Часть 6. Схемотехника. Конструкция и испытание.

Часть 6.

Схемотехника. Конструкция и испытание.

В этом разделе разберём процесс изготовления, наладки и испытания приборов, рассмотренных в части 5.

Для отбора деталей с минимальными токами утечки, необходимо иметь чувствительный микроамперметр. С него и начнём.

6.1. Прибор для измерения микротоков.

Схема прибора показана на рисунке 6.1.а.

Рис. 6.1.а. Схема прибора для измерения микротоков.

На рисунке 6.1.б. показана печатная плата, а на рисунке 6.1.в. - сборочный чертёж.

Рис. 6.1.б. Печатная плата прибора для измерения микротоков.

Рис. 6.1.в. Сборочный чертёж.

На стороне пайки устанавливаются только SMD детали.

Вместо измерительной головки PA1 можно использовать китайский тестер, установленный в режим измерения токов, мА, подключаемый к контактам XT2. При этом защитный диод VD1 необходимо исключить. Потенциометры RP2, RP3 и переключатель SA1 теряют смысл, их тоже можно исключить, замкнув на плате контакты, соответствующие верхнему положению движка SA1.

Внешний вид собранной платы со стороны пайки показан на рисунке 6.1.г., а со стороны монтажа - на рисунке 6.1.д.

Рис. 6.1.г. Вид собранной платы со стороны пайки.

Рис. 6.1.д. Вид собранной платы со стороны монтажа.

Прибор собран в корпусе от держателя батарей ААА. Внешний вид собранного прибора показан на рисунке 6.1.е. - вид сверху и на рисунке 6.1.ж. -вид снизу.

Рис. 6.1.е. Вид на собранный прибор сверху.

Рис. 6.1.ж. Вид на собранный прибор снизу.

Как видно, для батарей использован закрытый держатель с выключателем. В качестве батарей использованы два литий-ионных аккумулятора формата 10440 (ААА). Красный- заглушка. Кроме того, вставлен светодиод индикации включения. Потребление тока оказалось равным 2,5 мА.

Маленькие щупы предназначены для включения в цепь тестируемого диода или транзистора, последовательно с источником питания 12 - 20 В, большие - для подключения к китайскому тестеру.

6.1.1. Наладка и настройка.

Процесс наладки сводится к обеспечению возможности установки нуля. Дело в том, что, несмотря на то, что транзисторы 2П303Д были подобраны с одинаковыми токами стока 5,45 мА при напряжении на затворе, равном нулю, их характеристики оказались сильно разными. (Исходная схема предполагала наличие двух транзисторов в одном корпусе). Поэтому напряжения на истоках транзисторов VT1 и VT2 при одинаковых номиналах резисторов R3 и (R4 + RP4) могут сильно отличаться и может потребоваться наладка.

Наладка производится при отключённой измерительной головке, или тестера.

Включаем прибор, измеряем напряжение на стоке транзистора VT1 и запоминаем его.
Измеряем напряжение на стоке транзистора VT2 и, вращая движок потенциометра RP4, пытаемся установить такое же напряжение, как на истоке VT1.
Если это удалось, наладка закончена. Если напряжение всегда выше, чем напряжение на истоке VT1, уменьшаем номинал резистора R4, если ниже, увеличиваем. И так до тех пор, пока напряжения не сравняются. Желательно, чтобы движок потенциометра RP4 находился при этом в среднем положении. Замечу здесь, что мне пришлось уменьшить номинал резистора R4 до 750 Ом.

После наладки подключаем головку или тестер в положении измерения тока (мА) и начинаем настройку.

Устанавливаем переключатель SA1 в первое положение. Вращая движок потенциометра RP4, добиваемся нулевого положения стрелки головки, или показания тестера.
Подаём на вход прибора напряжение 1,00 В.
Вращаем движок потенциометра RP1. Если подключена измерительная головка, добиваемся полного отклонения стрелки, если подключён тестер, добиваемся показания 1,00 мА.
Устанавливаем переключатель SA1 во второе положение.
Подаём на вход прибора напряжение 2,00 В.
Вращаем движок потенциометра RP2. Если подключена измерительная головка, добиваемся полного отклонения стрелки, если подключён тестер, добиваемся показания 1,00 мА.
Устанавливаем переключатель SA1 в третье положение.
Подаём на вход прибора напряжение 5,00 В.
Вращаем движок потенциометра RP3. Если подключена измерительная головка, добиваемся полного отклонения стрелки, если подключён тестер, добиваемся показания 1,00 мА

После наладки показания головки или тестера в первом положении переключателя SA1 принимаются как есть, во втором положении - умножаются на 2, в третьем положении - умножаются на 5.

Показания тестера в мА теперь надо читать как мкА.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

При печати установить "Реальный размер". Если для печати используется не Adobe Acrobat Reader, следует убедиться, что программа в состоянии выводить реальный размер.

6.2. Электрометр.

Рассмотрим здесь изготовление электрометра, описанного в конце предыдущей главы.

Электрическая принципиальная схема электрометра представлена на рисунке 6.2.а.

Рис. 6.2.а. Схема электрометра.

На рисунке 6.2.б. показана печатная плата, а на рисунке 6.2.в. - сборочный чертёж.

Рис. 6.2.б. Печатная плата электрометра.

Рис. 6.2.в. Сборочный чертёж электрометра.

На стороне пайки устанавливаются только SMD детали.

Внешний вид собранной платы со стороны пайки показан на рисунке 6.2.г., а со стороны монтажа - на рисунке 6.2.д.

Рис. 6.2.г. Вид собранной платы со стороны пайки.

Рис. 6.2.д. Вид собранной платы со стороны монтажа.

Электрометр собран в корпусе от модуля из старого телевизора. Внешний вид собранного прибора показан на рисунке 6.2.е. а на рисунке 6.2.ж. - внутреннее устройство.

Рис. 6.2.е. Внешний вид собранного прибора.

Рис. 6.2.ж. Внутреннее устройство электрометра.

Потенциометры RP1 и RP2 вынесены наружу. Для питания используется литий-ионный аккумулятор формата 14500 (АА). Потребляемый ток - 3,0 мА.

Вместо транзистора КП303А (2П303Д) можно использовать транзистор КП302Б. Для этого придётся подобрать резистор R3 так, чтобы напряжение на стоке транзистора установилось в пределах 1,2 - 1,5 В.

Как пользоваться прибором, описано в главе 5.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

6.3. Простейшая схема с дросселем.

Соберём схему в двух вариантах. Первый вариант, как показано в части 5, второй вариант - как в части 1. Они отличаются наличием конденсатора между базой верхнего и коллектором нижнего транзисторов, или непосредственной связью между ними.

Схема первого варианта приведена на рисунке 6.3.а., второго- на рисунке 6.3.б.

Рис. 6.3.а. Схема варианта без конденсатора.

Рис. 6.3.б. Схема варианта с конденсатором.

Индуктивность дросселя L1 оказалась равной 2,35 мГн. Уж какой нашёлся. Стабилитрон VD6 тоже, какой нашёлся, оказался на напряжение стабилизации 10 В.

Печатная плата для обоих вариантов одинакова и показана на рисунке 6.3.в.

Рис. 6.3.в. Печатная плата.

Сборочные чертежи для двух вариантов показаны на рисунках 6.3.г. и 6.3.д. Они отличаются тем, что в первом варианте вместо конденсатора C2 установлена перемычка.

Рис. 6.3.г. Сборочный чертёж варианта 1.

Рис. 6.3.д. Сборочный чертёж варианта 2.

Внешний вид собранных плат с двух сторон показан на рисунках 6.3.е. и 6.3.ж.

Рис. 6.3.е. Вид со стороны пайки.

Рис. 6.3.ж. Вид со стороны монтажа.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

6.4. Простая схема с блокинг-генератором.

Соберём оба варианта схемы - на простом и на составном транзисторе.

Схема первого варианта приведена на рисунке 6.4.а., второго - на рисунке 6.4.б.

Рис. 6.4.а. Схема блокинг-генератора на простом транзисторе.

Рис. 6.4.б. Схема блокинг-генератора на составном транзисторе.

Печатная плата для обоих вариантов одинакова и показана на рисунке 6.4.в.

Рис. 6.4.в. Печатная плата.

Сборочные чертежи для двух вариантов показаны на рисунках 6.4.г. и 6.4.д. Они отличаются тем, что в первом варианте транзистор VT2 отсутствует и вместо резистора R2 установлена перемычка.

Рис. 6.4.г. Сборочный чертёж варианта 1.

Рис. 6.4.д. Сборочный чертёж варианта 2.

Внешний вид собранных плат с двух сторон показан на рисунках 6.4.е. и 6.4.ж.

Рис. 6.4.е. Вид со стороны пайки.

Рис. 6.4.ж. Вид со стороны монтажа.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

6.5. Комбинированная схема с блокинг-генератором.

Соберём оба варианта схемы - с одним транзистором в выходной цепи и на составном транзисторе.

Схема первого варианта приведена на рисунке 6.5.а., второго - на рисунке 6.5.б.

Рис. 6.5.а. Комбинированная схема блокинг-генератора на простом транзисторе.

Рис. 6.5.б. Комбинированная схема блокинг-генератора на составном транзисторе.

Печатная плата для обоих вариантов одинакова и показана на рисунке 6.5.в.

Рис. 6.5.в. Печатная плата.

Сборочные чертежи для двух вариантов показаны на рисунках 6.5.г. и 6.5.д. Они отличаются тем, что в первом варианте транзистор VT4 отсутствует и вместо резистора R6 установлена перемычка.

Рис. 6.5.г. Сборочный чертёж варианта 1.

Рис. 6.5.д. Сборочный чертёж варианта 2.

Внешний вид собранных плат с двух сторон показан на рисунках 6.5.е. и 6.5.ж.

Рис. 6.5.е. Вид со стороны пайки.

Рис. 6.5.ж. Вид со стороны монтажа.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

6.6. Схема обратноходового преобразователя на биполярных транзисторах.

Соберём оба варианта схемы - с одним транзистором в выходной цепи и на составном транзисторе.

Схема первого варианта приведена на рисунке 6.6.а., второго - на рисунке 6.6.б.

Рис. 6.6.а. Схема обратноходового преобразователя на простом транзисторе.

Рис. 6.6.б. Схема обратноходового преобразователя на составном транзисторе.

Печатная плата для обоих вариантов одинакова и показана на рисунке 6.6.в.

Рис. 6.6.в. Печатная плата.

Сборочные чертежи для двух вариантов показаны на рисунках 6.6.г. и 6.6.д. Они отличаются мощностью установленного трансформатора и тем, что в первом варианте транзистор VT3 отсутствует и вместо резистора R5 установлена перемычка.

Рис. 6.6.г. Сборочный чертёж варианта 1.

Рис. 6.6.д. Сборочный чертёж варианта 2.

Внешний вид собранных плат с двух сторон показан на рисунках 6.6.е. и 6.6.ж.

Рис. 6.6.е. Вид со стороны пайки.

Рис. 6.6.ж. Вид со стороны монтажа.

Файл .pdf, для изготовления печатной платы методом ЛУТ, можно скачать здесь.

6.7. Схема обратноходового преобразователя на полевом транзисторе.

Соберём два варианта схемы - маленькой и большой мощности. Они собраны по одной схеме, показанной на рисунке 6.7.а. Отличаются только мощностью выходного трансформатора и используемого полевого транзистора. В первом случае - IRF530, во втором - IRFZ44N.