60
ALGIMANTAS ¨EPULKAUSKAS RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS 1 dalis Mokymo - metodinº priemonº Vilnius, 1998

RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

1

ALGIMANTAS ÈEPULKAUSKAS

RADIOELEKTRONIKOSPRAKTIKUMAS

1 dalis

Mokymo - metodinë priemonë

Vilnius, 1998

Page 2: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

2

Recenzentai:

prof.,hab.dr. A.Audzijonisdoc.,dr. S.Ðalavëjus

Algimantas ÈepulkauskasRADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS. 1 dalis.Mokymo - metodinë priemonë. - Vilnius.Spausdino ir iðleido VPU leidykla, 1998.

© Algimantas Èepulkauskas, 1998

UDK 621.396.6(075.8)Èe212

Page 3: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

3

PRATARMËRadioelektroninës priemonës vis plaèiau naudojamos ávairiose mokslo, pra-

monës ir kultûros srityse. Su ávairiais radioelektroniniais prietaisais ir árenginiaisnuolat susiduria daugelio profesijø ir specialybiø þmonës.

Fizikos ir technologijos mokytojai savo tiesioginiame darbe pritaiko ir naudojaávairius demonstracinius, kontrolës, matavimo ir kt. elektroninius prietaisus. Todëljiems reikalingi konstravimo ir praktinio darbo su elektroninëmis schemomis beiprietaisais ágûdþiai. Be to, mokytojas turëtø mokëti paaiðkinti moksleiviams radio-elektroniniø schemø veikimo, montavimo ir derinimo principus ir, esant galimy-bei, suorganizuoti bei vadovauti radiotechninio arba elektroninio pobûdþio techni-nës kûrybos bûreliui. Juk teisingai naudotis radijo imtuvu, televizoriumi arba mag-netofonu nesunkiai iðmoksta netgi ikimokyklinio amþiaus vaikai. Taèiau visai kaskita - iðmokyti moksleivius pasigaminti juos sudominusá radioelektroniná árengináarba nustatyti ir paðalinti gedimus buitinëje aparatûroje.

Mokymo-metodinë priemonë Radioelektronikos praktikumas skirta Vilniauspedagoginio universiteto Fizikos ir technologijos fakulteto studentams bakalau-rams, dirbantiems pagal programà RTP-212 Radijo praktikumas. Ji susideda iðdviejø daliø. Pirmoje dalyje supaþindinama su radiotechniniø matavimø princi-pais, radioelektroninës aparatûros elementais, puslaidininkiniais prietaisais ir inte-gralinëmis schemomis, elektronikos principiniø schemø braiþymø taisyklëmis irþymenimis, radiomontaþo darbø atlikimo metodika ir saugaus darbo reikalavimais.

Antroje dalyje apraðoma darbo eiga ir studentø atsiskaitymo tvarka radioelek-tronikos praktikumo laboratorijoje. Pateikiamos tipinës radioelektroninës schemos,jø reþimø skaièiavimo ir derinimo metodika. Jas studentai iðnagrinëja, sumontuojair suderina praktikos darbø metu. Studentø konstruojamos radioelektroninës sche-mos sumodeliuojamos, jø parametrai ir darbo reþimai patikrinami naudojant mo-komàsias taikomosios elektronikos kompiuterines programas Crocodile Clipsarba Electronic Workbench (vers.5).

Ðia mokymo-metodine priemone taip pat galëtø naudotis pedagogai, pravedan-tys su elektronika susietus darbus vidurinës mokyklose ir gimnazijose bei vyres-niøjø klasiø mokiniai, norintys savarankiðkai susipaþinti su radiotechniniø matavi-mø principais, radijo aparatûros detalëmis, schemø braiþymo taisyklëmis bei nesu-dëtingø radiomontaþo darbø technologija.

Page 4: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

4

Page 5: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

5

I. RADIOTECHNINIAI MATAVIMAIKonstruojant ir montuojant radioelektroninæ aparatûrà, tenka atlikti ávairius ra-

diotechninius matavimus. Jais kiekybiðkai ávertinami ávairûs aparatûros paramet-rai. Radiotechniniai matavimai svarbûs eksploatuojant bei remontuojant ávairiuselektroninius prietaisus, naudojamus vidurinëse mokyklose fizikos bei darbø tech-nologijø pamokose - generatorius, stiprintuvus, lygintuvus ir kt.

Montuojant radioelektroninius árenginius pagal gausioje populiarioje radiotech-ninëje literatûroje pateiktas schemas bei jø apraðymus, taip pat reikia mokëti patik-rinti radijo detaliø parametrus, darbo reþimus, jungtis ir montaþo kokybæ.

1.1. Radiotechniniø matavimø metodaiRadiotechniniais matavimais vadinami ávairiø elektriniø dydþiø matavimai, at-

liekami plaèiame daþniø intervale.Dauguma rodykliniø matavimo prietaisø, dirbanèiø nuolatine arba kintamàja

50 Hz daþnio srove, radijo matavimams nebetinka. Pavyzdþiui, elektromagnetinësir ferodinaminës sistemø prietaisai, esant aukðtiems daþniams, matavimams nenau-dojami. Jø induktyviosios áëjimo varþos ir sûkuriniø sroviø sukeliami nuostoliai, di-dëjant daþniui, sparèiai didëja. Radiotechniniams matavimams daþniausiai naudo-jami termoelektrinës, elektroninës arba lygintuvinës sistemos rodykliniai prietaisai.

Aukðtø daþniø diapazone matavimams didelæ átakà turi parazitinës talpos irinduktyvumai. Jø varþa labai priklauso nuo signalo daþnio. Todël ir daugelio elek-triniø dydþiø matavimo rezultatø tikslumas taip pat nuo jo priklauso. Kita radio-techniniø matavimø ypatybë yra sunkumai, iðkylantys matuojant sroves bei átam-pas plaèiame daþniø intervale, kadangi matavimo prietaiso áëjimo varþa keièiasikintant signalo daþniui.

Radiotechniniams matavimams naudojami trys pagrindiniai metodai:1. Tiesioginës atskaitos metodas. Matuojamasis dydis atskaitomas pagal ma-

tavimo prietaiso, sugraduoto matuojamojo dydþio vienetais, parodymus. Daþniau-siai matuojamasis dydis atskaitomas tiesiog matavimo prietaiso skalëje. Ðis meto-das paprastas ir nereikalauja specialiø þiniø.

2. Netiesioginio matavimo metodas. Ðiuo atveju ieðkomasis dydis apskaièiuo-jamas ið tiesioginës atskaitos metodais iðmatuotø kitø dydþiø. Ðie dydþiai su ieðko-muoju dydþiu yra susijæ tam tikra funkcine priklausomybe.

Paprasèiausias netiesioginio matavimo metodo pavyzdys yra varþos matavi-mas voltmetro-ampermetro pagalba, kai pagal iðmatuotas srovës ir átampos reikð-mes apskaièiuojama varþa. Ðio matavimo esmë - Omo dësnio taikymas grandinëselementui (1 pav.):

Page 6: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

6

ZU

I= . (1.01)

Ðis metodas gali bûti panaudotas ne tik akty-viajai varþai, bet ir talpai bei induktyvumui ma-tuoti. Matavimo metu ampermetras rodys dides-næ srovæ, negu tà, kuri ið tikrøjø teka pro varþàZ. Ðia schema matuojama su paklaida, kuri pri-klauso nuo voltmetro varþos, ðuntuojanèios ma-tuojamàjà varþà. Kuo didesnë Z ir kuo maþesnëvoltmetro varþa, tuo didesnë bus matavimo pa-klaida.

Matuojant ampermetro-voltmetro metodu, paklaidos atsiranda ne tik dël ðun-tuojanèio voltmetro poveikio grandinës elektriniam reþimui, bet ir dël to, kad pa-prastai naudojami pigûs þemos tikslumo klasës voltmetrai ir ampermetrai.

Kitas netiesioginio matavimo metodo pavyzdys - rezonansinis matavimo bû-das. Èia panaudojamos rezonansinës virpesiø kontûro savybës. Rezonansinis daþ-nis ir kontûro parametrai susieti priklausomybe:

fLC

=1

2π. (1.02)

Remiantis ðia priklausomybe, galimamatuoti daþná (f), talpà (C), arba induk-tyvumà (L), þinant kitus du dydþius, áei-nanèius á ðià formulæ. Rezonansinis daþ-nomatis - tai virpesiø kontûras su rezo-nanso indikatoriumi I (2 pav.).

Kontûro kintamos talpos kondensatoriaus skalë graduojama daþnio reikðmë-mis. Kad vienas daþnomatis padengtø platesná daþniø diapazonà, paprastai naudo-jama keletas perjungiamø rièiø.

3. Palyginimo metodas. Bandomojo elektroninio árenginio parametrai palygi-nami su pavyzdinio árenginio parametrais. Palyginimo metodo grupei priklausosignalø plakimøsi matavimas, daþnio matavimas oscilografu (panaudojant Lisaþûfigûras) ir kt.

Panagrinëkime plakimøsi matavimo bûdà. Plakimaisi yra sudëtingi virpesiai,gaunami sumaiðius du skirtingo daþnio harmoninius virpesius f1 ir f2 (3 pav.).

Plakimøsi virpesiams bûdinga tai, kad jø amplitudë kinta daþniu F, kuris lygussumaiðytø virpesiø daþniø skirtumui. Tai paaiðkinama taip, kad maiðant skirtingusdaþnius f1 ir f2, fazinis kampas tarp virpesiø periodiðkai kinta. Jeigu virpesiø fazëssutampa, plakimøsi amplitudë didëja, jei jos prieðingos - maþëja.

2 pav. Rezonansinio daþnomaèio schema.

1 pav. Netiesioginis varþos matavimas.

Page 7: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

7

Jei daþniai vienodi, atstojamasis virpesysbus pastovios amplitudës, priklausanèios nuofazinio kampo, o plakimøsi reiðkinio nebus.

Priklausomai nuo amplitudës kitimo daþnio,plakimaisi gali bûti nuliniai, garsiniai ir aukðtodaþnio. Nuliniais vadinami plakimaisi, kuriøamplitudë kinta daþniu, þemesniu uþ (15÷-20)Hz (t.y. þmogaus ausiai negirdimu daþniu). Jeiplakimøsi amplitudë kinta garsiniu daþniu, jievadinasi garsiniais, jei aukðtu - aukðto daþnio.

Radiotechniniuose matavimuose plaèiausiainaudojami nuliniai plakimaisi. Tuomet, panau-dojant iðskiriantá skirtuminá daþná keitiklá,galima labai tiksliai sulyginti du daþnius.

1.2. Matavimø paklaidosAbsoliuèiai tiksliai negalima iðmatuoti jo-

kio dydþio. Net matuojant didþiausio tikslumoprietaisais, gausime ne tikràjà, bet apytikslæ ma-tuojamojo dydþio vertæ.

Visi matavimai atliekami tam tikru tikslu-mu. Tai priklauso nuo naudojamos aparatûros, metodikos, iðoriniø sàlygø ir kt.faktoriø. Radiotechniniø, kaip ir elektriniø, matavimø tikslumo laipsnis apibûdina-mas matavimo paklaida. Visas paklaidas, su kuriomis susiduriama matavimø tech-nikoje, galima suskirstyti á dvi grupes - pagrindines paklaidas ir papildomàsiaspaklaidas.

Pagrindinës paklaidos - tai paklaidos, kurios atsiranda esant normalioms dar-bo sàlygoms (tam tikrai aplinkos temperatûrai, signalø daþniui, maitinimo átampaiir t.t.). Jos ávertinamos matuojamojo dydþio vienetais (absoliutinës paklaidos) arbaprocentais (santykinës paklaidos).

Papildomos paklaidos - tai paklaidos, kurios atsiranda nukrypus nuo norma-liø darbo sàlygø (aplinkos temperatûros, maitinimo átampos dydþio ir t.t.). Jos skirs-tomos á sistemines ir atsitiktines papildomàsias paklaidas.

Absoliutinë matavimo paklaida DA iðreiðkiama prietaiso parodymo A ir tik-rosios matuojamo dydþio reikðmës At skirtumu. At reikðmë gaunama matuojantetaloniniu labai tiksliu prietaisu

DA=A-At (1.03)Absoliutinë paklaida su prieðingu þenklu vadinama pataisa C

C=-DA (1.04)

3 pav. Harmoniniø virpesiø daþnio ma-tavimas palyginimo metodu.

Page 8: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

8

Reikia paþymëti, kad apskaièiuoti tikràjà dydþio reikðmæ At bendru atveju ne-galima, nes neþinoma absoliutinë paklaida DA.

Praktikoje nepatogu naudotis absoliutine paklaida DA, nes prietaisai paprastaituri kelias skales su skirtingais matavimo intervalais, kuriuose absoliutinë paklaidayra skirtinga. Þymiai patogiau prietaiso matavimo tikslumà iðreikðti santykinëmispaklaidomis.

Tikroji santykinë paklaida dt iðreiðkiama procentais. Ji lygi absoliutinës pa-klaidos santykiui su tikràja matuojamo dydþio reikðme At:

δt

t

A

A= ⋅

∆100% . (1.05)

Vardinë santykinë paklaida yra absoliutinës paklaidos santykis su prietaisoparodymu A:

δv

A

A= ⋅

∆100% . (1.06)

Redukuota santykinë paklaida yra absoliutinës paklaidos santykis su didþiausiaprietaiso skalës reikðme Apr. max:

δr

pr

A

A= ⋅

.max

100% . (1.07)

Redukuota santykinë paklaida nusako elektrinio matavimo prietaiso tikslumoklasæ. Populiariausios devynios tikslumo klasës: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5;2,5; 4,0.

Naudojant prietaisus su keliais matavimo intervalais (skalëmis) reikia parinktitoká intervalà, kuriame rodyklë atsilenkia maksimaliai. Tada tikroji paklaida busartima vardinei paklaidai.

Jeigu matavimo intervalas parinktas taip, kad matavimo metu rodyklë atsilen-kia nedaug, labai iðauga vardinë santykinë paklaida. Tai iliustruoja ðis pavyzdys.

Pavyzdys. Reikia nustatyti vardines santykines paklaidas, kurios gaunamosmatuojant 150 mA, 50 mA ir 10 mA sroves 2,5 klasës tikslumo miliampermetru(0÷200) mA skalëje.

Maksimalià absoliutinæ paklaidà nustatome pagal formulæ (1.07):

∆IA mA

mAr pr=

⋅=

± ⋅= ±

δ.max ,

100%

2 5% 200

100%5 .

Matuojant 150 mA srovæ vardinë santykinë paklaida:

δv

A

A

I

I

mA

mA1100% 100%

5

150100% 33%= ⋅ = ⋅ =

±⋅ = ±

∆ ∆, .

Matuojant 50 mA srovæ:

Page 9: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

9

δv

mA

mA2

5

50100% 10%=

±⋅ = ± .

Matuojant 10 mA srovæ:

δv

mA

mA3

5

10100% 50%=

±⋅ = ± .

Matome, kad matuojant sroves, kurios nedaug atlenkia prietaiso rodyklæ, gaunamadidelë matavimo paklaida.

1.3. Sroviø ir átampø matavimasSrovë ir átampa - tai pagrindiniai parametrai, apibûdinantys elektrinës grandi-

nës darbo reþimà. Ðiø dydþiø matavimo metodai ir prietaisai yra labai ávairûs irpriklauso nuo srovës rûðies (kintama ji ar nuolatinë), matuojamo dydþio intervalo,matavimo tikslumo bei signalø daþnio.

Nuolatinë srovë ir átampa paprastai matuojama magnetoelektriniais prietaisais,kuriø veikimo principas paremtas pastovaus magnetinio lauko ir ritës, kuria tekasrovë, tarpusavio sàveika. Ampermetras arba voltmetras, ájungti á tiriamàjà grandi-næ, pakeièia matuojamàjá dydá. Todël iðmatuotas dydis skiriasi nuo matuojamojodydþio reikðmës, kuri buvo prieð ájungiant matavimo prietaisus. Taip yra todël,kad ampermetro varþa nelygi nuliui, o voltmetro varþa nelygi begalybei.

Ampermetro varþa nuolatinei srovei, kuri vadina-ma prietaiso vidaus varþa Ri, turi bûti þymiai (apie10 kartø) maþesnë uþ matuojamos grandinës varþà Rgr.

Matuojant nedidelæ nuolatinæ srovæ magnetoelek-triniais prietaisais, visa srovë teka prietaiso rite. Matuo-jant stipresnes sroves, naudojami ðuntai (papildomos ly-giagreèios varþos), pro kuriuos prateka didesnioji sro-vës dalis, o maþesnioji srovës dalis prateka pro matavi-mo prietaisà.

Pavyzdys 1. Miliampermetru M24, kurio srovës matavimo riba Imax=100mA irvidaus varþa Ri=670W, reikia iðmatuoti l mA srovæ. Tuo atveju per miliampermetràturi tekëti 100mA srovë, o per ðuntà 900mA srovë. Todël ðunto varþa Rð turi bûti9 kartus maþesnë uþ prietaiso vidaus varþà:

RR

s

i( = = ≅

9

670

974 5, Ω .

Matuojant átampà voltmetras jungiamas lygiagreèiai tai grandinës daliai, ku-rios átampà matuojame (lygiagreèiai rezistoriui, maitinimo blokui ir pan.). Rodyk-liniuose voltmetruose indikatoriais panaudojami miliampermetrai. Tam, kad padi-dintume voltmetro vidaus varþà Ri, nuosekliai miliampermetrui jungiama didelëvarþa, kuri vadinama prieðvarþe Rpr (5 pav.).

4 pav. Nuolatinës srovës ma-tavimo schema.

Page 10: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

10

Pavyzdys 2. Panaudokime miliampermetràM24 átampos matavimui. Miliampermetro pilnorodyklës atsilenkimo srovë Imax=100mA, vidausvarþa Ri=670W. Lygiagreèiai prijungus miliam-permetrà prie matuojamos grandinës, galësime ið-matuoti tik nedidelæ átampà

U1=100·10-6A·670W=0,067V=67mV.Apskaièiuokime, kokià prieðvarþæ Rpr reikia prijungti nuosekliai miliamper-

metrui, kad galëtume iðmatuoti maksimalià átampà U2=1V.

U2=Imax·(Ri+Rpr); (1.08)

R U

I

R

pr

2

max

i= − =

⋅−−

1

100

10

670

6

;

Rpr=10.000-670=9330W=9,33kW.

Panaudojant ne vienà, bet kelias prieðvarþes, gaunami keliø matavimo ribø volt-metrai.

Þemo daþnio kintamai srovei ir átampai matuoti naudojami nesudëtingi lygin-tuvinës sistemos prietaisai. Juose kintamoji srovë iðlyginama puslaidininkiniu dio-du, o po to matuojama iðlygintos srovës nuolatinë dedamoji magnetoelektrinëssistemos prietaisu. 6 pav. pavaizduotas lygintuvinës sistemos voltmetro veikimoprincipas. Kadangi diodas praleidþia srovæ tiktai viena kryptimi, srovë per mikro-ampermetrà tekës teigiamø pusperiodþiø metu. Tada rodyklë atsilenkia á deðinæ.Jos atsilenkimo kampas proporcingas pratekanèiai srovei, o tuo paèiu ir átampai.Neigiamo pusperiodþio metu srovë neprateka, todël rodyklë pradës gráþti atgal.Dël matavimo mechanizmo inertiðkumo rodyklë nepasieks maksimalaus atsilenki-mo padëties, taèiau ir negráð á nulinæ padëtá. Ji uþims tarpinæ padëtá, proporcingàmatuojamos kintamos srovës nuolatinei dedamajai.

5 pav. Nuolatinës átampos matavimoschema

6 pav. Þemo daþnio kintamos átampos matavimo principas.

Page 11: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

11

Aukðto daþnio kintamai átampaimatuoti naudojami sudëtingi termo-elektrinës ir elektrostatinës sistemosvoltmetrai.

Ðiuo metu plaèiai naudojamiskaitmeniniai voltmetrai, kurie suda-ro atskirà elektroniniø voltmetrø gru-pæ. Skaitmeniniai voltmetrai yra tiks-liausi, juose matavimo rezultatai pa-teikiami skaitmenine forma. Ðiø prie-taisø didelis matavimo greitis, ma-tuojant iðvengiama subjektyviø paklaidø.

Paplitæ keli skaitmeninio átampos matavimo metodai, ið kuriø paprasèiausiasyra impulsinis - laiko metodas. Já naudojant átampos reikðmë pakeièiama laikointervalu, matuojamu impulsø skaièiavimo principu.

Struktûrinë skaitmeninio voltmetro schema pavaizduota 7 pav. Pagrindinë prie-taiso dalis yra analoginis-skaitmeninis keitiklis, vadinamas keitikliu átampa - lai-kas.Ðá keitiklá sudaro matavimo kompa-ratorius. Jis sulygina matuojamà átampàUx su tiesiðkai auganèia etalonine átam-pa Uet, kurià sukuria specialus átamposgeneratorius.

Átampø Ux ir Uet susilyginimo metumatavimo komparatoriaus (MK) iðëji-me suformuojamas sulyginimo impulsasMK. Nulinio komparatoriaus iðëjime im-pulsas NK suformuojamas tuo metu, kaiátampa Ux pereina per nuliná lygá (8 pav.).Laiko intervalas tarp ðiø abiejø impulsøyra átampos Ux matas, o impulsø pasiro-dymo eiga nusako matuojamos átamposþenklà (poliaringumà).

Laiko intervalas tarp impulsø MK irNK matuojamas specialiais siaurais perventilius praleidþiamais etaloninio gene-ratoriaus impulsais. Pagal jø skaièiø (in-dikuojamà voltmetro skaitmeniniame in-dikatoriuje) tiksliai nustatomas matuoja-mos átampos dydis.

7 pav. Skaitmeninio voltmetro struktûrinë schema.

8 pav. Skaitmeninio voltmetro veikimo principas.

Page 12: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

12

Nuolatinæ bei kintamàjà átampà ir srovæ radioelektroninës aparatûros grandi-nëse patogu matuoti universaliais matavimo prietaisais - testeriais. Jais galima pla-èiose ribose iðmatuoti nuolatinæ bei kintamà átampà, nuolatinæ srovæ ir aktyviàjàvarþà. Pavyzdþiui, tokio tipo prietaisai yra testeris TL-4M ir multimetras VR-11.

Testeriu TL-4M galima matuoti nuolatinæ srovæ (diapazonuose nuo 0,1 iki3000 mA), kintamà srovæ (nuo 3 iki 3000 mA), pastovià átampà (nuo 0,1 iki 1000 V),kintamà átampà (nuo 1 iki 1000 V) ir varþà (nuo 0,3 kW iki 3 MW). Kintamossinusinës formos srovës daþniai - 50 Hz arba 40-15000 Hz. Be to, ðiuo prietaisugalima matuoti kai kuriuos maþos galios tranzistoriø parametrus.

Skaitmeniu multimetru VR-11 galima matuoti nuolatinæ ir kintamà átampà, nuo-latinæ ir kintamà srovæ, varþà pastoviai srovei ir kintamos srovës daþná.

Ðiais matavimo prietaisais tikrinama átampa, srovë, rezistoriø varþa, transfor-matoriø ir induktyviniø rièiø apvijø bûklë, kondensatoriø nuotëkio srovës, o taippat elektroniniø schemø sujungimai.

Naudojant rodyklinius universalius testerius reikia atsiminti, kad kiekvienamediapazone skalës padalos vertës skiriasi, be to kintamos ir nuolatinës srovës mata-vimo skalës skirtingos. Ypaè atidþiai reikia nustatyti perjungëjà, komutuojantá darboreþimà (kintamai arba nuolatinei srovei). Neteisingai nustaèius ðá perjungëjà, prie-taisas daþniausiai sugadinamas.

1.4. Varþos, talpos ir induktyvumo matavimo prietaisaiElektrinës grandinës varþa matuojama tiesioginës atskaitos ir netiesioginio ma-

tavimo tiltelio metodu.Tiesioginës atskaitos metodui bûdinga nesudëtinga atskaita ir plaèios matavi-

mo ribos. Prietaiso skalë graduojama atitinkamais mata-vimo vienetais. Tokie varþos matavimo prietaisai paprastaiáeina á universalius matavimo prietaisus.

Tiltelio metodu varþos iðmatuojamos tiksliau. Princi-pinë matavimo tiltelio schema pateikta 9 pav. Jà sudarotrys þinomø varþø rezistoriai R1, R2, R3 ir matuojamojivarþa Rx. Prie vienos tiltelio ástriþainës prijungiamas pa-stovios srovës maitinimo ðaltinis E, o á kità ájungiamasmikroampermetras.

Keièiant rezistoriø R1, R2, R3 varþas, galima subalan-suoti tiltelá ir tada mikroampermetru srovë neteka. Tilte-lis subalansuotas, kai R1·R3=R2·Rx. Matuojamoji varþa ap-skaièiuojama:

RR R

Rx =⋅

1 3

2

. (1.09)

9 pav. Varþø matavimo til-telio schema.

Page 13: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

13

10 pav. Rezonansinis talpos matavimo principas.

Pavyzdþiui, tiltelio metodas panaudotas prietaise E7-8. Juo galima matuoti varþasdiapazone (0,001 W÷10 MW), talpà (0,01 pF÷100 mF), induktyvumà (0,1 mH÷÷1000 H) ir kitus dydþius. Matuojamojo dydþio atskaita - skaitmeninë. Ðiame ma-tavimo prietaise matuojant talpà arba induktyvumà vietoje varþø R1, R2, R3 jungia-mos talpos arba induktyvumai, o vietoje maitinimo ðaltinio E - kintamos átamposgeneratorius.

Talpai matuoti taip pat naudojamas rezonansinis metodas (10 pav.). Matuoja-moji talpa Cx prijungiama prie schemostaip, kad susidarytø kontûras L0Cx. Kei-èiant generatoriaus daþná, pasiekiama,kad jis bûtø lygus kontûro rezonansiniamdaþniui. Rezonanso metu voltmetras ro-do didþiausià reikðmæ.

Po to vietoje matuojamosios talpos prijungiamas etaloninis kondensatorius, kuriotalpa Cet. Nekeièiant generatoriaus daþnio, tik keièiant talpà Cet, kontûras L0Cx su-derinamas rezonansui. Kadangi rezonansiniai daþniai lygûs, kondensatoriø Cx irCet talpos taip pat bus lygios. Kondensatorius Cet turi graduotà skalæ ir jo talpaatskaitoma tiesiog skalëje.

1.5. Matavimo generatoriaiRadioelektroniniø schemø ir árenginiø derinimui ir reguliavimui naudojami ma-

tavimo generatoriai.Pagal generuojamø signalø daþná matavimo generatoriai skirstomi á þemo (gar-

sinio) ir aukðto daþnio generatorius. Pagal generuojamø virpesiø formà ðie prietai-sai skirstomi á harmoniniø virpesiø, impulsø, specialios formos signalø generato-rius. Trumpai aptarsime harmoniniø virpesiø generatorius.

Þemo daþnio generatoriai yra bandomøjø signalø ðaltiniai. Jie naudojami ti-riant amplitudines ir daþnines charakteristikas, charakteristikø netiesiðkumà ir kt.parametrus. Ypaè patogu naudoti ðiuos generatorius derinant ir reguliuojant stip-rintuvus.

Nesudëtingiems matavimams mokomosiose laboratorijose naudojami papras-tos konstrukcijos þemo daþnio generatoriai, pavyzdþiui, generatorius GRN-1. Ðiogeneratoriaus generuojamø daþniø diapazonas nuo 20 Hz iki 200 kHz, daþnio nu-statymo tikslumas ±3%, maksimali iðëjimo átampa 0,5 V.

Aukðto daþnio generatoriai yra aukðto daþnio kintamos átampos ðaltiniai, kuriøiðëjimo átampa ir jos kitimo daþnis reguliuojami plaèiose ribose. Pavyzdþiui, gene-ratorius G4-102 generuoja sinusinës formos átampà, kurios daþnis nuo 100 kHz iki50 MHz, daþnio nustatymo tikslumas ±1%. Kalibruota átampa - nuo 0,5 mV iki0,5 V, nekalibruotos átampos amplitudë - 1 V. Ðis generatorius taip pat generuoja

Page 14: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

14

amplitude moduliuotus virpesius (vidinës ir iðorinës moduliacijos reþime), kei-èiant moduliacijos koeficientà nuo 0 iki 90%.

Aukðto daþnio generatoriai, kuriø iðëjimo signalø parametrus galima dideliutikslumu reguliuoti plaèiame diapazone, vadinami standartiniø signalø generato-riais. Tokiuose generatoriuose tiksliai kalibruoti iðëjimo signalo daþnis, átampa iramplitudinës bei daþninës moduliacijos koeficientai. Daþniø diapazonas nuo100 kHz iki (25÷30) MHz, iðëjimo varþa - (10÷50) W.

1.6. Elektroniniai oscilografaiPeriodiniams ir impulsiniams signalams stebëti ir tirti radioelektroniniø sche-

mø derinimo bei remonto metu naudojami elektroniniai oscilografai. Jie yra uni-versalûs radijo matavimø prietaisai, kuriais galima matuoti elektriniø signalø for-mà, átampà, daþná ir fazæ.

Oscilografai apibûdinami ðiais svarbiausiais techniniais rodikliais: kanalø jaut-rumu, maksimalia tiriamojo signalo átampa, praleidþiamøjø daþniø juosta, áëjimovarþa bei talpa ir skleistinës pobûdþiu.

Pagal paskirtá ir veikimo principà oscilografai skirstomi á universaliuosius, suatmintimi, greitaeigius, o pagal stebimø signalø kieká - á vieno, dviejø ir daugiauspinduliø oscilografus.

Ðiuo metu gaminami ir matavimams naudojami labai ávairûs oscilografai, betjø struktûrinës schemos ið esmës vienodos. Bet koká oscilografà sudaro elektroni-nis vamzdis su elektrostatiniu spinduliø kreipimu, du elektriniai kanalai (X irY), prie kuriø prijungiama átampa horizontaliam ir vertikaliam spindulio kreipi-mui, matavimo blokai ir maitinimo ðaltinis. Dviejø spinduliø oscilografuose kiek-vienas spindulys turi atskirà vertikalaus kreipimo kanalà ir vienà bendrà horizon-talaus kreipimo kanalà.

Pavyzdþiui, nesudëtingiems radielektroninës aparatûros derinimo darbams skir-tas oscilografas SAGA. Áëjimo signalø amplitudþiø diapazonas - nuo 5 mV iki 100 V,skleistiniø diapazonas - nuo 0,2 ms iki 0,5 s. Praleidþiamø daþniø juosta (0÷7) MHz.Ekrano matmenys 40×60 mm. Áëjimo varþa - 1 mW, áëjimo talpa - 30 pF.

1.7. Matavimo prietaiso parinkimas ir saugumo technikaRadijo matavimo prietaisais matuojami parametrai, apibûdinantys radioelek-

troninës aparatûros darbà. Norint teisingai juos iðmatuoti, bûtina þinoti matavimoprietaiso veikimo principà ir savitumus. Prieð pradedant matuoti ið prietaiso varto-jimo instrukcijos arba specialaus þinyno susipaþástama su matavimo prietaiso kon-strukcija, matuojamojo dydþio atskaitos bûdais. Matuojamø dydþiø diapazonas tu-ri bûti pakankamai platus ir apimti visas praktiðkai galimas matuojamojo dydþioreikðmes.

Page 15: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

15

Nesudëtinguose darbuose daþniausiai pakanka matavimo prietaisø, kurie daro(5÷10)% paklaidas. Jie yra paprastesnës konstrukcijos ir pigesni.

Prijungti matavimo prietaisai neturi pakeisti radioelektroninës schemos darboreþimo, neturi jos iðderinti. Norint ávertinti prijungiamo prietaiso átakà tikrinamosiosgrandinës darbo reþimui, palyginama matavimo prietaiso vidinë varþa su tiriamosschemos varþa tarp taðkø, prie kuriø bus prijungiamas prietaisas. Tai daroma tam,kad per daug nepakistø schemos bûsena, kai nuosekliai ájungiame á grandinæ mata-vimo prietaisà. Matavimo prietaiso vidinë varþa turi bûti þymiai (apie 10 kartø) ma-þesnë. Prijungus lygiagreèiai ji turi bûti þymiai didesnë uþ radioelektroninës grandi-nës varþà tarp prietaiso prijungimo taðkø. Jei matavimo prietaisas ájungiamas vietojkokios nors árenginio dalies, tai matavimo prietaiso iðëjimo varþa turi bûti lygi tosárenginio dalies áëjimo varþai (pavyzdþiui, prijungiant matavimo generatoriø prie ti-riamo stiprintuvo, generatoriaus iðëjimo varþa turi bûti lygi stiprintuvo áëjimovarþai).

Matavimo prietaisø skalëms naudojama speciali þymëjimo sistema. Skalëjenurodoma: 1) matavimo rûðis (A - srovë, V- átampa, W - varþa, W - galia, Hz -daþnis, F - fazë); 2) matavimo prietaiso sistemos tipas; 3) tikslumo klasë; 4) elek-trinis atsparumas aukðtai átampai; 5) prietaiso padëtis matavimo metu; 6) daþniødiapazonas; 7) matuojamosios srovës rûðis; 8) iðleidimo data; 9) gamyklos þen-klas; 10) prietaiso arba serijos numeris. Svarbiausieji þymëjimo þenklai pateikti1 lentelëje.

Atliekant matavimus, reikia laikytis visø reikalavimø asmenims, dirbantiemssu elektros prietaisais. Matavimo prietaisas, maitinamas ið kintamos srovës tinklo,turi tenkinti radiotechnikos árenginiams keliamus saugumo technikos reikalavimus.

Prietaisø saugikliai, maitinimo ir prijungimo laidai, gaubtai turi bûti tvarkingi.Áþeminimo reiklaujantys prietaisai áþeminami ne plonesniais kaip 1 mm skersmenslaidais.

Matavimai aukðtesnëse kaip 200 V átampos grandinëse atliekami dalyvaujantantram asmeniui, naudojant guminá kilimëlá (arba gumines pirðtines). Vienas lies-tukas prijungiamas prie korpuso, o antru liestuku paeiliui lieèiami reikalingi gran-dinës taðkai (matuojant tik viena ranka, antra ranka paliekama laisva).

2. PASYVINIAI RADIOELEKTRONINËS APARA-TÛROS ELEMENTAI

Bet kurá radioelektroniná árenginá sudaro tam tikra tvarka sujungti atskiri ele-mentai. Ðie elementai vadinami radijo detalëmis. Radijo detalës, priklausomai nuojø atliekamø funkcijø, skirstomos á sekanèias grupes: rezistorius, kondensatorius,induktyvumo rites, droselius, transformatorius, perjungëjus ir kt.

Page 16: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

16

1 lentelë

1 Magnetoelektrinës sistemos prietaisas (su paslankiu rëmeliu)

2 Magnetoelektrinës sistemos prietaisas (su lygintuvu)

3 Magnetoelektrinës sistemos prietaisas (su izoliuotu

termokeitikliu)

4 Elektromagnetinës sistemos prietaisas

5 Prietaiso nuolatinei srovei tikslumo klasë 1,5 1,5

6 Prietaiso kintamajai srovei tikslumo klasë 2,0 2,0

7 Prietaisas skirtas matavimui nuolatinës srovës grandinëse

8 Prietaisas skirtas matavimui kintamos srovës grandinëse

9 Prietaisu galima atlikti matavimus nuolatinës ir kintamos

srovës grandinëse

10 Prietaiso matavimo grandinë iðlaiko 500V átampà

(korpuso atþvilgiu)

11 Prietaiso matavimo grandinë iðlaiko 2 kV átampà

12 Prietaiso matavimo grandinëse panaudoti elektroniniai

elementai arba schemos

13 Daþnio intervalas (45÷60) Hz. Galima matuoti su

papildomomis paklaidomis iki 400 Hz

14 Dëmesio! Naudojantis ðiuo prietaisu naudotis nurodymais

prietaiso pase arba apraðyme

15 Prietaiso padëtis matavimo metu horizontali

16 Prietaiso padëtis matavimo metu vertikali

17 Universalaus matavimo prietaiso bendrasis gnybtas18 Poliaringumo þenklai ðalia prietaisø gnybtø

+ (jungiant prie nuolatinës srovës grandiniø)

45

60

400

− −

Hz

Page 17: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

17

2.1. Rezistoriø klasifikacijaRezistoriai sudaro nuo 20 iki 50% visø naudojamø radioelektroninëje aparatû-

roje detaliø. Jø konstrukcija bei elektriniai parametrai labai ávairûs, todël pirmiau-sia panagrinëkime rezistoriø klasifikacijà (11 pav.).

Pagal rezistyvinës medþiagos tipà rezistoriai skirstomi á vielinius ir nevieliniusrezistorius. Vieliniø rezistoriø laidusis elementas vyniojamas ið didelës varþos laido.

Nevieliniai rezistoriai skirstomi á anglinius (kuriø laidusis elementas - angliesplëvelë), metalo plëveliø ir metalo oksidø (laidusis elementas - metalo lydinio arbaoksido plëvelë), kompozicinius (laidusis elementas - grafito lydinys su riðikliu),puslaidininkinius (laidusis elementas pagamintas i puslaidininkio).

Pagal konstrukcijà ir paskirtá rezistoriai skirstomi á pastovios, kintamosios irpaderinamosios varþos rezistorius.

Pastovios varþos rezistoriai naudojami plaèiausiai - átampos dalikliuose, maiti-nimo ðaltiniø filtrø grandinëse, stiprinimo laipsniø apkrovos grandinëse ir pan.Pagal paskirtá jie skirstomi á dvi grupes: bendrosios ir specialiosios paskirties rezis-torius.

Specialiosios paskirties rezistoriai turi specialias savybes ir parametrus. Jie skirs-tomi á didelës varþos, aukðtosios átampos, aukðtojo daþnio ir precizinius rezisto-rius.

11 pav. Rezistoriø klasifikacija.

Page 18: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

18

Didelës varþos rezistoriø varþa siekia 1013 W, todël daþniausiai jie naudojamiárenginiuose silpnoms srovëms matuoti.

Aukðtosios átampos rezistoriø darbo átampa siekia (10÷35) kV. Jie naudojamiaukðtos átampos grandinëse.

Aukðtojo daþnio rezistoriai skirti aukðtesnio kaip 100 MHz daþnio schemoms.Jøsavoji talpa ir induktyvumas labai maþi.

Preciziniai rezistoriai vartojami tiksliuose matavimo átaisuose. Jiems bûdingistabilûs parametrai ir didelis gamybos tikslumas.

Kintamosios varþos rezistoriø varþà galima keisti nuo nulio iki jos vardiniodydþio. Jie naudojami tada, kai, aparatui dirbant, reikia tolygiai keisti jo elektriniusparametrus, pavyzdþiui, reguliuoti stiprintuvo stiprinimo koeficientà, daþninæ cha-rakteristikà ir pan. Labiausiai paplitæ kintamieji rezistoriai sudaryti ið izoliacinio pa-grindo, rezistyvinio elemento, slankiojo kontakto ir judamosios sistemos su aðimi.

Kintamøjø rezistoriø funkcinës cha-rakteristikos (varþos kitimo priklauso-mybë nuo slankiojo kontakto pasukimokampo) yra nevienodos: I grupës rezis-toriø - tiesinë, II - logaritminë, III - eks-ponentinë, IV ir V grupiø - atvirkðèiaisimetriðka (varþos kitimo nuo slankiojokontakto pasukimo kampo priklausomy-bë staigiau kinta aðies sukimosi pradþio-je arba pabaigoje) (12 pav.).

Paderinamosios varþos rezistoriøkonstrukcija skiriasi nuo kintamosios varþos rezistoriø konstrukcijos tuo, kad jø ju-damosios sistemos aðis trumpa (todël varþa keièiama atsuktuvu). Ðie rezistoriaidaþniausiai naudojami radioelektroninës schemos elementø varþø nuokrypiamskompensuoti. Jø varþa keièiama derinantir reguliuojant schemà, o eksploatavimometu lieka pastovi.

Atskirà rezistoriø grupæ sudaro puslai-dininkiniai rezistoriai - termorezistoriai,varistoriai ir fotorezistoriai.

Termorezistoriai - tai puslaidininkiniaiðilumai jautrûs elementai su neigiamu tem-peratûriniu varþos koeficientu. Jø varþapriklauso nuo temperatûros - kylant tem-peratûrai termorezistoriø varþa maþëja(13 pav.). Termorezistoriai naudojami au-

12 pav. Kintamøjø rezistoriø funkcinës charak-teristikos.

13 pav. Termorezistoriaus varþos priklauso-mybë nuo temperatûros.

Page 19: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

19

tomatikos grandinëse temperatûrai ma-tuoti ir reguliuoti, o taip pat elektriniøgrandiniø elementø termokompensacijai.

Rezistoriai, kuriø varþa maþëja didë-jant átampai, vadinami varistoriais. Taipuslaidininkiniai rezistoriai, kuriø vol-tamperinës charakteristikos netiesinës(14 pav.).

Varistoriai naudojami televizoriøaukðtos átampos ðaltiniø stabilizavimoschemose, kineskopø iðmagnetinimo sis-temose ir kt.

Fotorezistoriø elektrinë varþakinta veikiama infraraudonøjø, ma-tomos ðviesos arba ultravioletiniøbangø diapazono spinduliø. Fotore-zistoriai gaminami ið cheminiø me-dþiagø - kadmio sulfido, ðvino se-lenido ir kt. 15 pav. pavaizduota fo-torezistoriaus voltamperinë charak-teristika já neapðvietus (1) ir apvie-tus ðviesos srautu F (2).

Fotorezistoriai naudojami elektri-niams signalams, kurie atsiranda pa-veikus ðviesai, formuoti, o taip pat ðviesos ðaltiniams aptikti bei registruoti.

2.2. Rezistoriø parametraiPagrindiniai rezistoriø parametrai yra ðie:

1) vardinë varþa;2) leistinas vardinës varþos nuokrypis (tikslumas);3) vardinë galia (Pv);4) ribinë leistinoji darbo átampa (Umax);5) rezistoriaus temperatûrinis varþos koeficientas (TKR).

Trumpai juos panagrinëkime.1) Vardinë varþa iðreiðkiama omais (W), kiloomais (1 kW=103 W), megomais

(1 MW=106 W). Kintamojo rezistoriaus vardinë varþa - tai didþiausia jo varþa. Var-dinë rezistoriaus varþos reikðmë nurodoma ant jo korpuso ir yra standartizuota,todël rezistoriai gaminami pagal vieningà vardiniø varþø reikðmiø skalæ (2 len-telë).

14 pav. Varistoriaus voltamperinë charakteristika.

15 pav. Fotorezistoriaus voltamperinë charakteristika.

Page 20: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

20

2) Tikrasis rezistoriaus varþos dy-dis gali skirtis nuo vardinës varþosreikðmës. Tai ávertinama leistinunuokrypiu (tikslumu). Plaèiausiainaudojami ±20%, ±10% ir ±5% leis-tino nuokrypio rezistoriai. Pavyz-dþiui, 2 lentelëje pavaizduotoje var-þø reikðmiø skalëje eilë E6 nurodokokiø skaitiniø reikðmiø rezistorius,kuriø leistinas nuokrypis ±20%, ga-mina pramonë. Eilë E12 nurodo±10% leistino nuokrypio rezistoriøskaitines reikðmes, o eilë E24 nuro-do ±5% leistino nuokrypio rezisto-riø skaitines reikðmes.

3) Vardine galia Pv vadinamamaksimali nuolatinës ar kintamosiosefektinës srovës galia, kuri gali ilgàlaikà iðsiskirti rezistoriuje, nepakeis-dama jo varþos dydþio. Plaèiausiaibuitinëje radioelektroninëje apara-tûroje naudojamø rezistoriø galia Pv

yra 0,125; 0,25; 0,5; 1,0 ir 2 vatai(W).

Realiai iðsiskirianèià rezistoriujegalià galima apskaièiuoti

( )( )P U I I R

U V

R= ⋅ = ⋅ =2

2

Ω (W)

(2.01)Jeigu rezistoriuje iðsiskirianti galia yra didesnë uþ jo vardinæ galià, rezistoriaus

temperatûra labai pakyla ir jis gali perdegti. Schemose rezistoriø vardinëgalia nurodoma sutartiniu þenklu rezistoriaus þymens viduje (þr. priedà knygelësgale).

4) Ribinë leistinoji darbo átampa (Umax) - tai maksimali leistina átampa tarprezistoriaus iðvadø, prie kurios jis gali normaliai dirbti.

5) Rezistoriaus temperatûrinis varþos koeficientas (TKR) nusako varþos po-kytá, pakitus temperatûrai 1 0C. Jei, padidëjus temperatûrai, rezistoriaus varþa pa-didëja, o sumaþëjus temperatûrai - sumaþëja, tai TKR teigiamas, o jei atvirkðèiai, taiTKR neigiamas.

2 lentelë

E6(±20%) E12(±10%) E24(±5%)

1,0 1,0 11,1

1,2 1,21,3

1,5 1,5 1,51,61,8

1,8 2,02,2 2,2 2,2

2,42,7 2,7

33,3 3,3 3,3

3,63,9 3,9

4,34,7 4,7 4,7

5,15,6 5,6

6,26,8 6,8 6,8

7,58,2 8,2

9,1

Page 21: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

21

2.3. Rezistoriø þenklinimasRezistoriø elektriniø parametrø þenklinimas (markiravimas) gali bûti atlieka-

mas dviem bûdais: 1) skaièiais ir raidëmis; 2) spalviniu kodu.Þenklinant skaièiais ir raidëmis omø vienetai koduojami raide E, kiloomai -

K, megomai - M. Ði raidë taip pat paþymi kabelio vietà deðimtainiame skaièiuje,nusakanèiame rezistoriaus varþos dydá (pagal sistemà British Standart 1852 re-zistoriai vietoje raidës E þenklinami raide R).

Jei vardinë rezistoriaus varþos reikðmë iðreiðkiama sveiku skaièiumi, tai raidi-nis þymëjimas atliekamas po skaièiaus (47E=47 W; 47M=47 MW ir t.t.). Jei rezis-toriaus varþa iðreiðkiama deðimtaine trupmena, tai raidë raðoma vietoje kablelio(E47=0,47W; K47=470W=0,47 kW), o jei vienu skaièiumi, tai papildomai raðomasnulis (E 10=0,1 W; K10=0,1 kW; 1KO=1 kW; M10=0,1 MW ir t.t.).

Antroji þenklinimo raidë nusako leistinà nuokrypá nuo rezistoriaus vardinësvarþos dydþio (3 lentelë).

Pavyzdþiui, þenklinimas: 4R7K reiðkia 4,7 W±10%; 330 RG reiðkia 330 W±2%.Kai kurios Europos ðaliø firmos rezistorius þenklina kitokiu skaitmeniniu kodu.

Jame pirmieji du skaièiai nurodo vardinæ varþà omais, o treèiasis - nuliø skaièiø.Pavyzdþiui, þenklinimas 150 reiðkia 15W, 181 reikia 180W, 132 - 1,3 KW, 113 -

11 KW.Þenklinimo spalviniu kodu sistema plaèiai naudojama angliniø, vieliniø ir kt.

rezistoriø elektriniams parametrams paþymëti.Paprastai þenklinama keturiomis spalvinëmis juostomis, kurios iðdëstomos ar-

èiau vieno ið rezistoriø iðvadø (gali bûti þenklinama spalvotais taðkais). Kiekvienaispalvai atitinka tam tikra skaitinë reikðmë (kartais pirmosios spalvotos juostos plo-tis daromas dvigubai platesnis).

Spalvomis uþkoduoti du skaièiai ir daugiklis nusako rezistoriaus varþos vardi-næ reikðmæ. Ketvirtoji spalvinë juosta nusako rezistoriaus tikslumo klasæ. 4 lente-lëje pateikti rezistoriø spalviniai kodai.

3 lentelë

Antroji þenklinimo raidë Leistinas nuokrypis nuo rezistoriausvardinës varþos dydþio, %

G ±2J ±5K ±10M ±20N ±30

Page 22: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

22

4 lentelë

Þenklo Vardinë varþos reikðmëspalva Pirmasis Antrasis Daugiklis Nuokrypis

skaitmuo skaitmuo (%)

Bespalvë - - - ±20Sidabrinë - - 10-2 ±10Auksinë - - 10-1 ±5Juoda - 0 1 -Ruda 1 1 10 ±1Raudona 2 2 102 ±2Oranþinë 3 3 103 -Geltona 4 4 104 ±0,5Þalia 5 5 105 -Mëlyna 6 6 106 ±0,25Violetinë 7 7 107 ±0,1Pilka 8 8 108 ±0,05Balta 9 9 109 -

16 pav. pavaizduotas 560 kW±20%rezistoriaus þymëjimo 1 pavyzdys (ket-virta juosta - bespalvë).

Tikslûs rezistoriai kartais þenklinamipenkiomis spalvotomis juostomis. Pir-mosios trys juostos nusako varþos dydáomais, ketvirta - daugiklá, o penkta - tiks-lumà.

2 pavyzdys. Rezistorius paþenklin-tas keturiomis spalvotomis juostomis to-kia eile: mëlyna, pilka, oranþinë, sidabrinë. Kokia jo vardinë varþa ir tikslumas?

Pirmas skaièius: mëlyna juosta - 6; antras skaièius: pilka juosta - 8; daugiklis:oranþinë juosta (×1000); taigi, vardinë varþa: 68×1000 = 68 kW; tikslumas: sidab-rinë juosta, t.y. ±10%.

3 pavyzdys. Rezistoriaus paþenklintas penkiomis spalvotomis juostomis tokiaeile: raudona, geltona, juoda, juoda, raudona. Kokia vardinë varþa ir tikslumas?

Pirmas skaièius: raudona juosta - 2; antras skaièius: geltona juosta - 4; treèiasskaièius: juoda juosta - 0; daugiklis: juoda juosta (x1); taigi, vardinë varþa 240x1==240 W; tikslumas: raudona juosta, t.y. ±2%.

16 pav. Rezistoriaus þenklinimo spalviniu kodu1 pavyzdys

Page 23: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

23

2.4. Kondensatoriø klasifikacijaElektrinis kondensatorius - tai dviejø ar daugiau metaliniø elektrodø, atskirtø

dielektriku, sistema, sudaranti talpà. Kondensatoriaus talpa - gebëjimas kaupti iriðlaikyti elektroduose elektros krûvá. Jeigu, prijungus prie kondensatoriaus átampàU (voltais), jo elektroduose susikaupia krûvis Q (kulonais), tai jo talpa

CQ

U= (faradø, F) (2.02)

Kadangi faradas labai stambus vienetas, tai kondensatoriø talpai ávertinti var-tojami iðvestiniai vienetai: mikrofaradai (mF=10-6F), nanofaradai (nF=10-9F), pi-kofaradai (pF=10-12F).

Ið dviejø lygiagreèiø plokðteliø sudaryto kondensatoriaus talpa

Cs

d= ⋅ ⋅0 0885, ε , (2.03)

èia: C - talpa, pF; e - tarp plokðteliø esanèios medþiagos dielektrinë skvarba; s -plokðteliø persidengimo plotas, m2; d - atstumas tarp plokðteliø, m.

Kad bûtø didesnë talpa, konden-satoriai surenkami ið didelio skai-èiaus plokðteliø, sujungtø á dvi gru-pes (17 pav.). Esant bendram plokð-teliø skaièiui n, bendrà talpà sudaro(n-1) talpø suma.

Radioelektroninëje aparatûrojenaudojami ávairiausi kondensatoriai.Pagal konstrukcijà jie skirstomi á pa-stoviosios, paderinamosios ir kin-tamosios talpos kondensatorius(18 pav.).

Pastoviosios talpos kondensatoriø konstrukcija tokia, kad talpos dydþio keistinegalima. Jie naudojami kaip fiksuoto daþnio virpesiø kontûrø, ryðio, skiriamieji irblokavimo elementai. Pastovios talpos kondensatoriai skirstomi á aukðto ir þemodaþnio kondensatorius.

Paderinamosios talpos kondensatoriø talpa atsuktuvu keièiama derinant radio-elektroninæ schemà, o aparatûros eksploatavimo metu ðiø kondensatoriø talpa yrapastovi. Daþniausiai jie naudojami kitø schemos elementø nuokrypiams kompen-suoti.

Kintamosios talpos kondensatoriai naudojami tada, kai talpà reikia tolygiai keistiaparatûros darbo metu - virpamuosiuose radijo imtuvø ir televizoriø kontûruose,matavimo prietaisuose ir kt. Plaèiausiai naudojami kondensatoriai, kuriø talpa kei-

17 pav. Kondensatoriaus plokðteliø iðdëstymo prin-cipas.

Page 24: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

24

èiama, keièiant plokðteliø tarpusavio persidengimo plotà S. Paprastai kintamosiostalpos kondensatoriuose viena plokðteliø grupë (statorius) yra nejudama, o kita(rotorius) judama. Talpa keièiasi keièiantis rotoriaus ir statoriaus plokðteliø persi-dengimo plotui, o talpos kitimo nuo pasisukimo kampo dësnis priklauso nuo plokð-teliø konfigûracijos.

Kintamosios talpos puslaidininkiniø kondensatoriø talpa keièiama ne mecha-niniu (plokðteliø persidengimo ploto keitimo), bet elektriniu bûdu. Tokie konden-satoriai gaunami panaudojant p-n perëjimà, kuris susidaro tarp dviejø skirtingolaidumo puslaidininkio sluoksniø. Jie vadinami varikapais (þr. 3.2 poskyrá).

Radioelektroninëje aparatûroje taip pat naudojami kondensatoriai, kuriø talpapriklauso nuo prijungtos átampos dydþio todël, kad átampa keièia dielektriko die-lektrinæ skvarbà. Ðie kondensatoriai gaminami ið segnetoelektrikø (segnetokera-mikos) ir vadinami varikondais.

Pagal dielektriko tipà kondensatoriai skirstomi á orinio, kietojo ir oksidinio die-lektriko kondensatorius.

Orinis dielektrikas daþniausiai naudojamas kintamosios talpos kondensatoriuose.Kondensatoriai su kietuoju dielektriku skirstomi á kondensatorius su neorganiniudielektriku (þërutiniai, keraminiai, stikliniai) ir kondensatorius su organiniu die-lektriku (popieriniai, polistiroliniai, fluoroplastiniai). Kondensatoriai su organiniudielektriku gaminami didelës talpos (iki keliø mikrofaradø), taèiau jø parametrøstabilumas yra nedidelis. Kondensatoriai su neorganiniu dielektriku pasiþymi tuo,

18 pav. Kondensatoriø klasifikacija.

Page 25: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

25

kad jø parametrai labai stabilûs, taèiau talpà riboja dideli gabaritai (todël jie gami-nami tiktai iki keleto tûkstanèiø pikofaradø vardinës talpos dydþio).

Atskirà grupæ sudaro oksidinio dielektriko kondensatoriai, kurie vadinami elek-trolitiniais kondensatoriais. Juose vietoje dielektriko naudojamas plonas oksidoplëvelës sluoksnis, kuriuo padengiama aliuminio (arba titano) plokðtelë, sudarantivienà kondensatoriaus elektrodà. Kitas kondensatoriaus elektrodas yra elektroli-tas.Elektrolitiniai kondensatoriai pasiþymi didele talpa ir maþais gabaritais, taèiaujø talpos stabilumas itin maþas. Elektrolitiniai kondensatoriai gali dirbti tiktai esanttam tikro poliaringumo nuolatinei pulsuojanèiai átampai, t.y. jø teigiamas elektro-das (+) visuomet turi turëti teigiamà potencialà neigiamo elektrodo atþvilgiu (prie-ðingu atveju kondensatorius paprastai pramuðamas).

2.5. Kondensatoriø parametraiPagrindiniai kondensatoriø parametrai yra:

1) vardinë talpa;2) leistinas vardinës talpos nuokrypis (tikslumas);3) elektrinis atsparumas;4) temperatûrinis talpos koeficientas;5) izoliacijos varþa.

Panagrinëkime ðiuos parametrus.1) Vardinë kondensatoriø talpa yra normalizuota ir atitinka specialià skalæ,

kuri sutampa su rezistoriø skale (2 lentelë). Ðis talpos dydis paþymëtas ant konden-satoriaus korpuso skaitmeniniu-raidiniu arba spalviniu kodu.

2) Leistinas talpos nuokrypis - faktinës kondensatoriaus talpos nuokrypis pro-centais nuo vardinës talpos dydþio. Plaèiausiai naudojami ±20%, ±10% ir ±5%tikslumo kondensatoriai, kurie gaminami pagal skales E6, E12 ir E24 (2 lentelë).

3) Elektrinis atsparumas ávertinamas pramuðimo, bandomàja ir vardine dar-bo átampomis.

Pramuðimo átampa - tai átampos reikðmë, kurià pasiekus pramuðamas konden-satoriaus dielektrikas.

Bandomàja átampa vadinama maksimali átampa, kurià kondensatorius iðlaikotrumpà laikà (paprastai 10 s). Ði átampa apibûdina kondensatoriaus darbà esanttrumpalaikëms perkrovoms. Prijungus vardinæ darbo átampà, kondensatoriusturi patikimai veikti nustatytà ilgà garantiná laikà ir jo parametrai turi iðlikti ne-pakitæ.

4) Temperatûrinis talpos koeficientas apibûdina santykiná kondensatoriaustalpos pokytá pakitus temperatûrai 10C:

TKC

C tC =

⋅∆

∆, (2.04)

Page 26: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

26

èia DC - talpos pokytis, pakitus temperatûrai Dt(0C); C - talpa esant normaliaitemperatûrai.

Temperatûrinis talpos koeficientas gali bûti teigiamas ir neigiamas.5) Izoliacijos varþa priklauso nuo kondensatoriaus dielektriko kokybës ir jo

matmenø. Kai izoliacijos varþa maþa, teka þymi nuotëkio srovë, kuri gali net su-trikdyti schemos darbà. Izoliacijos varþa maþëja didëjant aplinkos drëgmei ir tem-peratûrai.

2.6. Kondensatoriø þenklinimasRadioelektronikos schemose naudojamø kondensatoriø elektriniai parametrai

þenklinami: 1) skaièiais ir raidëmis; 2) spalviniu kodu.Þenklinant skaièiais ir raidëmis, paþymimi kondensatoriaus temperatûrinis

talpos koeficientas (TKC), vardinës talpos dydis, leistinas vardinës talpos nuokry-pis ir darbo átampa.

Temperatûrinis talpos koeficientas koduojamas raide ir raðomas pirmoje eilu-tëje (pvz.: raidë G reiðkia TKC=+60·10-6·0C-1; raidë M reiðkia TKC=-47·10-6·0C-1;raidëB reiðkia TKC=10% ir pan). Kartais temperatûrinis talpos koeficientas koduojamaskorpuso spalva arba dviem spalviniais þenklais, kuriuos skaitant rekomenduotinapasinaudoti radioelektronikos þinynu.

Antroje eilutëje koduotai þymima kondensatoriaus vardinë talpa. Talpa iki100 pF iðreiðkiama pikofaradais ir þenklinama raide p, talpa nuo 100 pF iki 0,1mFiðreiðkiama nanofaradais ir þenklinama raide n, talpa nuo 0,1mF ir didesnë - mikro-faradais ir þenklinama raide M. Ðios raidës vartojamos vietoje kablelio deðimtainë-je trupmenoje, kuri iðreiðkia talpos reikðmæ (pvz., 9p1 reiðkia 9,1 pF). Jei talposreikðmë iðreiðkiama sveiku skaièiumi, tai ðios raidës raðomos po skaièiaus (pvz.,22p reiðkia 22 pF). Jei talpos reikðmë iðreiðkiama trupmena, maþesne uþ vienetà,tai pirmas nulis ir kablelis neraðomi, o raidë þymima prieð skaièiø, reiðkiantá talposdydá (pvz., M15 reiðkia 0,15mF).

Treèioje eilutëje raðoma pirma raidë reiðkia kondensatoriaus leistinà vardinëstalpos nuokrypá (atitinka rezistoriø nuokrypiø 3 lentelæ) ir vardinæ darbo átampà(5 lentelë).

Pavyzdþiui, kondensatorius paþenklintas skaièiais ir raidëmis, kurie iðdëstytitrijose eilutëse:

B

n

MG

4 7

Ðis þymëjimas reiðkia: 1) kondensatoriaus temperatûrinis talpos koeficientasTKC=±10% (þenklinimas B); 2) vardinë talpa 4700 pF (4n7); 3) leistinas talposnuokrypis ±20% (M); 4) darbo átampa 25 V (G).

Page 27: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

27

Kai kurios Europos ðaliø firmos gamina kondensatorius, kuriø parametrai þen-klinami kodu, sudaromu ið trijø skaièiø. Treèias skaièius rodo, kiek nuliø reikiaraðyti prie pirmø dviejø skaièiø, kad gautume ðio kondensatoriaus vardinæ talpà,iðreikðtà pikofaradais.

Pavyzdþiui, nustatykime, kà reiðkia kodas 103. Jis reiðkia, kad prie skaièiaus10 reikia priraðyti tris nulius ir tada gausime 10000 pF.

Kondensatoriø spalvinio þenklinimo sistema analogiðka anksèiau pateiktai re-zistoriø spalvinio þenklinimo sistemai (4 lentelë), tik paskutinë (ketvirtoji) spalvi-në juostelë reiðkia kondensatoriaus vardinæ darbo átampà.

Keraminiø kondensatoriø temperatûrinis talpos koeficientas TKC þenklinamasraidëmis arba spalvomis. Þenklinant spalvomis kondensatoriaus korpuso spalvarodo TKC þenklà (+ arba -), o taðko spalva - TKC reikðmæ.

Reikia paþymëti, kad daugumoje uþsienio ðaliø nëra bendros kondensatoriøþenklinimo sistemos ir kondensatorius gaminanèios firmos savarankiðkai pasiren-ka originalias þymëjimo sistemas [8].

2.7. Induktyvumo ritësRadioelektroninëje aparatûroje naudojamos ávairios paskirties ir konstrukcijos

induktyvumo ritës. Plaèiausiai jos naudojamos virpesiø kontûruose, signalø fil-truose, o taip pat ryðiams tarp elektroniniø grandiniø sudaryti.

Pagal konstrukcijà ritës bûna vienasluoksnës, daugiasluoksnës, cilindrinës, spi-ralinës, su ðerdimi ir be jos, ekranuotos ir neekranuotos, pastovaus arba kintamoinduktyvumo ir kt.

Induktyvumo ritës, atskirianèios nuolatinæ srovæ nuo kintamosios arba dvi skir-

5 lentelë

Darbo átampa, V Þymëjimas Darbo átampa, V Þymëjimas

1,0 I 32 H1,6 R 40 S2,5 M 50 I3,2 A 63 K4,0 C 80 L6,3 B 100 N10 D 125 P16 E 160 Q20 F 200 Z25 G 250 W

Page 28: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

28

tingo daþnio sroves, vadinamos droseliais. Pagrindinë droselio paskirtis - sudarytididelæ varþà kintamajai srovei ir tuo pat metu - maþà varþà nuolatinei srovei.

Ritës induktyvioji varþa priklauso nuo elektrinio signalo daþnio ir iðreiðkiamaformule:

XL=2p·f·L, (W), (2.05)èia: f - daþnis (Hz), L - induktyvumas (H).

Todël tos paèios ritës varþa skirtinga tekant ávairaus daþnio srovei. Aiðku, kadbet kokios ritës varþa nuolatinei srovei labai maþa.

Induktyvumo rites apibûdina ðie pagrindiniai parametrai:1) induktyvumas,2) kokybë,3) savoji talpa,4) temperatûrinis induktyvumo koeficientas.

Aptarkime ðiuos parametrus.1) Ritës induktyvumas priklauso nuo jos matmenø, formos ir vijø skaièiaus.

Bûtina atsiminti, kad induktyvumà pakeièia ádëta á ritæ ðerdis, o taip pat uþdëtas antritës ekranas.

Induktyvumas iðreiðkiamas henriais (H), milihenriais (1 mH=10-3 H), mikro-henriais (1 mH=10-6 H), nanohenriais (1 nH=10-9 H).

2) Ritës kokybe vadinamas ritës induktyviosios ir aktyviosios varþø santykis:

QX

R

f L

RL

L= =⋅ ⋅2π

, (2.06)

èia: R - ritës aktyvioji varþa (W), f - daþnis (Hz), L - induktyvumas (H).Plaèiausiai naudojamos vidutinës kokybës induktyvumo ritës (QL=40÷100).

Aukðtesnës kokybës induktyvumo ritës naudojamos imtuvø kontûruose ir filtruosesu siaura rezonansine kreive.

3) Ritës savoji talpa susidaro todël, kad ritës apvijø vijos ir atskiri sluoksniaituri tarpusavyje elektrinæ talpà. Jà galima laikyti tolygia kondensatoriui, kuris pri-jungtas lygiagreèiai ritei. Ði talpa pablogina ritës parametrus, todël jà stengiamasiávairiais bûdais maþinti.

Maþiausià savàjà talpà turi vienasluoksnës þingsniu suvyniotos ritës. Daugias-luoksniø rièiø talpa sumaþinama, padalinant ritës apvijà á specialiai vyniojamassekcijas.

4) Temperatûrinis induktyvumo koeficientas (TKL) nusako santykiná induk-tyvumo pokytá, pakitus temperatûrai 10C. TKL átakai sumaþinti virpesiø kontûruo-se daþniausiai ájungiamas termokompensacinis kondensatorius, turintis neigiamàtemperatûriná talpos koeficientà.

Vienasluoksniø rièiø, kuriø apvijos ilgio santykis su skersmeniu didesnis uþ 5,parametrai apskaièiuojami pagal formules:

Page 29: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

29

LN d

l d=

⋅ ⋅+

0 2

20 9

2 2,

, ( )Nd

L l d= +2 24

20 9,

; (2.07)

èia: L - induktyvumas, mH; N - vijø skaièius; d - ritës skersmuo, cm; l - apvijosilgis, cm.

Daugiasluoksniø rièiø, kuriø apvijos ilgio santykis su skersmeniu artimas arbalygus 1, parametrai nustatomi pagal formules:

LN d m

d=

⋅ ⋅2 2

100, N

dL d

m

= ⋅10

; (2.08)

èia: L - induktyvumas, mH; N - vijø skaièius; dm - vidutinis apvijos skersmuo, cm;d - apvijos ilgis,cm.

Feritinë ðerdelë, ástatyta á vienasluoksnæ arba daugiasluoksnæ ritæ, padidina josinduktyvumà (1,5÷5) kartus. Þalvarinë ðerdelë, ástatyta vietoje feritinës ðerdelës,sumaþina induktyvumà (60÷90)% palyginus su induktyvumu be ðerdelës. Induk-tyvumas daþniausiai keièiamas stumdant arba ásukant ðerdelæ ritës viduje elektro-ninës schemos derinimo metu.

Aukðtojo daþnio rièiø ðerdelës gaminamos ið karbonilinës geleþies. Þemojodaþnio droseliø ðerdelës gaminamos ið lakðtinio elektrotechninio plieno.

Pavyzdys. Induktyvumo ritë (be magnetinës ðerdelës) turi skersmená 0,8 cm irilgá 5 cm. Jos induktyvumas 40 H. Nustatykite ritës vijø skaièiø.

Ritës ilgio ir skersmens santykis 5:0,8>5, todël

( ) ( )Nd

L l d= + = ⋅ + ⋅ =2 24

20 92 24

0 840 20 5 9 0 8 131

, ,

,, vija.

Tam, kad sumaþëtø vijø skaièius ir bûtø gaunamas tas pats induktyvumas, ga-lima panaudoti feritinæ ðerdelæ.

Reikia atsiminti, kad kuo maþesnis ritës laido skersmuo, tuo daugiau vijø gali-ma sutalpinti ritëje, taèiau tuo didesnë ir ritës laido aktyvioji varþa ir, tuo paèiu,iðsiskirianti ðiluma. Ritës srovë neturëtø virðyti 100 mA, kai laido skersmuo 0,2 mm,750 mA - kai 0,5 mm ir 4A - kai 1 mm.

Norint sumaþinti ritës elektromagnetinio lauko átakà gretimoms radijo deta-lëms ir atvirkðèiai - iðoriniø laukø átakà ritei, ji apgaubiama metaliniu ekranu. Aukð-tojo daþnio rièiø ekranai gaminami ið vario arba aliuminio. Ekranas þymiai suma-þina ritës induktyvumà bei kokybæ ir padidina jos savàjà talpà, todël, jei tai aktua-lu, ekrano skersmuo ir aukðtis gaminami apie du kartus didesni uþ ritës skersmenábei apvijos ilgá.

2.8. TransformatoriaiRadioelektroninëje aparatûroje naudojami átampos ir jëgos transformatoriai.

Þemo daþnio átampos transformatoriai naudojami, pvz., kaip ryðio elementai tarp

Page 30: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

30

signalo ðaltinio ir stiprintuvo áëjimo, tarp dviejø stiprintuvø arba tarp stiprintuvo irgarsiakalbio. Pagal tai, kokioje schemos vietoje transformatoriai panaudojami, jieskirstomi á áëjimo, tarplaipsninius ir iðëjimo transformatorius.

Jëgos (tinklo) transformatoriai naudojami radioelektroninës aparatûros maiti-nimo grandinëse. Jø pirminë apvija ájungiama á kintamosios srovës tinklà. Antriniøapvijø gali bûti keletas.

Transformatoriø apvijose sukuriamos elektrovaros jëgos, proporcingos jø vijøskaièiui. Pirminës ir antrinës apvijø vijø skaièiaus santykis vadinamas transforma-cijos koeficientu

n E

E

U

U

I

I

1

2

1

2

1

2

2

1

= = ≈ ≈w

w , (2.09)

èia: w1, w2 - pirminës ir antrinës apvijø vijø skaièius; E1 ir E2 - apvijose sukuriamosevj; U1, U2 - apvijø átampos; I1, I2 - apvijomis tekanèios srovës.

Kai antrinëje apvijoje yra daugiau vijø negu pirminëje (n<1), toks transforma-torius vadinamas átampos aukðtinimo transformatoriumi, o kai antrinëje apvijojevijø maþiau negu pirminëje (n>1), - átampos þeminimo transformatoriumi.

Kai á antrinæ apvijà ájungta varþa Ra, transformatorius drauge su apkrova suda-ro signalo ðaltiniui ekvivalentinæ varþà Rekv. Ekvivalentinës varþos dydis nustato-mas pagal formulæ

Rekv=n2·Ra. (2.10)Tokiu bûdu, panaudojant transformatoriø

galima suderinti maþà garsiakalbio ritës varþàsu didele galios stiprintuvo iðëjimo laipsniotranzistoriaus vidine varþa.

Radioelektroniniuose árenginiuose taip patpanaudojami autotransformatoriai, turintys tikvienà apvijà su keliomis atðakomis. Juos gali-ma jungti kintamos átampos þeminimui arbaaukðtinimui. Pavyzdþiui, jeigu kintamos átam-pos ðaltinis jungiamas prie kraðtutiniø atðakø, tai átampa tarp tarpiniø atðakø busmaþesnë uþ ðaltinio átampà, t.y. gausime átampos þeminimà. Ir atvirkðèiai, prijun-gus átampos ðaltiná tarp tarpiniø atðakø, tarp kraðtutiniø atðakø gausime paaukðtin-tà átampà.

Þemo daþnio átampos transformatoriø ir maþos galios tinklo transformatoriøkonstrukcija panaði. Jø ðerdys daþniausiai surenkamos ið elektrotechninio plienoðtampuotø plokðteliø. Labiausiai paplitæ trys ðerdþiø tipai: gaubtinis, strypinis irþiedinis (20 pav.).

Gaubtinës ðerdies centrinis strypas platesnis uþ kraðtinius. Ant jo uþdeda-

19 pav. Dviejø apvijø transformatoriausschema.

Page 31: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

31

ma ritë. Strypinë ðerdis turi dvi rites, po vienà ant kiekvieno vienodos formos stry-po.

Transformatoriaus konstrukcijà lemia jo paskirtis ir grandinë, á kurià jis ájung-tas, o taip pat kintamosios srovës daþnis. Pasirenkant transformatoriø, rekomen-duotina naudotis radioelektronikos þinynu, kuriame pateiktos apvijø iðdëstymo irsujungimø schemos, apvijø vardinës srovës, átampos bei transformatoriaus vardi-në galia. Buitinës aparatûros maitinimo transformatoriaus tipo þymëjime nurody-tas skaièius rodo ðio transformatoriaus galià vatais (pavyzdþiui, TCX-100 reiðkia,kad transformatoriaus galia yra 100 W).

3. PUSLAIDININKINIAI PRIETAISAI IR INTE-GRALINËS SCHEMOS

3.1. Puslaidininkiniø prietaisø klasifikacijaPuslaidininkiniai prietaisai - tai diskretiniai elektroniniai prietaisai, kuriø vei-

kimas pagrástas puslaidininkiø savybëmis. Juos sudaro sandariai korpusuose átai-syti puslaidininkiniai kristalai, kurie su iðore sujungti laidininkais.

Puslaidininkiniai prietaisai sudaryti ið vienos ar keliø pn sandûrø, todël daþ-niausiai jie klasifikuojami pagal pn sandûrø skaièiø. Puslaidininkiniø prietaisø kla-sifikacija pateikta 21 pav.

3.2. Puslaidininkiniai diodaiPuslaidininkiná diodà sudaro puslaidininkyje suformuota pn sandûra su metali-

niais iðvadais. Diodai hermetizuojami metaliniuose, stikliniuose, plastmasiniuosearba keraminiuose korpusuose..

Elektroninëse schemose naudojami ávairios paskirties puslaidininkiniai diodai.Plaèiausiai naudojamø diodø sutartiniai grafiniai þymenys pateikti priede knyge-lës gale (trikampis atitinka p sritá ir vadinamas anodu, brûkðnelis atitinka n sritá irvadinamas katodu).

20 pav. Transformatoriø ðerdþiø skerspjûviai: a - gaubtinis; b - strypinis; c - þiedinis.

Page 32: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

32

Pagal paskirtá puslaidininkiniai diodai skirstomi á lygintuvinius diodus, stabi-litronus, varikapus, tiristorius, fotodiodus, ðviesos diodus ir kt.

Lygintuviniai diodai skirti þemo daþnio kintamajai srovei lyginti, t.y. paverstinuolatine srove. Jø veikimas pagrástas pn sandûros ventiline savybe - sandûra geraipraleidþia srovæ tik viena kryptimi. Todël diodas sudaro maþà varþà srovei, tekan-èiai tiesiogine kryptimi ir didelæ varþà srovei, tekanèiai atgaline kryptimi.

Svarbiausi lygintuvinio diodo parametrai yra maksimali leistinoji atgalinë átampair maksimali leistinoji tiesioginë srovë. Kad bûtø didesnë leistinoji tiesioginë sro-vë, lygintuviniai diodai gaminami su didelio ploto pn sandûra. Kuo didesnis pnsandûros plotas (o tuo paèiu paprastai didesni ir paties diodo gabaritai), tuo dides-në leistina tiesioginë srovë gali pro diodà pratekëti jo nesugadindama.

Stabilitronai naudojami elektriniø grandiniu átampai stabilizuoti. Stabilitronuosepanaudojama pn sandûros atgalinës voltamperinës ðakos savybë palaikyti praktið-kai pastovià átampà srovei kintant plaèiose ribose (22 pav.). Elektroninëse sche-mose stabilitronai visuomet jungiami atgaline kryptimi (prijungtos átampos atþvil-giu), o nuosekliai jiems jungiamas papildomas rezistorius.

Varikapai naudojami automatinëse virpamøjø kontûrø daþnio derinimo gran-dinëse televizoriuose bei radijo imtuvuose. Varikapai - tai kondensatoriai, kuriøtalpa keièiasi keièiant prie jø pridëtà átampà. Varikapø veikimas pagrástas pn san-dûros talpos kitimu kintant atgalinei átampai (23 pav.).

Varikapø talpa bûna kelios deðimtys, reèiau - keli ðimtai pikofaradø. Jie apibû-dinami perdengimo koeficientu Kperd. Perdengimo koeficientas - tai maksimalios irminimalios talpø santykis, kintant varikapo átampai leistinose ribose. PaprastaiKperd=3÷5.

Tiristoriai - tai keturiø sluoksniø pnpn struktûros puslaidininkiniai prietaisai,

21 pav. Puslaidininkiniø prietaisø klasifikacija.

Page 33: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

33

kuriuose yra trys pn sandûros (24 pav.). Nevaldo-mi diodiniai tiristoriai (dinistoriai) turi du iðori-nius iðvadus, prijungtus prie kraðtiniø struktûrosp ir n laidumo srièiø - anodà (A) ir katodà (K).Valdomi triodiniai tiristoriai (trinistoriai) turi pa-pildomà valdymo elektrodo iðvadà nuo treèiojosluoksnio - valdymo elektrodà (VE).

Iðorinis átampos ðaltinis jungiamas teigiamuo-ju poliumi prie p laidumo srities (anodo A), o ne-igiamuoju - prie n laidumo srities (katodo K).

Tiristoriai naudojami kintamo-sios ir nuolatinës srovës galios regu-liatoriuose. Jie labai greitai persijun-gia ið srovei nelaidþios bûklës á sro-vei laidþià bûklæ ir tada jø varþa tam-pa labai maþa. Trinistoriuose valdy-mo elektrodo átampa Uvald keièia ano-dinës átampos, kuriai esant trinisto-rius persijungia ið nelaidþios bûklës á laidþià bûklæ, dydá.

Fotodiodo veikimo principas pagrástas fotoefektu. Tai puslaidininkinis elemen-tas, turintis vienà pn sandûrà. Ðviesos srautas, nukreiptas á atvirà pn sandûrà, padi-dina elektronø ir skyliø koncentracijà p ir n srityse. Todël sumaþëja pn sandûrospotencialinis barjeras ir padidëja ja tekanti srovë.

22 pav. Stabilitrono voltamperinë charakteristika.

23 pav. Varikapo talpos kitimaskintant atgalinei átampai.

24 pav. Tiristoriaus struktûra.

Page 34: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

34

Fotodiodai gali dirbti dviem reþi-mais: be iðorinio átampos ðaltinio (fo-toventiliniu) arba su iðoriniu átamposðaltiniu (fotodiodiniu). Pirmuoju at-veju fotodiodas dirba kaip fotogene-ratorius, transformuodamas ðviesosenergijà á elektrinæ energijà. Fotodio-dinis reþimas sudaromas prijungusprie fotodiodo átampos ðaltiná atgali-ne kryptimi. Jei iðorinio ðviesos srau-to nëra, teka nestipri tamsos srovëir fotodiodas nesiskiria nuo paprastopuslaidininkinio diodo. Apðvietus fotodiodà, teka fotosrovë, tiesiðkai priklausantinuo ðviesos srauto dydþio (25 pav.).

Puslaidininkiniø ðviesos diodø pn sandûra spinduliuoja ðviesà, kai ja teka tie-sioginë srovë. Ðviesos diodai gali spinduliuoti regimàjà ðviesà arba infraraudonuo-sius spindulius. Jie plaèiai naudojami radioelektroninëje aparatûroje darbo reþimøindikacijai, kadangi jø srovë (nuo 5 mA iki 20 mA) þymiai maþesnë uþ kaitinimolempuèiø srovæ. Nuosekliai su ðviesos diodu jungiamas rezistorius, kuris ribojapro ðviesos diodà pratekanèià srovæ.

3.3. TranzistoriaiTranzistoriais vadinami puslaidininkiniai prietaisai, skirti srovei bei galiai stip-

rinti ir turintys tris iðvadus. Þodis tranzistorius sudarytas ið dviejø þodþiø: trans-fer ir resistor, o tai reiðkia - perdavimo rezistorius. Ðio pavadinimo prasmëtokia - tranzistoriuje áëjimo grandine tekanèia srove valdoma iðëjimo grandine te-kanti srovë. Kadangi tranzistorius turi tris iðvadus, vienas ið iðvadø yra bendrasabejoms grandinëms.

Priklausomai nuo veikimo principo, tranzistoriai skirstomi á dvipolius (bipo-lius) ir vienpolius (unipolius) tranzistorius. Vienpoliai tranzistoriai dar vadinamilauko tranzistoriais.

Pagrindinis dvipolio tranzistoriaus elementas yra puslaidininkio kristalas, ku-riame, panaudojant specialias priemaiðas, sudarytos trys skirtingo puslaidininkiniolaidumo zonos, turinèios dvi p-n sandûras. Krûvininkai (krûvio neðëjai) dvipoliuo-se tranzistoriuose yra ir elektronai, ir skylutës. Pagal zonø iðsidëstymà tranzistoriaiskirstomi á p-n-p ir n-p-n tipo tranzistorius. Vidurinë zona 1 vadinama baze, krað-tinë zona 2, kuri injektuoja krûvio neðëjus, vadinama emiteriu. Kita kraðtinë zona3, kuri surenka injektuotus krûvio neðëjus, vadinama kolektoriumi (26 pav.). Priekiekvienos ðiø kristalø srièiø prilituoti iðoriniai iðvadai.

25 pav. Fotodiodo voltamperiniø charakteristikøðeima.

Page 35: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

35

Kad tranzistorius veiktø, prie joiðvadø reikia prijungti maitinimo ðal-tiniø nuolatines átampas ir keitimuiskirtà signalà. Signalo stiprinimasvykdomas maitinimo ðaltiniø sà-skaita.

Tranzistorius apibûdinamas mak-simaliomis kolektoriaus srove IK irbazës srove IB, maksimalia átampatarp kolektoriaus ir emiterio UKE irmaksimalia kolektoriaus grandinëjeiðsklaidoma galia PK.

Tranzistoriai jungiami pagal tris pagrindines schemas: bendros bazës (BB), ben-dro emiterio (BE) ir bendro kolektoriaus (BK) (27 pav.).

Radioelektronikos þinynuose paprastai nurodomi ávairiø tipø tranzistoriø bendros

bazës jungimo schemø srovës stiprinimo koeficientai α =∆∆I

I

K

E

(a=0,97...0,995).

Bendro emiterio jungimo schemø srovës perdavimo koeficientai β =∆∆I

I

K

B

ap-skaièiuojami pagal formulæ:

βα

α=

−1. (3.01)

Ðiose jungimo schemose kolektoriaus srovë þymiai didesnë uþ bazës srovæ.Pagal panaudojimo sritá tranzistoriai skirstomi á þemo daþnio tranzistorius (skirtus

darbui su signalais iki 100 kHz daþnio), aukðto daþnio (su aukðtesnio uþ 100 kHzdaþnio signalais), didelës galios tranzistorius (naudojamus þemo daþnio stiprintu-vø galinëse pakopose), perjungimo tranzistorius (darbui impulsinëse schemose),maþo triukðmo tranzistorius (silpnø signalø stiprintuvø áëjimo grandinëse) ir aukð-tos átampos tranzistorius (skirtus darbui aukðtos átampos grandinëse).

Vienpoliuose (lauko) tranzistoriuose srovæ sudaro vienos rûðies pagrindiniaipuslaidininkio krûvininkai - arba elektronai, arba skylutës. Veikimo principas pa-

26 pav. Dvipolio tranzistoriaus struktûra ir sutarti-niai grafiniai þymenys.

27 pav. Dvipoliø tranzistoriø jungimo schemos: a - BB; b - BE; c - BK.

Page 36: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

36

grástas puslaidininkinës medþiagos varþos kitimu. Lauko tranzistoriaus laidumokanalas - tai daþniausiai n tipo puslaidininkio strypelis (28 pav.). Iðilgai strypelio iðdviejø prieðingø pusiø suformuojamos p puslaidininkio plokðtelës, kurios sudarouþtûros (U) elektrodà. Elektrodas, nuo kurio pradeda judëti pagrindiniai krûvinin-kai, vadinamas iðtaka (I). Elektrodas, kurio link juda krûvininkai, vadinamas san-taka (S). Ðie elektrodai iðdëstomi prieðinguose puslaidininkinio strypelio galuose.Prie uþtûros prijungiama p-n sandûrà uþdaranti átampa UIN. Jà didinant, siaurëjalauko tranzistoriaus kanalo tarp iðtakos ir santakos skerspjûvis, tuo paèiu didëja jovarþa, maþëja tranzistoriumi tekanti srovë IS. Átampa, kuriai esant IS=0, vadinamalauko tranzistoriaus uþdarymo átampa Uuþd.

Labiausiai paplitæ lauko tranzistoriai dviejø tipø: 1) su valdoma pn sandûra;2) su izoliuota uþtûra.

Lauko tranzistoriai su izoliuota uþtûra yra metalo-dielektriko-puslaidininkio(MDP) arba metalo-oksido-puslaidininkio (MOP) struktûros ir turi vienà arba ke-lias elektriðkai izoliuotas nuo laidumo kanalo uþtûras.

Lauko tranzistoriai su valdoma pn sandûra turi labai didelæ áëjimo varþà, todëljiems reikalinga maþa valdymo galia (RIN=108÷109W). MOP tranzistoriuose uþtû-ros elektrodas atskirtas nuo laidumo kanalo oksido sluoksniu, o MDP tranzisto-riuose - dielektriko sluoksniu. MOP ir MDP tranzistoriø áëjimo varþa dar didesnë -(RIN=1012÷1014W).

Kiti svarbiausi lauko tranzistoriaus parametrai yra maksimali santakos srovëIS max, maksimali átampa iðtaka - santaka UIS max, maksimali átampa uþtvara - iðtakaUUI max, maksimali tranzistoriuje isiskirianti galia Pmax ir lauko tranzistoriaus statinës

charakteristikos statumas ( )SI

UmA

VS

g

=∆∆

.

Statinës charakteristikos statumas S parodo, kiek pakinta santakos grandinës sro-vë, pakeitus 1 voltu uþtûros átampà UIU (kai UIS=const). Paprastai S=0,5÷5mA/V.

Reikia atkreipti dëmesá, kad MOP ir MDP tranzistoriai labai neatsparûs elektri-

28 pav. Lauko tranzistoriaus su valdoma pn sandûra struktûra.

Page 37: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

37

niam krûviui, kuris susikaupia uþtûros elektroduose. Gamybos metu jø iðvadai trum-pai sujungiami metaline folija. Álituojant tranzistorius á schemà, bûtinai reikia naudotiáþemintà lituoklá, o visi tranzistoriø iðvadai turi bûti patikimai uþtrumpinti. Folijàgalima nuimti tiktai álitavus visus tranzistoriaus iðvadus á montuojamà schemà.

3.4. Puslaidininkiniø prietaisø þymëjimo sistemosÁvairios ðalys ir net atskiros puslaidininkinius prietaisus gaminanèios firmos

naudoja skirtingas puslaidininkiniø prietaisø þymëjimo sistemas. Trumpai kai ku-rias jø panagrinësime.

Europoje (Lenkijoje, Vokietijoje, Vengrijoje, Italijoje, Prancûzijoje) plaèiau-siai naudojama tarptautinës organizacijos AIPE (Association International Pro Elec-tron) pasiûlyta sistema. Plataus vartojimo buitiniai puslaidininkiniai prietaisai þy-mimi dviem raidëmis ir trimis skaitmenimis nuo 100 iki 999, rodanèiais puslaidi-ninkinio prietaiso eilës numerá. Sistemoje AIPE pirmoji raidë rodo puslaidininkiomedþiagà:

A - germanis;B - silicis;C - galio arsenidas;R - kitos medþiagos.

Antroji raidë rodo puslaidininkinio prietaiso funkcinæ paskirtá:A - detektorinis diodas;B - diodas su kintamàja talpa (varikapas);C - þemojo daþnio nedidelës galios tranzistorius;D - þemojo daþnio didelës galios tranzistorius;E - tunelinis diodas;F - aukðtojo daþnio nedidelës galios tranzistorius;G - kombinuotieji puslaidininkiniai prietaisai;L - aukðtojo daþnio didelës galios tranzistorius;P - ðviesai jautrûs prietaisai (pvz., fotodiodai);Q - ðviesà spinduliuojantys prietaisai (pvz., ðviesos diodai);T - tiristorius;S - impulsinis maþos galios tranzistorius;U - impulsinis didelës galios tranzistorius;Z - stabilitronas.

Jungtinëse Amerikos Valstijoje plaèiausiai naudojama JEDEC þymëjimo siste-ma. Pirmasis elementas rodo pn sandûrø skaièiø: 1 - diodas, 2 - tranzistorius. 3 -tiristorius. Po N raidës seka serijinis numeris, rodantis ðio prietaiso registracijosnumerá elektroninës pramonës ámoniø asociacijoje. Po ðio numerio seka viena arkeletas raidþiø, rodanèiø ávairius elektrinius puslaidininkinio prietaiso parametrus.

Page 38: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

38

Japonijoje gaminamø puslaidininkiniø prietaisø þymëjimo sistema standarti-zuota standartu JIS-C-7012. Þymëjimas sudarytas ið penkiø elementø.

Pirmasis elementas þymi puslaidininkinio prietaiso tipà:0 - fotodiodas, fototranzistorius;1 - diodas;2 - tranzistorius;3 - tiristorius.

Antrasis elementas - raidë S (semiconductor) rodo, kad ðis prietaisas yra pus-laidininkinis.

Treèiasis elementas rodo puslaidininkinio prietaiso struktûrà:A - pnp aukðtojo daþnio tranzistorius;B - pnp þemojo daþnio tranzistorius;C - npn aukðtojo daþnio tranzistorius;D - npn þemojo daþnio tranzistorius;E - tiristorius (su pnpn struktûra);G - tiristorius (su npnp struktûra);H - vienos sandûros tranzistorius;I - lauko tranzistorius su p kanalu;

K - lauko tranzistorius su n kanalu;M - simetrinis tranzistorius.Fototranzistoriai ir fotodiodai treèiuoju elementu neþymimi.Ketvirtasis elementas - registracijos numeris. Po ðio numerio seka raidë, rodan-

ti puslaidininkinio prietaiso gamybos variantà (A - pirmasis variantas, B - patobu-lintas ir t.t.). Pavyzdþiui, þymëjimas 2SC1416A reiðkia, kad tai npn aukðtojo daþ-nio tranzistorius, registracijos numeris 1416, pirmasis variantas.

Puslaidininkiniø prietaisø gamintojai daþnai vartoja savas þymëjimo sistemas.Pavyzdþiui, Japonijos NEC firma puslaidininkinius prietaisus þymi taip:

Fototranzistoriai - PH;Fotoimtuvai - PS;Stabilitronai - RD;Detektoriniai diodai - SD;Varistoriai - VD.

Rusijoje gaminamø puslaidininkiniø prietaisø þymëjimo sistema standartizuo-ta valstybiniu standartu. Pirmasis elementas rodo, ið kokios puslaidininkinës me-dþiagos pagamintas puslaidininkinis prietaisas:

à arba 1 - germanis ir jo junginiai,K arba 2 - silicis ir jo junginiai,A arba 3 - galio junginiai.

Antrasis elementas - raidë, rodanti puslaidininkinio prietaiso klasæ:

Page 39: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

39

T - dvipoliai tranzistoriai;Ï - lauko tranzistoriai;Ä - diodai;Ö - lygintuviniai stulpeliai ir blokai;C - stabilitronai;B - varikapai;È - tuneliniai diodai;H - diodiniai tiristoriai;Ó - triodiniai tiristoriai;Ë - ðviesos diodai. .

Treèiasis elementas - triþenklis skaièius, rodantis puslaidininkinio prietaiso daþ-nines savybes ir galià (nustatoma pagal 6 lentelæ).

Ketvirtasis elementas - raidë, nurodanti puslaidininkinio prietaiso priskyrimàtam tikrai grupei (pagal elektrinius parametrus).

3.5. Integralinës schemosIntegralinës schemos - tai mikroelektronikos prietaisai, pagaminti sujungus pa-

prastus aktyvinius ir pasyvinius elementus bei jungiamuosius laidininkus á vienàmazgà. Integralinës elektronikos pagrindas - sudëtinga ðiuolaikinë planarinë tech-nologija, kurioje panaudojamos puslaidininkinës struktûros, plonos metalø ir die-lektrikø plëvelës bei fizikiniai procesai kietuose kûnuose.

Integralinës schemos klasifikuojamos pagal konstrukciná ir technologiná atliki-mà, pagal funkcinæ paskirtá ir pagal integravimo laipsná. Pagal konstrukciná ir tech-nologiná atlikimà integralinës schemos skirstomos á puslaidininkines, plëvelines irhibridines.

Puslaidininkinëse integralinëse schemose visi elementai ir jø sujungimai sufor-muoti puslaidininkio tûryje arba jo pavirðiuje. Pastaruoju metu labiausiai paplitu-sios puslaidininkinës integralinës schemos, kuriø viename kristale yra daugiau kaip1000 elementø.

6 lentelë

Treèiasis tranzistoriø þymëjimo elementas, kaiTranzistoriø darbo kolektoriaus sklaidomoji galia (W)

daþniai (MHz) maþa vidutinë (nuo didelë (didesnë(iki 0,3) 0,3 iki 1,5) uþ 1,5)

Þemieji (iki 3) 101 - 199 401 - 499 701 - 799Vidutiniai (nuo 3 iki 30) 201 - 299 501 - 599 801 - 899

Aukðtieji (nuo 30 iki 300) 301 - 399 601 - 699 901 - 999

Page 40: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

40

Plëvelinëse integralinëse schemose visi elementai ir jø sujungimai sudaryti tikið plëveliø. Jos skirstomos á plonasluoksnes ir storasluoksnes integralines schemas.

Hibridinës integralinës schemos sudarytos ið diskretiniø aktyviniø elementø(pvz., mikrotranzistoriø, mikrodiodø) ir plëveliniø pasyviniø elementø (pvz., re-zistoriø, kondensatoriø) bei jø sujungimø.

Pagal funkcinæ paskirtá integralinës schemos skirstomos á dvi grupes: analogi-nes ir skaitmenines (logines) integralines schemas.

Analoginës integralinës schemos naudojamos tolydinës funkcijos dësniu kin-tanèiø signalø stiprinimui, generavimui ir keitimui plaèiame daþniø ir galiø diapa-zone (pvz., þemo ir aukðto daþnio stiprintuvuose, maiðikliuose, detektoriuose, ge-neratoriuose).

Skaitmeninës integralinës schemos naudojamos keisti ir apdoroti skaitmeni-nius kodus (pvz., spalvotuose televizoriuose, skaièiavimo maðinose, diskretinioinformacijos apdorojimo ir automatikos aparatûroje).

Integralinës schemos integracijos laipsnis priklauso nuo elementø ir kompo-nentø, áeinanèiø á jos sudëtá, skaièiaus. Yra 6 integracijos laipsniai: 1) iki 10 ele-mentø; 2) nuo 10 iki 100; 3) nuo 100 iki 1000; 4) nuo 1000 iki 10000; 5) nuo10000 iki 100000; 6) nuo 100000 iki 1000000.

Analoginës ir skaitmeninës integralinës schemos iðleidþiamos serijomis. Vie-nai serijai priklauso integralinës schemos, kurios atlieka skirtingas funkcijas, betpasiþymi vienodu konstrukciniu-technologiniu iðpildymu ir todël gali bûti naudo-jamos aparatûroje kartu.

Europinë integraliniø schemø þymëjimo sistema susideda ið trijø raidþiø, pokuriø seka trys ar keturi skaièiai ir raidë, nusakanti korpuso tipà.

Pirma raidë nusako integralinës schemos klasæ: S - skaitmeninë schema; T -analoginë schema; U - analoginë-skaitmeninë schema.

Antra raidë nusako serijà.Treèia raidë - darbo temperatûrø diapazonà:A - diapazonas nenustatytas.B - nuo 00 iki +700 C.C - nuo -550 iki +1250 C.D - nuo -250 iki +700 C.F - nuo -400 iki +850 C ir t.t

Paskutinë raidë nusako korpuso tipà:B - DIL tipo korpusas (29 pav.);C - cilindrinis korpusas;F - plokðèias korpusas;P - DIP tipo korpusas (plastmasinis DIL);Q - QIL (keturiø linijø korpusas)

Page 41: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

41

U - bekorpusinë mikroschema.Pavyzdþiui, SAF2039P - tai skait-

meninë integralinë schema plastmasi-niame DIL korpuse. Darbo tempera-tûrø diapazonas - nuo -400 iki +850C.

Rusijoje gaminamos integralinësschemos pagal valstybiná standartà þy-mimos simboliais, nurodanèiais jø ga-mybos technologijà, projektavimo se-rijà, paskirtá ir priklausomybæ atitin-kamai grupei serijos viduje, pasiþy-minèiai konkreèiais techniniais parametrais. Integralinës schemos þymuo sudary-tas ið keturiø elementø:

1. Vienaþenklis skaièius, nurodantis gamybos technologijà:1, 5, 7 þymi puslaidininkines integralines schemas,2, 4, 8 - hibridines integralines schemas,3 - plëvelines ir kt. technologijø pagrindu pagamintas mikroschemas.

2. Antrasis simbolis - dviþenklis skaièius, rodantis serijos numerá. Inte-gralinës schemos serija - tai grupë integraliniø schemø, pasiþyminti kon-strukcijos, maitinimo átampø ir signalø lygiø bendrumu. Toje paèiojeserijoje yra ávairios paskirties integraliniø schemø. Konstruojant radio-elektroninius árenginius, patogu ir tikslinga panaudoti galimai daugiauvienos serijos integraliniø schemø.

3. Treèiasis simbolis - dvi raidës, rodanèios integralinës schemos paskirtá.Pirma raidë nusako vykdomà funkcijà (generatorius, stiprintuvas, de-tektorius ir t.t.), antra raidë konkretizuoja generuojamo arba apdoroja-mo signalo tipà. 7 lentelëje pateiktos daþniau sutinkamos treèiojo sim-bolio reikðmës.

4. Ketvirtasis simbolis - skaièius, rodantis konkreèios paskirties integralinësschemos modifikacijos numerá. Ðios modifikacijos skiriasi techniniaisparametrais.

Analoginës integralinës schemos, pasiþyminèios parametrø ávairumu, gali tu-rëti dar penktà þymëjimo simbolá - raidæ. Ji nurodo kai kuriø specialiø parametrøreikðmes, pvz., stiprinimo koeficiento, triukðmø lygio ir t.t

Raidë K, esanti þymëjimo pradþioje, nurodo, kad integralinë schema skirta nau-dojimui buitinëje plataus vartojimo aparatûroje.

Pavyzdþiui,panagrinëkime integralinës schemos þymëjimà K155ËA3: K reið-kia, kad integralinë schema skirta masiniam vartojimui; 1 - pagaminta puslaidinin-kinës technologijos pagrindu; 55 - serijos numeris; ËÀ - loginis elementas IR-

29 pav. Integraliniø schemø DIL tipo korpusai.

Page 42: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

42

7 lentelë

Vykdoma Treèias Vykdoma Treèiasfunkcija simbolis funkcija simbolis

GENERATORIAI FILTRAIharmoniniø signalø ÃÑ þemø daþniø ÔÍstaèiakampiø impulsø ÃÃ aukðtø daþniø ÔÂtriukðmo signalo ÃÌ juostiniai ÔÅDETEKTORIAI FORMUOTUVAIamplitudiniai ÄÀ staèiakampiø impulsø ÀÃdaþniniai ÄÑ specialios formos impulsø ÀÔfaziniai ÄÔKOMUTATORIAI IRRAKTAI LOGINIAI ELEMENTAIsrovës ÊÒ IR ËÈátampos ÊÍ IR-NE ËA

ARBA ËËMODULIATORIAI TRIGERIAIamplitudiniai ÌÀ D-tipo ÒÌdaþniniai ÌÑ IK-tipo ÒÂfaziniai ÌÔ RS-tipo ÒÐimpulsiniai ÌÈ

ARITMETINIAI IR DIS-KEITIKLIAI KRETINIAI ÁRENGINIAIdaþnio ÏÑ registrai ÈÐátampos ÏÍ skaitliukai ÈÅgalios ÏÌ deðifratoriai ÈÄkodas-analogas ÏÀ sumatoriai ÈÌanalogas-kodas ÏÂ

DAUGIAFUNKCINËSSTIPRINTUVAI SCHEMOSþemo daþnio ÓÍ analoginës ÕÀaukðto daþnio ÓÂ skaitmeninës ÕËoperaciniai ÓÄ kombinuotos ÕÊkartotuvai ÓÅ

ELEMENTØ RINKINIAIdiodø ÍÄrezistoriø ÍÐtranzistoriø ÍÒ

Page 43: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

43

NE; 3 - loginio elemento IR-NE variantas 4×2 IR-NE (viename korpuse ke-turios IR-NE schemos, turinèios po du áëjimus).

4. RADIOELEKTRONINIØ GAMINIØ SCHEMOS.

4.1. Elektriniø schemø tipaiRadioelektroniniams gaminiams atvaizduoti sudaromos elektrinës schemos.

Montuojant, remontuojant ir eksploatuojant aparatûrà, reikia skirti elektriniø sche-mø tipus, mokëti jas skaityti, þinoti raidinius þenklus ir grafinius sutartinius þy-menis.

Elektrinës schemos - tai brëþiniai, kuriuose sudëtinës gaminio dalys ir sujungi-mai tarp jø pavaizduoti sutartiniais þymenimis.

Tam, kad elektrinës schemos bûtø skaitomos teisingai ir vienareikðmiðkai, su-tartiniai þymenys standartizuojami pagal ávairiø tarptautiniø organizacijø (Tarp-tautinës elektrotechninës komisijos, Tarptautinës standartizavimo organizacijos irkt.) reikalavimus. Plaèiausiai naudojami ðeði elektriniø schemø tipai: 1) struktûri-në schema; 2) funkcinë schema; 3) principinë schema; 4) sujungimø (montaþinë)schema; 5) bendroji schema; 6) iðdëstymo schema.

Struktûrinëje schemoje parodytos pagrindinës funkcinës gaminio dalys, jøpaskirtis ir tarpusavio ryðiai. Ðiomis schemomis naudojamasi susipaþástant su apa-ratûros sudëtimi. Pagal standartà funkcinës dalys vaizduojamos staèiakampiais, o ástaèiakampius áraðomi daliø pavadinimai.

Funkcinë schema padeda suprasti procesus, vykstanèius gaminio funkcinësedalyse arba visame gaminyje. Ðiø schemø reikia, studijuojant gaminio veikimoprincipà, o taip pat derinant, reguliuojant ir remontuojant sudëtingus radioelektro-ninius gaminius. Funkcinës gaminio dalys vaizduojamos staèiakampiais, parodo-mi sujungimai laidais bei kabeliais. Schemoje pateikiami pavadinimai, lentelës,laikinës diagramos, charakteringø taðkø parametrai (pvz., sroviø, átampø dydþiai,impulsø formos).

Principinëje schemoje sutartiniais þymenimis vaizduojami visi gaminio ele-mentai bei visi jø ryðiai.

Sujungimø (montaþinë) schema vaizduoja gaminio atskirø daliø sujungimusir jiems reikalingus laidus, kabelius, pynes, gnybtus, kontaktus ir jø prijungimovietas. Iðardomieji arba neiðardomieji sujungimai (kontaktai) þymimi sutartiniaisþymenimis, ðalia kuriø sudaromos lentelës. Jose nurodomi kontaktø numeriai iratitinkamos grandinës paskirtis.

Bendroji schema vaizduoja radioelektroniná gaminá kartu su pagalbiniais áren-giniais (kitais prietaisais, valdymo pultais) ir elementais (transformatoriais, varik-

Page 44: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

44

liais ir t.t) eksploatacijos vietoje. Be to, parodomi ir tarpusavio sujungimai (kabe-liai, laidai, pynës ir t.t.).

Iðdëstymo schema parodo mazgø bei elementø tarpusavio iðsidëstymà, pro-porcingai sumaþinus jø gabaritus. Pagal standartà iðdëstymo schemoje vaizduoja-mos gaminio dalys, jø sujungimai arba konstrukcija bei patalpa, kurioje tos dalysiðdëstytos.

4.2. Principinë schemaPrincipinë schema yra iðsamiausia radioelektroninio gaminio schema. Joje pa-

rodyti visi radijo ir elektronikos elementai bei átaisai, kurie bûtini schemai reali-zuoti.

Radijo ir elektronikos elementai braiþomi sutartiniais þymenimis, laikantis tarp-tautiniø standartø reikalavimø (þr. priedà knygelës gale). Jei reikia, gali bûti nau-dojami nestandartiniai sutartiniai þymenys, kurie schemoje turi bûti paaiðkinti. Gra-finius þenklus leidþiama pasukti kartotinai 900 kampu.

Principinëje schemoje ðalia kiekvieno elemento uþraðomas elemento þenklas.Ðá þenklà sudaro viena arba dvi raidës (8 lentelë) ir skaièius. Raidë apibrëþia ele-mento tipà (pvz., C - kondensatorius, DA - analoginë integralinë schema, VT -tranzistorius ir pan.), o skaièius - jo eilës numerá schemoje (pvz., C1, C2, DA1,DA2 ir t.t.). To paties tipo elemento eilës numeriai raðomi pagal jø iðsidëstymà iðvirðaus á apaèià ir ið kairës á deðinæ.

Elementø þenklai raðomi sutartiniø grafiniø þymenø deðinëje pusëje arba virðjø. Ðalia elemento þenklo paprastai pateikiamas jo vardinis dydis pagal þemiaupateiktas taisykles.

Rezistoriams:a) nuo 0 iki 999W nenurodomi matavimo vienetai, pvz., 200;b) nuo 1·103 iki 999·103W nurodomas vardinis dydis kiloomais ir raðoma

raidë k, pvz., 120 k;c) nuo 1·106 iki 999·106W nurodomas vardinis dydis megaomais ir raðoma

raidë M, pvz., 10 M.Kondensatoriams:

a) nuo 0 iki 9999·10-12F nurodomas vardinis dydis pikofaradais ir neraðomimatavimo vienetai, pvz., 50,0;

b) nuo 1·10-8 iki 9999·10-6F nurodomas vardinis dydis mikrofaradais irraðoma raidë m, pvz., 30,0 m.

Jei elementai parenkami derinimo metu, tai prie elemento þenklo raðoma þvaigþ-dutë (pvz., R8*).

Elektronikos principinëje schemoje elektrinës jungtys (takeliai, laidai, kabeliaiir kt.) vaizduojamos vertikaliomis ir horizontaliomis linijomis, kurios turi turëti

Page 45: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

45

8 lentelë

Pirmoji Dviejøþenklo Elementø grupë Elementø tipai raidþiøraidë þenklas

A Árenginiai (bendras Stiprintuvai, valdymoþymëjimas) prietaisai ir kt.

B Keitikliai. Neelektriniø Garsiakalbis BAdydþiø keitimo á elektri- Telefonas BFnius keitikliai ir atvirkð Ðiluminis keitiklis BKèiai. Matavimo keitikliai. Fotoelementas BL

Mikrofonas BMSlëgio keitiklis BPPjezoelementas BQTachogeneratorius BRPatefono adapteris BSGreièio keitiklis BV

C KondensatoriaiD Integralinës schemos Analoginë integralinë schema DA

Skaitmeninë integralinë schema DDInformacijos saugojimo árenginys DSVëlinimo árenginys DT

E Apðvietimo ir kaitinimo árenginiai Kaitinimo árenginys EKApðvietimo árenginys EL

F Saugikliai, saugos árenginiai Srovës momentinës saugos elementas FASrovës inercinës saugos árenginys FPSaugiklis (lydusis) FU

G Generatoriai, maitinimo ðaltiniai Baterija GBK Relës Srovës relë KA

Ðiluminë relë KKLaiko relë KTÁtampos relë KV

L Induktyvumo ritës, droseliaiP Matavimo prietaisai Ampermetras PA

Impulsø skaitiklis PCDaþnomatis PFOmmetras PRRegistruojantis prietaisas PSLaiko matuoklis PTVoltmetras PVVatmetras PW

Page 46: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

46

8 lentelë (tæsinys)

Pirmoji Dviejøþenklo Elementø grupë Elementø tipai raidþiøraidë þenklas

R Rezistoriai Termorezistorius RKPotenciometras RPMatavimo ðuntas RSVaristorius RU

S Komutavimo árenginiai Perjungiklis, ájungiklis SA(valdymo, signalizacijos ir Mygtukinis jungiklis SBmatavimo grandinëse) Ijungikliai, veikiantys nuo

ávairiø poveikiø:lygio SLslëgio SPkelio SQsukimosi greièio SRtemperatûros SK

T Transformatoriai, Srovës transformatorius TAautotransformatoriai Elektromagnetinis

stabilizatorius TSÁtampos transformatorius TV

U Ryðio prietaisai Moduliatorius UBDemoduliatorius URDiskriminatorius UIDaþnio keitiklis UZ

V Elektrovakuuminiai ir Diodas, stabilitronas VDpuslaidininkiniai Elektrovakuuminisprietaisai prietaisas VL

Tranzistorius VTTiristorius VS

W Antenos ir linijos Antena WAÐakotuvas WEAteniuatorius WU

X Kontaktinë jungtis Kiðtukas XPLizdas XSIðardomoji jungtis XTAukðto daþnio jungtis XW

Z Filtrai, galiniai árenginiai Ribotuvas ZLKvarcinis filtras ZQ

Page 47: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

47

minimalø lûþiø bei susikirtimø kieká. Linijø storis 0,2...0,5 mm. Atstumas tarp lini-jø turi bûti ne maþesnis kaip 3 mm.

Atskirø linijø grupës gali bûti sujungtos á bendras linijas, kurios brëþiamos dvi-gubai storesnës. Jos turi numeruotà vienodais skaièiais pradþià ir pabaigà.

Laidininkø iðardomasis sujungimas (pvz., varþtu, gnybtu) vaizduojamas nedi-deliu skritulëliu, o neiðardomasis - taðku (30 pav.).

30 pav. Laidininkø sujungimai: a - iðardomasis, b - neiðardomasis.

5. RADIOMONTAÞO DARBAI

5.1. Spausdintøjø plokðèiø gamybos technologijaRadioelektroninë aparatûra paprastai surenkama naudojant du montaþo bûdus -

erdviná montaþà (pavyzdþiui, panaudojant montaþinius laidus ir plokðtes su ápre-suotomis smeigëmis) arba spausdintàsias plokðtes.

Spausdintàjà plokðtæ sudaro spausdinti laidininkai, kurie ávairiais bûdais su-formuojami ant izoliacinio pagrindo. Spausdintøjø laidininkø konfigûracija uþtik-rina reikalingà atskirø schemos elementø tarpusavio sujungimà, atitinkantá elek-tronikos principinæ schemà. Dël savo privalumø radioelektroninës aparatûros mon-taþas panaudojant spausdintines plokðtes yra labai paplitæs.

Spausdintinio montaþo privalumai yra ðie: 1) sumaþëja aparatûros masë ir ga-baritai; 2) supaprastëja ir pagreitëja radioelektroninës aparatûros gamybos proce-sas (ypaè gaminant daug vienodø mazgø); 3) padidëja aparatûros mechaninis pa-tvarumas; 4) remontuojant aparatûrà patogu pakeisti plokðtæ su sugedusiu elemen-tu.

Spausdintinio montaþo plokðtës laboratorijoje gaminamos ðiais etapais: 1) su-daromas spausdintinës plokðtës takeliø pieðinys, 2) gaminama spausdintinio mon-taþo plokðtë, 3) montuojamos radijo detalës (prieð tai jas patikrinus).

Konstruojant spausdintinës plokðtës takeliø ir detaliø iðdëstymo pieðiná tikslin-ga naudotis koordinatiniu tinkleliu, kurio þingsnis (2,5÷5) mm. Kontaktø aikðteliøvietos, kuriose bus lituojami radijo detaliø iðvadai, iðdëstomos tinklelio linijø susi-kirtimø taðkuose (jø diametras 3 mm). Radijo detalës turi bûti iðdëstomos taip kad:a) jø simetrijos linijos bûtø lygiagreèios plokðtës kraðtams; b) vienodas detalesreikia stengtis iðdëstyti eilëmis; c) minimalus atstumas tarp detaliø korpusø bûtøne maþiau 1 mm. Takeliø linijø plotis turi bûti apie 1 mm, atstumas tarp gretimøtakelio linijø - ne maþiau 1 mm.

Patogu naudoti supaprastintà takeliø pieðinio sudarymo bûdà - parenkant radi-

Page 48: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

48

jo detaliø iðdëstymà ant uþdengto milimetriniu popieriumi penoplasto. Takeliø li-nijø kontûrai per kopijavimo kalkæ nuo sudaryto pieðinio perkeliami ant folguotogetinakso arba stiklotekstolito. Pieðiama ið spausdintøjø laidininkø pusës. Plonu(0,5÷1) mm gràþtu græþiama tiesiog per brëþinyje numatytas kiaurymes. Iðgræþuskiaurymes, plokðtës pavirðius nuvalomas smulkiu ðvitriniu popieriumi, paðalinamiriebalai ir oksidai (reikia neuþmirðti, jog folijos sluoksnis labai plonas ir neatsar-giai ðveièiant galima já sugadinti). Riebalai nuo plokðtës nuvalomi etilo spiritu arbaacetonu.

Kita operacija - laidþiø takeliø pieðinio formavimas. Takeliai gaunami ësdinantplonà metalo sluoksná. Tos metalinës folgos vietos, kurios turi po ësdinimo iðlikti,padengiamos atspariomis ësdinimo skysèiui medþiagomis - nitrolakais arba greitdþiûstanèiomis emalëmis. Takeliams brëþti galima panaudoti mokyklinæ plunks-nà, tuðinuko ðerdelæ arba braiþybos stiklinius vamzdelius. Braiþant kontaktiniø aikð-teliø sujungimus, geriausia naudotis permatoma liniuote.

Kontaktiniø aikðteliø vienodà apskritiminá pieðiná patogu sudaryti yla, kuriosantgalis telpa á iðgræþtas kontaktiniø aikðteliø kiaurymes. Yla mirkoma á nitrolakàir statoma ant kontaktiniø aikðteliø.

Uþdþiûvus padengimui, takeliai koreguojami skalpeliu - palyginami takeliø krað-tai, paðalinami takeliø ir aikðteliø susiliejimai, nuvalomi nutekëjimai.

Nereikalingos vario folijos ësdinimui naudojami specialûs skysèiai, kurie ne-kenkia plokðtës dielektrikui bei takeliø formavimui naudojamoms apsauginëmsmedþiagoms. Ðiems skysèiams paruoðti naudojami ávairûs receptai:

1. Á 200 cm3 tûrio stiklinæ dedama 150 g geleþies chlorido ir iðtirpinamavandenyje. Ësdinimo laikas priklauso nuo aplinkos temperatûros ir ës-dinimo skysèio koncentracijos. Laikas apie (15÷60) min.

2. 500 ml vandens iðtirpinami keturi ðaukðtai natrio chlorido (valgomosiosdruskos) ir du ðaukðtai vario sulfato. Ðiuo kiekiu galima iðësdinti 200 cm2

folijos. Ësdinama maþdaug 8 val.3. 350 g chromo anhidrido iðmaiðomi 1 litre karðto vandens. Po to á tirpalà

ádedama 50 g natrio chlorido. Atauðusiu skysèiu galima ësdinti. Ësdina-ma (20÷60) min.

Geleþies chloridà galima paruoðti 9% koncentracijos druskos rûgðtyje iðtirpi-nant smulkiø geleþies droþliø. 25 tûriams druskos rûgðties pilamas 1 tûris geleþiesdroþliø. Supiltos á rûgðtá droþlës laikomos keletà dienø.

Patogiausia ësdinti plastmasiniame inde, naudojamame foto popieriui ryðkinti,skystá pamaiðant ir kontroliuojant ësdinimo eigà. Baigus ësdinimà, plokðtë plauna-ma, paðalinami lako likuèiai, dþiovinama. Po to nuo jos nuvalomi riebalai, plokðtëdengiama fliusu ir balinama.

Detales, kurios bus montuojamos, prieð lituojant á plokðtæ reikia patikrinti (ap-

Page 49: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

49

þiûrint, jeigu áskaitomi uþraðai, arba su matavimo prietaisais). Radijo detalës talpi-namos ið tos plokðtës pusës, kurioje nëra takeliø, praleidþiant jø iðvadus pro kon-taktiniø aikðteliø skylutes ir prilituojant. Radijo detales pageidautina iðdëlioti irtvirtinti taip, kad gerai matytøsi ant jø uþraðyti þenklinimai.

5.2. Litavimo darbø technologijaRadioelektroninës aparatûros surinkimo darbuose sujungimai skirstomi á iðar-

domus ir neiðardomus. Iðardomi sujungimai yra tokie, kuriuos iðardþius detalësnesugadinamos. Tai sujungimai varþtais, verþlëmis, smeigëmis. Neiðardomi su-jungimai yra tokie, kuriuos iðardþius sugadinamos sujungtos detalës arba medþia-gos. Tai sujungimai kniedëmis, ávairûs suvirinimo bûdai, suklijavimas, ápresavi-mas.

Litavimu vadinamas detaliø ar laidø sujungimas panaudojant metalø lydinius,vadinamus lydmetaliais. Lituojami daþniausiai iðardomieji sujungimai. Iðardymogalimybë priklauso nuo detaliø tipo bei jø paruoðimo.

Lydmetaliais panaudojami ávairûs spalvotieji metalai ir jø lydiniai. Pagal lydy-mosi temperatûrà lydmetaliai skirstomi á minkðtuosius ir kietuosius. Minkðtøjø lyd-metaliø lydymosi temperatûra bûna iki 4000C, kietøjø lydmetaliø - aukðtesnë kaip6000C. Kietieji lydmetaliai (vario, vario-cinko, sidabro) naudojami aparatûros kor-pusø konstrukcijoms lituoti. Sujungimai pasiþymi dideliu mechaniniu stiprumu.

Minkðtieji lydmetaliai naudojami tuomet, kai nereikalingas didelis mechaninisstiprumas. Minkðtiesiems lydmetaliams priklauso lydiniai su alavo-ðvino, kadmio,cinko pagrindu.

Daþniausiai naudojamø lydmetaliø sudëtis, lydymosi temperatûra ir savybëspateiktos 9 lentelëje.

9 lentelë

Lydmeta- Cheminë Lydymosi Atsparumaslio tipas sudëtis, % tempe- tempimui Pastabos

ratûra KG/mm2

POS-61 alavas - (59÷61) Naudojamas litavimui atsakin-stibis - 0,8 190 4,1 guose taðkuose, puslaidininkiniøðvinas - likæs prietaisø litavimui

POS-40 alavas - (39÷41) Naudojamas litavimui maþiaustibis - (1,5÷20) 235 3,2 atsakingose vietose, kur leidþiamaðvinas - likæs didesnë ákaitinimo temperatûra

POS-10 alavas - (39 ÷ 41) 285 2,9 Naudojamas detaliø balinimuiðvinas - likæs prieð litavimà

Page 50: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

50

Minkðtieji lydmetaliai gaminami strypeliø, vielos ar vamzdeliø formos (vamz-deliø vidus pripildomas fliuso).

Litavimà sudaro ðios pagrindinës operacijos:1. Lituojamø detaliø pavirðiaus paruoðimas,2. Pavirðiø apsaugojimas nuo oksidavimosi,3. Balinimas,4. Litavimas elektriniu lituokliu.

1. Lituojamø detaliø pavirðiaus paruoðimas. Prieð atliekant litavimà, lituoja-mi pavirðiai arba laidai turi bûti nuvalyti nuo oksidø, riebalø, neðvarumø, izoliaci-jos, lakø. Pavirðiø nuvalymui naudojamos dildës ir ðvitrinis popierius. Paruoðiantapvijø laidus litavimui galima jø izoliacijà nudeginti.

2. Pavirðiø apsaugojimas nuo oksidavimosi. Daugumos metalø nuvalytas pa-virðius greitai oksiduojasi, t.y. pasidengia plona oksido plëvele. Ypaè greitai meta-lai oksiduojasi esant aukðtesnei aplinkos temperatûrai, o tai visuomet bûna litavi-mo metu. Oksido plëvelës atsiradimas trukdo tvirtam ir patikimam lituojamø deta-liø sujungimui. Pavirðiø apsaugojimui nuo oksidavimosi naudojami fliusai. Fliusaiiðtirpina oksido plëvelæ ir tuo bûdu apsaugo metalo pavirðiø nuo oksidavimosilitavimo metu. Fliusai yra skirstomi á aktyvinius (rûgðtinius) ir nerûgðtinius.

Ið aktyviniø fliusø daþniausiai naudojamas cinko chloridas. Jis radielektroni-niø schemø montaþui nenaudojamas, nes sugadina plonus montaþinius laidus (pra-ëjus neilgam laikui po litavimo). Ðie fliusai naudojami tiktai lituojant plieniniusarba varinius korpusus, detales, ekranus. Po litavimo detalës turi bûti kruopðèiainuplaunamos vandeniu su ðarmu.

Ið nerûgðtiniø fliusø naudojama spirite arba terpentine iðtirpinta kanifolija. Spi-ritas gerai nuvalo riebalus nuo lituojamo pavirðiaus, o kanifolija apsaugo nuo oksi-davimosi. Nerûgðtiniai fliusai plaèiausiai panaudojami radioelektroninës aparatû-ros schemø montaþui.

3. Balinimas. Litavimo proceso pagreitinimui ir litavimo kokybës pagerinimuinaudojamas balinimas - detaliø ir laidø padengimas plonu lydmetalio sluoksniu.Lituojamø pavirðiø balinimas atliekamas lituokliu.

4. Litavimas. Naudojant minkðtuosius lydmetalius, lituojama lituokliu su vari-niu antgaliu, kuris ákaitinamas iki reikiamos temperatûros. Tinkamiausi 60 W, 40 Wir 24 W galios lituokliai. Maþiausios galios lituokliais paprastai lituojami puslaidi-ninkiniai prietaisai, integralinës schemos bei kitos ðilumai jautrios radiodetalës.

Lituokliø darbo átampa 220 V, 36 V ir 12 V. Þemos átampos lituokliai moko-mosiose laboratorijose naudotini darbo saugos sumetimais.

Lituoklio antgalio temperatûra turi bûti (15÷20)0C aukðtesnë uþ lydmetalio ly-dymosi temperatûrà. Prieð litavimà lituoklá reikia paruoðti darbui. Geriausiam ðilu-mos perdavimui rekomenduojama tinkamai uþgalàsti lituoklio antgalá (31 pav.).

Page 51: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

51

Ákaitinto lituoklio antgalis panar-dinimas á fliusà ir jo darbinis galaspadengiamas fliusu. Po to ákaitintolituoklio darbinis galas prispaudþia-mas prie lydmetalio, kuris iðsilydo irprilimpa prie lituoklio. Litavimo vie-ta patepama fliusu ir kaitinama li-tuokliu tol, kol iðsilydæs lydmetalisdifunduoja á jungiamø detaliø tarpusir auðdamas stipriai jas sujungia. Li-tavimo proceso metu lituoklio antgalio darbiná galà reikia periodiðkai valyti nuodegësiø ir neðvarumø. Lydmetalio ir fliuso kiekis turi bûti minimalus, o litavimolaikas nevirðyti 5 sekundþiø.

Lydmetalio kiekis nustatomas bandymo keliu - sulitavus turi matytis sulituotødetaliø ar laidø konfigûracija. Silpnai ákaitæs lituoklis nepajëgia iðlydyti lydmeta-lio ir litavimo vieta bus neatspari, gaunasi taip vadinamas ðaltas litavimas. Lita-vimo kokybë pablogës perkaitinus lituoklá, kadangi lydmetalis oksiduosis ir blogaiprilips prie lituoklio, o fliuse esanti kanifolija nesilydo, bet iðdega. Tinkamai suli-tavus litavimo vieta yra be plyðiø, aðtrumø, lygi ir ðvaraus matinio blizgesio.

Sulitavus litavimo vieta nuvaloma nuo fliuso liekanø ir degësiø medvilniniuskudurëliu arba spirite pavilgytu teptuku.

5.3. Puslaidininkiniø prietaisø ir integraliniø schemø montavimoypatumai

Daugumoje atvejø puslaidininkiniai prietaisai á schemà lituojami. Juosmontuojant bûtina laikytis tam tikrø taisykliø.

Lankstûs tranzistoriø iðvadai gali bûti uþlenkiami ne arèiau kaip 10 mm nuoiðvado izoliatoriaus. Didelës galios tranzistoriø standþiø iðvadø lankstyti negalima.Tvirtinimui reikia panaudoti tranzistoriaus korpusà. Lituojant puslaidininkiniusprietaisus ir integralines schemas, bûtina vengti jø perkaitinimo. Iðvadø litavimovieta turi bûti ne arèiau kaip 10 mm nuo tranzistoriaus korpuso. Naudojami maþesnësgalios lituokliai (40 W), þemesnës lydymosi temperatûros lydmetaliai 2000(C),litavimo trukmë turi bûti ne didesnë kaip 3 s. Lituojant tranzistorius, rekomenduo-jama pirmuoju prijungti ir paskutiniuoju atjungti bazës iðvadà.

Pincetu prilaikomos lituojamos detalës, o kartu juo paðalinama perteklinë ðiluma.Konstruojant ir gaminant aparatûrà su integralinëmis schemomis,didelis iðvadø

kiekis ir maþi atstumai tarp jø (daþniausiai 2,5 mm arba 1,25 mm) kelia ypatingusreikalavimus spausdintøjø plokðèiø gamybai. Daþniausiai integralinës schemoslituojamos á spausdintojo montaþo plokðtes patikimai áþemintu lituokliu. Baigus

31 pav. Lituoklio antgalio formos.

Page 52: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

52

montaþà, integralinës schemos ir plokðtës padengiamos specialia danga, apsauganèianuo aplinkos átakos.

Schemos su maþos galios tranzistoriais, diodais ir integralinëmis schemomisnegalima tikrinti didelës srovës ommetrais ir kitais prietaisais, galinèiais juosperkrauti ir sugadinti.

Tranzistoriams tikrinti geriau naudoti specialius diodø ir tranzistoriø parametrømatuoklius (pvz., L2 - 23). Jø pagalba galima patogiai ir tiksliai nustatyti srovësperdavimo koeficientà a, varþas tarp iðvadø ir kt. parametrus.

Integralinës schemos radioelektroniniuose árenginiuose paprastai tikrinamosiðmatuojant jø iðvadø nuolatines bei impulsines átampas. Jeigu jos skiriasi nuoprincipinëje schemoje nurodytø átampø dydþiø, nustatomos to prieþastys. Tai galibûti paèiø integraliniø schemø arba prie jø iðvadø prijungtø radiodetaliø defektai.

5.4. Saugaus darbo reikalavimaiAtliekant radijo montaþo darbus, pavojø sudaro elektros srovë ir tinklo átampa, ákaitæ

árankiai, greitai besisukantys árengimai ir agresyvios cheminës medþiagos, su kuriais rei-kia elgtis atsargiai ir kruopðèiai, naudotis tik tvarkingais árankiais ir árengimais.

Labiausiai pavojingas yra srovës smûgis. (50÷100) mA srovë yra pavojingagyvybei, o virð 100 mA - mirtina (þmogaus kûno varþa 500W÷0,5MW). Aukðtesniodaþnio srovës (virð 50 kHz) neiððaukia srovës smûgio, taèiau stipriai nudegina.

Mokomosiose laboratorijose turi bûti naudojama paþeminta átampa ir apsauginisáþeminimas, lituokliai maitinami ið 36 V átampos. Periodiðkai reikia tikrinti ar nëratrumpo sujungimo tarp lituoklio antgalio ir jo kaitinimo apvijos. Jokiu bûdu negalimaatlikinëti litavimø ir montavimø ájungtoje radioelektroninëje aparatûroje.

Dirbant su græþimo staklëmis, gràþtas turi bûti gerai átvirtintas laikiklyje, pragræ-þiamos medþiagos (ypaè plonasienës plokðtës) turi bûti patikimai prilaikomos.

Dirbant su agresyviomis cheminëmis medþiagomis, reikia grieþtai laikytis jømaiðymo, tirpdinimo ir temperatûrinio reþimo taisykliø.

Ávykus nelaimingam atsitikimui, rekomenduojamos ðios priemonës. Lituokliuarba lydmetaliu nudeginta vieta sudrëkinama sodos tirpalu ir patepama vazelinu.Rûgðtimis nudeginta kûno vieta ið pradþiø nuplaunama tekanèiu vandeniu, o po tosudrëkinama sodos tirpalu. Ðarmais nudegintos vietos plaunamos acto arba bororûgðties tirpalu. Ávairûs ápjovimai tepami jodo tirpalu ir uþklijuojami pleistru.

Pajutus elektros smûgá, reikia tuoj pat darbà nutraukti iki normalios savijautosatsistatymo. Stipriai paveikus elektros srovei, nukentëjæs paprastai pats negali atsi-traukti nuo laido.Tuo atveju arèiausiai esantiems reikia kuo greièiau, patiems laikantisasmeninio saugumo taisykliø, iðjungti srovæ (bendru kirtikliu) arba atitraukti laidà sroveinelaidþiu daiktu. Nukentëjusiam reikia duoti pauostyti amoniako (arba apðlakstyti veidàðaltu vandeniu), atlikti dirbtiná kvëpavimà ir skubiai iðkviesti gydytojà.

Page 53: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

53

LITERATÛRA1. Eidimtas N., Dumbrava V. Radiomontaþo darbai.-K.: Technologija,

1994. -D.2 - 63p.2. Fizikos ir technologijos fakulteto bakalauro studijø dalykø anotacijos

(sud. K.Sadauskas). -V.:VPU leidykla, 1996. - 102 p.3. Frolovas V. Radijo schemø kalba. -K.: Ðviesa, 1990. - 136 p.4. Laðas A. Pramoninë elektronika. - V.: Mokslas, 1991. -D.1 - 250 p.5. Þilinskas P. Techninë grafika. - V.: VU leidykla, 1996. - 67 p.6. Flind A. More electronic projects in the home. - London: Butterworths

and Co., 1981. - 80 p.7. Tooley M. Everyday electronic data book. - London: PC Publishing,

1990. - 180 p.8. Àêñåíîâ À.È. è äð. Óñëîâíîå îáîçíà÷åíèå è ìàðêèðîâêà

êîíäåíñàòîðîâ ïîñòîÿííîé åìêîñòè ïðîèçâîäñòâà çàðóáåæíûõôèðì. - Çàðóáåæíàÿ ðàäèîýëåêòðîíèêà. -1992, ¹4-5. - ñ.57-80.

9. Âîëîíöåâè÷ Ã.À. Áûòîâóþ ðàäèîýëåêòðîíèêó ðåìîíòèðóåìñàìè. - Ìèíñê.:Ïîëûìÿ, 1991. - 173 ñ.

10. Äàíîâ Á.À. Ýëåêòðîííûå ïðèáîðû äëÿ àâòîìîáèëåé.-Ì.:Òðàíñïîðò,1992.-78ñ.

11. Çåëåíñêèé Â.À. Áûòîâûå ýëåêòðîííûå àâòîìàòû.-Ì.:Ðàäèî èñâÿçü, 1988.-72ñ.

12. Èâàíîâ Á.Ñ. Ýíöèêëîïåäèÿ íà÷èíàþùåãî ðàäèîëþáèòåëÿ:Îïèñàíèÿ ïðàêòè÷åñêèõ êîíñòðóêöèé. - Ì.: Ïàòðèîò, 1992. -416 ñ.

13. Ìîòêîâ À.À. Îáó÷åíèå òåõíè÷åñêîìó òâîð÷åñòâó â ïåäâóçå. -Êèåâ: Âèùà øêîëà, 1981. - 112 ñ.

14. Ñïðàâî÷íàÿ êíèãà ðàäèîëþáèòåëÿ-êîíñòðóêòîðà.-Ì.:Ðàäèî èñâÿçü, 1990.- 623 ñ.

15. Óñàòåíêî Ñ.Ò. è äð. Âûïîëíåíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ñõåì ïîÅÑÊÄ:Ñïðàâî÷íèê.-Ì.: Èçäàòåëüñòâî ñòàíäàðòîâ, 1992. -316 ñ.

Page 54: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

54 PRIEDAS. Radijo ir elektronikos elementø sutartiniai þymenys.

Page 55: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

55

Page 56: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

56

Page 57: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

57

Page 58: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

58

Page 59: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

59

TURINYS

PRATARMË ........................................................................................................ 3

I. RADIOTECHNINIAI MATAVIMAI .............................................................. 51.1. Radiotechniniø matavimø metodai ........................................................ 51.2. Matavimø paklaidos ............................................................................... 71.3. Sroviø ir átampø matavimas ................................................................... 91.4. Varþos, talpos ir induktyvumo matavimo prietaisai ............................ 121.5. Matavimo generatoriai ......................................................................... 131.6. Elektroniniai oscilografai ..................................................................... 141.7. Matavimo prietaiso parinkimas ir saugumo technika .......................... 14

2. PASYVINIAI RADIOELEKTRONINËS APARATÛROS ELEMENTAI .. 152.1. Rezistoriø klasifikacija ......................................................................... 172.2. Rezistoriø parametrai ........................................................................... 192.3. Rezistoriø þenklinimas ......................................................................... 212.4. Kondensatoriø klasifikacija ................................................................. 232.5. Kondensatoriø parametrai .................................................................... 252.6. Kondensatoriø þenklinimas .................................................................. 262.7. Induktyvumo ritës ................................................................................ 272.8. Transformatoriai .................................................................................. 29

3. PUSLAIDININKINIAI PRIETAISAI IR INTEGRALINËS SCHEMOS ..... 313.1. Puslaidininkiniø prietaisø klasifikacija ................................................ 313.2. Puslaidininkiniai diodai ....................................................................... 313.3. Tranzistoriai ......................................................................................... 343.4. Puslaidininkiniø prietaisø þymëjimo sistemos ..................................... 373.5. Integralinës schemos ............................................................................ 39

4. RADIOELEKTRONINIØ GAMINIØ SCHEMOS. ...................................... 434.1. Elektriniø schemø tipai ........................................................................ 434.2. Principinë schema ................................................................................ 44

5. RADIOMONTAÞO DARBAI ...................................................................... 475.1. Spausdintøjø plokðèiø gamybos technologija ...................................... 475.2. Litavimo darbø technologija ................................................................ 495.3. Puslaidininkiniø prietaisø ir integraliniø schemø montavimo

ypatumai .............................................................................................. 515.4. Saugaus darbo reikalavimai ................................................................. 52

LITERATÛRA ................................................................................................... 53

PRIEDAS. Radijo ir elektronikos elementø sutartiniai þymenys. ...................... 54

Page 60: RADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

60

ALGIMANTAS ÈEPULKAUSKASRADIOELEKTRONIKOS PRAKTIKUMAS

I dalisMokymo - metodinë priemonë

SL 605. Tir. 170 egz. Sp. l. 3,75. Uþsak. Nr. 63Maketavo, spausdino ir iðleido VPU leidykla

Kaina sutartinë