Майер В.В. - Простые опыты с ультразвуком (1040531), страница 5
Текст из файла (страница 5)
9. Приициниаиьнаи схема удьтразиуиоиого генератора низкой частоты иа транзисторах. Рвдвпдвтяяя: длпд Ш явля Д247, тряпяястпр Г! твпв МП4! (МП42), тряяялстпр 72 твпя П4 (П2)0); кпвдяяйвяп)ля: С! (500 мкФХЗОВ), С2 (0,04 мкФ), СЗ Ся=Сб (О,! МКФ), С4 (5 МКФХЬЗ В); РВЯВП7ПРМ: И (5,! КОМ), Дтг.=И4 (2„7 ком), ИЗ (04 Ом), Из (270 Ом). катушки). Обмотка ЕЗ трансформатора является катушкой обратной связи, с которой переменное напряжение через ячейку ((2, СЗ подается на базу транзистора Т1. Для самовозбуждення генератора необходимо, чтобы обратная связь была положительной. Режим работы транзисторов задается отрицательным автоматическим смещением на их базах„которое осуществляется делителями напряжения й)1, 7(2 и 7(4,7(5.
Температурная стабилизация транзистора Т1 осуществляется ячейкой й)З, С4. Напряжение высокой частоты, вырабатываемое автогенератором, посредством катушки Е2иконденсатора С5 подается на базу транзистора Т2. Нагрузкой этого транзистора служит первичная обмотка выходного трансформатора ТрЗ, Конденсатор Сб предназначен для оптимального согласования магнн- 24 тострикционного излучателя МСИ с выходом генератора. Генератор питается от выпрямителя, состоящего из силового трансформатора Тр1, диода Р1 и электролитического конденсатора С1.
Переключатель В2 служит для подачи на генератор напряжений 10 и 20 В. Эти напряжения также выведены к специальным гнездам, которые используются при осуществлении подмагничивания вибратора постоянным током. Силовой трансформатор через предохранитель Пр1, рассчитанный на ток 0,5 А, включается в осветительную сеть напряжением 220 или 127 В. Включателем В1 падается напряжение на генератор, при этом загорается сигнальная лампочка Л1, С а модельные детали. Основными самодельными деталями генератора являются трансформаторы. Высокочастотный трансформатор Трй намотан на круглом каркасе„изготовленном из подходящего изоляционного материала по чертежу, представленному на рис.
10,а. Отверстия в одной из щек каркаса, в которых нарезана резьба под болты М4, предназначены для крепления трансформатора на шасси генератора. Первичная обмотка 51 трансформатора содержит две одинаковые секции по 100 витков в кгждон; обмотки Р2 н РЗ содержат 36 и 25 витков соответственно. Все обмотки намотаны в одну сторону проводом ПЭЛ 0,5! н должны быть надежно изолированы тонкой бумагой друг от друга. Выходной трансформатор ТрЗ можно намотать на Ш-образном сердечнике сечением 2 — 3 см' или, еще лучше, на ферритовом стерженьке диаметром 8 мм и длиной 40 мм (см.
рис. 10,б). Первичная 1 и вторичная П обмотки трансформатора содержат по 100 витков провода ПЭЛ 0,51. Между обмотками необходимо проложить изолирующую бумажную прокладку. Трансформатор Тр1 проще всего изготовить из фабричного силового трансформатора к ламповому приемнику. Схема трансформатора типа ТС-4, который лучше всего подходит для этой цели, представлена на рис. 11. Сопоставляя ее со схемой, изображенной иа рнс. 9, вы заметите, что у фабричного трансформатора нужно удалить накальную и 25 Рнс. 1О.
Чертежи каркасов высокочастотного (а1 и выхо-ного (61 трансформаторон. Гвс. 11 Прннципиааьнак схема и паспортные ванные силового трансформатора тина ТС-4. повышающую обмотки, а вместо них намотать попп>каюшую обмотку, которая обеспечила бы получение напряжений 10 и 20 В (а также 6,3 В для питания сигнальной лампочки). Рассчитаем число витков этой обмотки. Поскольку с 36 витков начальной обмотки снимается напряжение 6,3 В, то для получения напряжения 10 В необходимо иметь обмотку, содержащую йг = взн' ж 57 витков. Зб витков 1О Н Таким образом, если вы намотаете обмотку, содержащую 114 витков, и сделаете отвод от ее середины, то сможете получить от вашего трансформатора переменные напряжения !0 н 20 В.
Переменный ток от трансформатора далее выпрямляется и фильтруется, так что на выходе выпрямителя получаются напряжения, несколько большие 10 и 20 В. Поэтому понихтающую обмотку трансформатора можно уменьшить, намотав вместо 114 витков только 100. Тогда отвод придется делать от 50-го витка (если вы хотите снабдить генератор сигнальной лампочкой, не забудьте сделать еше олин отвод от 36-го витка). Силовой трансформатор нужно изготовлять очень тщательно. Если вы ошибетесь при намотке высокочастотного или выходного трансформаторов,то большой беды не случится. Просто ваш генератор работать не будет. Ошибка при изготовлении силового трансформатора в лучшем случае приведет к тому, что при проверке его в вашей квартире «сгорят пробки». Начинать работу по изготовлению трансформатора нужно с разборки сердечника.
При этом следует запомнить, как он был собран. Далее, аккуратно смотайте провод подлежащих удалению обмоток. Тщательно заизолируйте обнажившиеся концы сетевой обмотки, внимательно следя за тем, чтобы они не касались друг друта (иначе при включении трансформатора произойдет короткое замыкание). Затем виток к витку проводом ПЭЛ 0,6 намотайте понижающую обмотку.
Между слоями этой обмотки помещайте бумагкн>яе прокладки. Следите за тем, чтобы 27 провод нз верхних слоев ие накладывался иа провод нижних. Особенно аккуратно сделайте необходимые отводы. Готовуго обмотку покройте слоем лакоткаии или высоковольтной изоленты. И, наконец, соберите трансформатор, снабдив его катушку сердечником. Только после полной сборки трансформатора можно приступить к его испытанию. Если напряжение сети в вашей квартире составляет 220 В, заизолируйте, например, хлорвиниловыми трубками отводы первичной обмотки, предназначенные для включения трансформатора в сеть напряженнем !27 и Рнс.
1л. Плата на фольгнрованном гетннаксе лли печатного моп- таиса. Буквами Б» Б~ н К, обозначены то ~нн, н которыя слелует припаять нмнттер, базу н коллектор маломомяого транзистора ГЬ 110 В. Затем включите трансформатор и авометром проверьте наличие нужных напряжений на вторичной обмотке. Трансформатор пригоден для использования, если он работает совершенно бесшумно и не греется. М о и т а ж г е н е р а т о р а лучше всего осуществить печатным способом. 11еобходимая для этого монтажная плата изображена на рис. 12. 11а плате расположены все радиодетали генератора, кроме конденсаторов С1 и С6. Конденсатор Сб припаяи непосредственно к выходным гнездам прибора.
О том, как изготовить монтажную плату, прочитайте в гкурналах «Радио» или посоветуйтесь с опытными радиолуобителями. Если раньше вы не имели дело с печат- 28 ным монтажом, то, быть может, разумнее не использовать его в генераторе, а спаять электронную схему на обычных монтажных планках с лепестками для крепления радиодеталей. 1Горпус генератора можно изготовить из листового алюминия или дюраля толщиной около 2. мм.
Корпус состоит из шасси и крышки, чертежи которых изображены на рис. 13. На шасси крепятся а) Рпс. 13. Чертежи корпуса генератора. и — крьппка: и †шас геиератора. Приктиром покапаем ппааи загиба. все детали генератора, причем транзистор Т2 прикрепляется к нему снизу четырьмя болтами с гайками. Шасси одновременно служит радиатором мощного транзистора Т2, предотвращающим его перегрев и выход из строя. Шасси снабжено четырьмя ножками, которые очень удобно изготовить нз пластмассовых колпачков к тюбикам зубной пасты.
Передняя фальшпанель, также закрепленная на шасси, может быть изготовлена из любого пластика толщиной 1— 2 мм. Крышка крепится на шасси с помощью двух металлических уголков, в которых имеются отверстия с резьбой под болты М 4. Общий вид генератора изображен на рнс, 14. ЭЭ Проверка и налаживание генератора. Для проверки генератора подключите к его выходу магннтострикционный излучатель и подайте на генератор питакпцее напряжение величиной 10 В. При этом, если настроечный сердечник высокочастотного трансформатора полностью вдвинут внутрь его каркаса, излучатель должен издавать слабый звук высокой частоты.
При отсутствии звука (т. е. генерации) необходимо изменить знак обратной связи задаюгцего генератора, поменяв местами концы обмотки 1.1 Рнс. 14 О5нгнй внд ультразвукового генератора низкой частоты нв транзвсторвз высокочастотного трансформатора.
Если прибор правильно собран, то после этого он сразу начинает работать. На верхний торец феррнтового вибратора излучателя поместите лезвие безопасной бритвы и медленно выдвигайте настроечный сердечник из каркаса высокочастотного трансформатора. При этом возможны два нехселательных случая: либо вам не удастся настроить генератор в резонанс с вибратором длиной 140 — 160 мм (наяомним, что о наступлении резонанса можно судить по появлению дребезжащего звука), либо такая настройка произойдет при значительном выдвижении сердечника.
В обоих случаях изменением емкости контурного конденсатора С2 генератора нужно добиться того, чтобы настройка в резонанс с указанным вибратором происходила при выдвижении сердечника на б — 10 мм из каркаса трансформатора, ЗО После налагкп генератора испытайте его на напряжении 20 В: прибор должен работать совершенно стабильно, и мощный транзистор Т2 не должен сильно нагреваться. Предупреждаем, что прн настройке генератора в резонанс с ненагруженным вибратором амплитуда колебаний последнего может достичь столь значительной величины, что под действием ультразвука фер итовый вибратор будет разорван на части, остроенный вами транзисторный ультразвуковой генератор обеспечивает получение переменного напряжения в диапазоне частот примерно от 15 до 50 кГц. Для удобства работы с прибором его желательно отградуировать по частоте.
Сделать это можно в школьном физическом кабинете, пользуясь частотомером или звуковым генератором и осциллографом (градуировка по фигурам Лиссажу). Посоветуйтесь с учителем физики, и он окажет вам необходимую помощь. Градуировку генератора можно произвести и дома, воспользовавшись тем, что резонансные частоты вибраторов излучателей нетрудно рассчитать. Несколько советов тем, кто впервые собирает электронный прибор. Работу следует начать с изготовления силового трансформатора.
После его сборки прямо на столе спаяйте выпрямитель, состоящий из диода и электролитического конденсатора. Авометром проверьте работу выпрямителя. Изготовьте высокочастотный и выходной трансформаторы. При этом не нужно вытачивать их каркасы на токарном станке. Просто возьмите стеклянные трубки внутренним диаметром 9 — 10мм и,надев на ях концы резиновые колечки, намотайте трансформаторы. Безусловно, эти трансформаторы впоследствии придется переделать, но это вовсе не означает, что пока нх можно изготовить небрежно. Старайтесь намотать их как можно аккуратнее, что позволит вам в дальнейшем чувствовать себя гораздо увереннее. Из листа дюраля толщиной 1 — 2 мм вырежьте пластинку размером 100 К 150 ммз. Болтами с гайками укрепите на ней четыре ножки из колпачков от 31 зубной пасты. В центре панели закрепите мощный транзистор, а рядом расположите две монтажные планки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
