Юный техник, 2000 № 03

А. ВАРГИН

Рисунки автора

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Встряхни и слушай дальше

Электропитание переносных радиоустройств заботит многих. Однако стоимость одноразовых элементов достаточно высока. Как тут не вспомнить об опыте радиолюбителей 30-х годов, которым приходилось самим изготавливать баночные наливные элементы. Использование их принципа в «карманных» транзисторных конструкциях вполне реально и сейчас.

Конструкция элементов весьма проста: содержит положительный угольный или медный и отрицательный цинковый электроды, погруженные в жидкий электролит. В его качестве могут применяться водные растворы кислот, щелочей, солей. Но соли предпочтительнее, поскольку не опасны. Подкупающая простотой конструкция имеет и недостаток — поляризацию положительного электрода. Это как осаждение на нем пузырьков водорода во время химической реакции. Слой пузырьков ограничивает протекание тока, нарушая работу радиоустройства. Обычно их удаляют химическим путем, окружая угольный электрод. Но удалить пузырьки можно и механически, например, встряхивая. Заметив падение громкости передачи, достаточно слегка встряхнуть радиоаппарат.

Для приемчика, работающего при напряжении порядка 1,5 В, достаточно иметь батарею из двух последовательно соединенных жидкостных элементов; ее конструктивная схема изображена на рисунке 1.

Блочный корпус можно изготовить из бруска органического стекла, в котором сверлятся два канала. Вместе с донцами они образуют два изолированных сосуда. В одном донце сверлятся отверстия под резиновые пробочки (от лекарств), в другом крепятся угольный электрод (от старого элемента типа 316) и также соосно с ним цилиндрик из цинковой пластинки.

Электролит наливается не полностью, с зазором, достаточным для взбалтывания. Воду для разведения электролита следует брать дистиллированную или из снежной «шубы» холодильника. Вид соли подберите экспериментально. Начинайте с поваренной.

Приемник, рассчитанный на работу с данной батарейкой, можно собрать по известной схеме, изображенной на рисунке 2.

Он имеет трехкаскадный усилитель на транзисторах VT1…VT3, используемый дважды одновременно. Во-первых, для усиления радиосигналов, воспринятых магнитной антенной WA1 и выбранных контуром LI, С1; во-вторых, для усиления сигналов звуковых частот, снятых с детектора VD1, СЗ. Этот сигнал вместе с постоянной составляющей продетектированного радиосигнала подается через резистор R3 на базу первого транзистора, создавая необходимое смещение и тем определяя режимы последующих транзисторов, связанных гальванически по постоянному току. Штекер микронаушника BF1 вставляется в гнездо X1, одновременно замыкая цели питания от батареи GB1.

Для сборки приемничка подойдут резисторы МЛТ-0,125, постоянные конденсаторы КЛС и переменный КП-180. Если решено ограничиться одной фиксированной настройкой, «переменник» заменяют постоянным конденсатором, емкость которого подбирается, и подстроечным керамическим типа КТ4-21 для точной настройки. Его максимальная емкость берется порядка 30 пкФ. Катушки магнитной антенны располагаются на стержне из феррита 400НН длиной порядка 60 мм и диаметром 8 мм. Намотка ведется проводом ПЭЛШО 0,12. У катушки L1 — 90 витков, у L2 — порядка 10 витков.

Нормальная работа приемника обеспечивается подбором сопротивления резистора R3. А вот с источником питания лучше поэкспериментировать на макете. Самодельный батарейный блок неплохо выполнить съемным — это позволит при благоприятных условиях использовать готовый «сухой» гальванический элемент LR6 или LR03. В свободном пространстве футляра можно расположить микронаушник ТМ-2, когда приемником не пользуются.

П.ЮРЬЕВ

Равнение на Солнце

Немалую пользу в сельской местности может принести даровая солнечная энергия. С ее участием легко нагревать воду для бытовых нужд, вырабатывать электроэнергию для питания радиоаппаратуры. Эффективность солнечных энергетических установок зависит от их ориентации относительно солнца.

Поскольку оно непрерывно совершает круговое движение, солнечные панели следует вращать синхронно с перемещением светила. Обычно солнцеприемник на вращающейся опоре поворачивают вслед за солнцем посредством маломощного электропривода, управляемого электронным автоматом слежения. Такая система может быть построена по схеме, изображенной на рисунке.

При этом автоматика должна приостанавливать «равнение на солнце», пока оно временно скрывается за облаками. Это предотвратит напрасное вращение, а затем долгий поиск появившегося светила.

С этой целью устройство слежения имеет два датчика солнечного света — фоторезисторы R3 и R7. Первый из них снабжается блендой с вертикальной щелью, что позволяет улавливать солнечный свет при нацеливании на светило, независимо от высоты его расположения. Второй датчик имеет круговой доступ солнечной радиации — он призван улавливать моменты ее значительного ослабления. Фоторезисторы включены в базовый делитель на транзисторах VT1, VT2; когда датчик освещен, его сопротивление мало — транзистор заперт. В это время с коллектора поступает сигнал высокого уровня на логический узел. Последний собран на микросхеме DD1, каждая из четырех ячеек выполняет логическую функцию типа 2И-НЕ.

Когда датчик R7 освещен, на вход 5 ячейки DD1.2 поступает сигнал высокого уровня. Если при этом датчик R3 затемнен, на вход 6 DD1.2 также поступает сигнал высокого уровня благодаря посредничеству ячейки DD1.1. В результате на выходах 10 и 11 ячеек DD1.3, DD1.4 появится сигнал высокого уровня, отпирающий составной транзистор VT3, VT4. Протекающий через обмотку реле К1 ток замкнет контакт реле и включит питание электропривода M1. Солнечная установка придет в движение, пока на фотодатчик R3 не попадет прямой солнечный свет. В результате все логические ячейки переключатся, заперев транзисторы VT3, VT4 и отключив питание привода M1.

Через некоторое время, когда солнце выйдет из контролируемого датчиком R3 сектора, привод будет включен снова, чтобы «догнать» солнечный диск. Первоначальная установка датчика R3 может производиться нажатием кнопки SB1 — ее замыкающий контакт имитирует отпирание транзистора VT4. Ну, а если солнышко спряталось за тучу, «затмившийся» датчик R7 создаст на входе 5 DD1.2 сигнал низкого уровня, что приведет к остановке привода до следующего просветления.

Таким образом, владелец солнечной установки может не отвлекаться от нужных дел — автоматика обеспечит эффективную работу солнечной установки без его участия.

В схеме нашего устройства имеются вспомогательные элементы, роль которых стоит пояснить. Так, диод VD1 предназначен для защиты транзисторов VT3 и VT4. Что же им может угрожать? Когда транзисторы запираются, происходит быстрый обрыв тока через обмотку реле К1. Эта обмотка имеет значительную индуктивность, которая накапливает электромагнитную энергию протекающего тока. Его отсечка приводит к многократному увеличению напряжения в цепи запертых транзисторов. Их переход коллектор-эмиттер может быть пробит. Перенапряжения не произойдет, если в момент запирания обеспечить беспрепятственное протекание остаточного тока через обмотку. Путь для него и создает обратно включенный диод. Таким образом, запасенная энергия плавно расходуется на создание тепловых потерь на сопротивлении обмотки, не приводя к опасным всплескам напряжения.