления ИП его стоимость понижается, но усилитель работает менее стабильно.

Также можно описать физическое противоречие:

ФП: сопротивление ИП должно быть низким, чтобы усилитель работал правильно, но должно быть высоким, чтобы он был дешёвым.

ИКР: сопротивление ИП высокое, но усилитель работает стабильно.

Технические противоречия разрешаются с помощью следующих приёмов:

Дробление

Проскок

Эти приёмы можно осуществить, применив развязку по питанию, изображённую на рисунке 6:

Рис. 6

В схеме, показанной на рисунке 7,  применена развязка по питанию, которая осуществлена с помощью резистора R и конденсатора С. Напряжение питания первого каскада не зависит от колебаний напряжения, вызванных падением напряжения на сопротивлении источника питания из-за протекания коллекторного тока второго транзистора.

Рис. 7

Физическое противоречие, упомянутое выше, разрешается в данном случае во времени, так как развязка по питанию создаёт временную задержку, равную произведению ёмкости конденсатора на сопротивление резистора:

t=RC,

где t – время, сек; R – сопротивление резистора, Ом; С – ёмкость конденсатора, Ф.

Часто в переговорном устройстве необходим сигнал вызова. Для этого можно собрать отдельный генератор звуковой частоты, однако это усложнит схему. Таким образом приходим к следующим техническим противоречиям и идеальному конечному результату:

ТП1: Если сделать отдельный генератор, то в переговорном устройстве будет вызывной сигнал, но на это уйдут дополнительные время и средства.

ТП2: Если не делать отдельный генератор, то не будет дополнительного расхода времени и средств, но тогда не будет вызова.

ИКР: нет отдельного генератора, но вызывной сигнал есть.

Мы уже видели, что без развязки по питанию усилитель сам превращается в генератор из-за положительной обратной связи, но тогда это было вредной функцией, но мы можем сделать её полезной, если сможем управлять ей при помощи следующих приёмов:

-         Универсальность

-          Вред в пользу

-          Обратной связи

-          Наоборот

-          Динамичность

-          Посредник

На рисунке 8 приведена схема переговорного устройства с вызовом. Когда кнопка не нажата, на вход усилителя поступает сигнал с микрофона. При нажатии на кнопку, микрофон отключается, но на вход теперь подаётся сигнал с выхода через конденсатор положительной обратной связи  Спос. Таким образом, усилитель превращается в генератор, и из телефонного капсюля слышен вызывной сигнал.

Рис. 8

Громкоговорящее переговорное устройство.

На рисунке 9 изображена схема трёхкаскадного усилителя звуковой частоты с выходом на громкоговоритель. Первые два каскада усиления имеют развязку по питанию, и на них осуществлена возможность генерировать вызывной сигнал. У этой схемы есть ряд недостатков: через динамик проходит постоянная составляющая тока коллектора, следовательно, он работает в «неестественном» режиме; выходной каскад всегда потребляет одну и ту же мощность, не зависимо от наличия сигнала, а значит, такая схема крайне неэкономична.

Рис. 9

Если уменьшить смещение базы последнего транзистора, то усилительный каскад будет более экономичным, но при этом сигнал будет сильно искажаться (рис. 10):

Рис. 10

 

И снова мы пришли к техническим противоречиям:

ТП1: при достаточном смещении усилитель не искажает сигнал, но при этом становится неэкономичным.

ТП2: при уменьшении смещения, усилитель более экономно расходует электроэнергию, но при этом искажает звук.

Усиленное ТП2: при отсутствии смещения, расход электроэнергии пропорционален амплитуде входного сигнала, но происходят сильные искажения звука.

ИКР: смещение на транзистор не подаётся, но сигнал не искажается.

Применим следующие приёмы:

-         Дробление

-         Объединение

-         Вред в пользу

В результате получим схему, изображённую на рисунке 11:

Рис. 11

Это схема усилителя с двухтактным выходным каскадом, в котором транзисторы имеют разную структуру и работаю в режиме B, поэтому каждый из них усиливает только половину периода входного сигнала, следовательно, мощность, потребляемая этим каскадом пропорциональна амплитуде сигнала. Если сигнала нет, то усилитель почти не потребляет электроэнергию. Динамик подключён к выходу через конденсатор, поэтому через него не проходит постоянная составляющая тока эмиттеров, но проходит переменный ток, на работу с которым он и рассчитан.

Рассмотренное нами переговорное устройство имеет один серьёзный недостаток: переговариваться можно только в одном направлении т.е. один человек может только говорить, а другой – только слушать. Чтобы обеспечить двустороннюю связь, необходимо два таких переговорных устройства.

ТП1: Если усилителей два, то можно осуществить двухстороннюю связь, но потребуются дополнительные средства и время.

ТП2: Если усилитель один, то дополнительные средства и время не потребуются, но связь будет однонаправленной.

ИКР: усилитель один, а связь двухсторонняя.

Приёмы:

-         Универсальность.

-         Наоборот

Рассмотрим схему на рисунке 12:

Рис. 12

Один и тот же усилитель используется для передачи сообщений в оба направления. У каждого абонента есть только один динамик, который используется и как громкоговоритель и как микрофон. Когда ни одна из кнопок (SA1 или SA2) не нажата, оба динамика подключены к выходу, но так как на вход не подаётся сигнал, то динамики «молчат». При нажатии на одну из кнопок SA1 или SA2 соответствующий динамик подключается на вход и становится микрофоном. Кнопки SA3 и SA4 включают сигнал вызова.

Если собрать такую схему, то окажется, что если провода со входа и выхода усилителя расположить рядом, то усилитель возбудится, т.е. начнёт генерировать свой собственный сигнал из-за образования положительной обратной связи между входом и выходом за счёт ёмкости между проводами. Если провода развести на большое расстояние, то устройство будет неудобным в использовании:

ТП1: Если развести провода на большое расстояние, переговорное устройство будет работать правильно, но становится неудобным в эксплуатации.

ТП2: Если провода разместить близко друг от друга, то переговорное устройство становится удобным в эксплуатации, но работает не правильно.

ИКР: Переговорное устройство удобно в эксплуатации, и работает корректно.

Приём:

-Использование гибких оболочек и тонких плёнок

Решение:

-Экранирование.

Можно использовать экранированные провода, что исключит попадание сигнала с выхода на вход.

Вывод.

 При создании удобного и простого переговорного устройства много раз мы сталкивались с техническими противоречиями. Однако инструментарий ТРИЗ помог нас с лёгкостью их разрешить.

 

 

Радиомикрофон

Данное устройство предназначено для передачи человеческого голоса или других звуков на любой FM-приемник без использования проводов. Схема устройства приведена на рисунке 1.

Рис. 1

Принцип работы устройства. К коллектору транзистора VT1 подключен колебательный контур (L1C1), настроенный на одну из частот FM-диапазона. Транзистор включен по схеме с общей базой. С выхода транзистора (с коллектора) на его вход (эмиттер) подается сигнал через конденсатор С2, благодаря чему создается положительная обратная связь (ПОС), и возникают незатухающие колебания высокой частоты. На базу транзистора поступает сигнал низкой частоты с микрофона. Этот сигнал меняет параметры транзистора, а, следовательно, и частоту генерируемых колебаний. В результате происходит модуляция по частоте. Поскольку конденсаторы С1 и С2 – переменные, можно менять частоту, на которую настроен передатчик. Катушка L2 является вторичной обмоткой трансформатора. С нее высокочастотный сигнал подается в антенну.

Параметры резисторов и конденсаторов указаны на схеме.

Транзистор VT1 – КТ315 с любым буквенным индексом.

Катушка L1 – бескаркасная и имеет 4 витка. Диаметр катушки - 8 мм, диаметр провода – 1 мм.

Катушка L2 имеет 2 витка. Диаметр катушки и провода – такие же, как и в катушке L1.

В качестве микрофона можно использовать любой электретный микрофон – например, от компьютера или извлеченный из старого сотового телефона.

Антенной может служить обычный провод длиной от 20 до 100 см.

На рисунке 2 представлен один из вариантов соединения деталей радиомикрофона.

Рис. 2

Настройка прибора производится следующим образом:

Сначала включается FM-приемник и настраивается на свободную частоту, где нет радиостанций.

Затем подключается радиомикрофон к источнику питания 9 В (например к батарейке «Крона»). С помощью переменных конденсаторов С1 и С2 передатчик радиомикрофона настраивается на ту же частоту, на которую настроен приемник.

Дальность действия радиомикрофона составляет от 20 до 50 метров.

Частота/длина волны

Частота
F, кГц: 

Длина волны
L, м: