КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто! читать книгу онлайн
… С чего начать будущему электронщику, какое направление выбрать? Компьютеры, телевизоры, видики?… Но, учитывая их колоссальную сложность и специфику — это задача сомнительная! Правда, можно «лепить» целые системы из готовых компьютерных плат. Но где же тут особое творчество?
Да и микросхемы большого уровня интеграции, поверьте, мало чем могут помочь для развития у радиолюбителя умения «читать» любые схемы… Необходима такая область, такое направление электроники, которое, обеспечивая накопления бесценного опыта в конструировании, имело бы и самостоятельную ценность.
Такая область существует — это создание высокочувствительных (как коротковолновых, так и всеволновых) приемников, основанных на современной профессиональной идеологии создания подобной аппаратуры.
От азов электроники и радиотехники — к современному высокочувствительному супергетеродинному приемнику с двойным преобразованием частот и верхней первой ПЧ… Оснащенному высокоэффективной цифровой шкалой настройки — вот о чем эта книга! Те, кто хочет самостоятельно изготовить и отладить приемник мирового уровня — эта книга для вас!
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
«С»: В то же время свободные носители электрического заряда (электроны и дырки) в районе перехода ОТСУТСТВУЮТ! Следовательно, р-n-переход превращается в некий БАРЬЕР между двумя областями, из которых одна имеет положительный, а другая — отрицательный потенциал.
Иначе говоря, образуется ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР! И при всем при том кристалл, в целом, все равно остается электронейтральным.
«А»: А значит, подавая на подобный р-n-переход внешнее напряжение мы получим (в зависимости от полярности) два совершенно различных случая.
«Н»: Почему различных?
«А»: А ты подумай! Порассуждай, Незнайкин! Это полезное занятие!
«Н»: Ну, если ты так просишь!.. Пусть положительный полюс источника напряжения соединен с областью р, а отрицательный — с n. Тогда в области n свободные электроны полупроводника будут отталкиваться в сторону перехода электронами, поступающими от источника напряжения. Они пересекут р-n-переход и начнут заполнять дырки, которые положительный потенциал источника подогнал к этому переходу…
«С»: Можем сказать, что положительный полюс источника будет притягивать к себе электрон всякий раз, когда другой электрон преодолеет переход, проникнув из области n в область р.
Электрон, притянутый источником, создает дырку. Которая заполнится тем электроном, который будет ближе к переходу. На его месте, в свою очередь, возникнет новая дырка. Она будет перемещаться в сторону перехода, пока не будет заполнена там новым электроном, проникшем из области n.
Таким образом, через р-n-переход БУДЕТ ТЕЧЬ ТОК!
«Н»: Ну, а если приложить напряжение другой полярности?
«А»: В этом случае электроны отрицательного полюса источника напряжения притянут дырки области р еще ближе к периферийной области кристалла полупроводника. А к противоположному концу кристалла положи тельный полюс источника притянет свободные электроны. При этом ни электроны, ни дырки не будут пересекать р-n-переход. Величина потенциального барьера возрастет. НИКАКОГО ТОКА НЕ БУДЕТ!
«С»: Почти верно! Очень малый ОБРАТНЫЙ ТОК проходить будет. Его причина кроется в том, что исходный германий (или кремний) имели остаточные, неконтролируемые примеси. Вот их-то электроны и «повинны» в наличии обратных токов.
«Н»: Вот мы и получили детектор! А большие токи через р-n-переходы можно пропускать?
«С»: Ну конечно! Кстати, р-n-переход называют полупроводниковым ДИОДОМ. Они бывают германиевые, кремниевые и из иных полупроводниковых материалов.
«Н»: Каких это иных? Разве есть еще и другие полупроводники, кроме германия и кремния?
«С»: Да. И довольно много! Но уже не в виде отдельных химических элементов, а в виде многоэлементных сложных структур. Но мы их вниманием тоже не обойдем, не беспокойся!
«Н»: Я понял так, что диоды могут и детектировать слабые сигналы, и выпрямлять огромные токи.
«С»: Это настолько же верно, насколько и неполно!
«Н»: В каком смысле?
«А»: Прежде всего в том, что функции диодов совершенно не исчерпываются функциями детектирования и выпрямления. Более того, имеется значительное количество различных типов диодов, которые НИКОГДА не используются в качестве выпрямителей или детекторов! Тем не менее современная электроника без них обойтись не в состоянии. Не так ли, дорогой Спец?
«С»: Совершенно с вами согласен. Об этом и поведем разговор. Но, прежде чем это сделать, приведем вольт-амперную характеристику (ВАХ) для кремниевого диода малой мощности. Обратите внимание, что обратная ветвь характеристики при достижении некоторого Uобр, имеет участок параллельный оси ординат (рис. 11.3, а).
«Н»: Чудеса, да и только! Это что же выходит? При одном и том же напряжении ток может изменяться вдвое?
«А»: Ну почему вдвое? А в пять, в десять раз при том же напряжении не хочешь?
«Н»: Минуточку, а как же тогда быть с законом Ома?…
«С»: Твой вопрос, Незнайкин, не застал меня врасплох! Но прошу внимательно взглянуть на рис. 11.3, б…
«А»: На обратной ветви я вижу ДВЕ кривые!
«С»: Да. И они соответствуют двум различным видам (механизмам) ПРОБОЯ р-n-перехода. Первый — это так называемый ЛАВИННЫЙ пробой (кривая 1). Второй — ТЕПЛОВОЙ пробой. Сразу оговорю, что если судьба какого-либо диода пошла по кривой 2, то единственное, что здесь можно сделать — это как можно быстрее выпаять его из схемы и сдать на металлолом! Поскольку это означает тепловое разрушение кристалла и, естественно, расплавление р — n-перехода!
«А»: А если карты выпадут так, что ВАХ пойдет по кривой 1?
«С»: Тогда все не так страшно! Как вообще проявляет себя пробой р-n-перехода? Он проявляется, прежде всего, в резком увеличении тока, протекающего в обратном направлении. Это бывает при достижении определенного КРИТИЧЕСКОГО значения ОБРАТНОГО напряжения. Если подходить очень строго, то существуют три вида пробоя перехода: лавинный, туннельный и тепловой. Просто в силу ряда причин практического характера мы оставляем пока без рассмотрения туннельный пробой…
«Н»: Ну, а лавинный и тепловой?
«С»: А вот о них поговорим обязательно! В основе механизма лавинного пробоя лежит явление лавинного размножения подвижных носителей электрического заряда в сильном электрическом поле р-n-перехода! То есть электрон и дырка, ускоренные электрическим полем, могут разорвать одну из ковалентных связей нейтрального атома полупроводника, в результате чего образуется новая электронно-дырочная пара. Которая тоже ускоряется под воздействием электрического поля. В результате этой УДАРНОЙ ионизации развивается ЛАВИНА подвижных носителей заряда, что приводит к резкому увеличению обратного тока.
«А»: Но ведь ток во внешней цепи регулируют резистором?
«С»: Да, вот именно! В отличие от чисто теплового пробоя…
«Н»: А как используется лавинный пробой?
«С»: Взгляни еще раз на нижний рисунок. А именно, сравни между собой точки кривой 1 — «А» и «Б». Что ты видишь?
«Н»: Только то, что значения напряжения для точек «А» и «Б» практически одинаковы, а ток через них, между тем, проходит совершенно различный!
«С»: Ну вот тебе и чисто практическое применение эффекта — СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ! Чтобы было понятнее, я изобразил здесь простейшую схему параметрического стабилизатора напряжения (рис. 11.4).
В зависимости от типа СТАБИЛИТРОНА (а именно так называются полупроводниковые диоды, в которых используется участок А-Б обратной ветви характеристики) мы выбираем исходную величину напряжения стабилизации, которая более всего подходит нам в каждом конкретном случае.
«Н»: И это могут быть любые напряжения?
«А»: Не совсем, Незнайкин! Есть некий стандартный ряд. Вот, например, для стабилитронов общего применения: 3,3 вольта; 3,9 В; 4,7 В; 5,6 В; 6,8 В; 7,5 В; 8,2 В; 9,1 В; 10 В и т. д.
«С»: Ты, очевидно, имеешь в виду серию КС133, КС147, КС156, КС168 и все такое прочее? Да, действительно, эти миниатюрные стабилитроны неплохо зарекомендовали себя в работе. Как и двуханодные стабилитроны типа КС162, КС175, КС182, КС191 и т. д.
«Н»: И как вы все это запоминаете?…
«С»: Привычка — вторая натура! А вообще я предлагаю собравшимся, поскольку мы занимаемся рассмотрением конкретных элементов электронных схем, завести своего рода самодельный справочник, куда с этих пор будем заносить типы и технические характеристики (хотя бы основные) компонентов, которые предполагается использовать при разработке нашего приемника.
