Шестое издание, переработанное и дополненное 30 страница

Приступая к настройке и сопряжению контуров, антенну можешь подклю­чить непосредственно к незаземленным статорным пластинам конденсатора С₆ настройки входных контуров. Этим ты усилишь связь антенны с преобразова­телем частоты. Если на каком-то из диапазонов прием сигналов станций не получается, причиной тому может быть неправильное включение выводов ка­тушек гетеродина, из-за чего он не возбуждается. В этом случае надо поменять местами включение выводов катушки гетеродина неработающего диапазона. Если же преобразователь или усилитель промежуточной частоты вообще не работает, неполадки ищи с помощью пробников и измерительных приборов.

* *

*

Супергетеродин, будь то транзисторным или ламповым — безразлично, отно* ситсл к приемникам повышенной сложности* Однако он будет чувствительным
и селективным только в том случае, когда хорошо сопряжены входной и гете­родинный контуры по всему диапазону и тщательно настроены фильтры про­межуточной частоты, А это не всегда удается сделать в домашних условиях, когда нет генератора стандартных сигналов, чувствительного индикатора выхода и некоторых других измерительных приборов. Но такие приборы есть в радио­школах и спортивно-технических клубах ДОСААФ, радиолабораториях станций и клубов юных техников, Домов и Дворцов пионеров и школьников, И если ты обратишься туда за помощью, тебе ее окажут.

Беседа пятнадцатая

СТЕРЕОФОНИЯ

Эта беседа является по существу продолжением разговора о технике воспроизведения грамзаписи, начатого ранее. Но тогда речь шла о так называемом монофоническом, т. е. одноканальном звуковоспроизведении. Сейчас же я.хочу познакомить тебя с более эффектным способом воспроизведения грамзаписи — стереофоническим.

СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Приходилось ля тебе бывать ка концертах больших симфонических, оркестров? В такие дни гонцертные залы до предела заполняются любителями музыки. Оказавшись здесь, ты как бы погружаешься б море звуков, напол­няющих огромный концертный зал. >

А если то же музыкальное произведение и исполняемое тем же оркестром слушать в записи на монофонической грампластинке, пользуясь электрофоном или радиолой? Эффект будет не тот. Потеряется объемность звучания. И если как следует прислушаться, то создастся впечатление, будто все музыкальные инструменты оркестра не могут «втиснуться» в небольшой корпус громкогово­рителя. Да, при таком способе воспроизведения грамзаписи невозможно пред­ставить себе пространственное расположение источников звука. К выходу усили­теля электрофона или радиолы можно подключить несколько громкоговорите­лей, размещенных в разных углах комнаты. Но ощущения объемности звуча­ния музыкального произведения все равно не получится, ибо звуковоспроизве­дение остается одноканальным.

Иное дело — стереофоническое звуковоспроизведение, когда запись музы­кального произведения и последующее воспроизведение его происходит с по­мощью двухканальной аппаратуры. На такой способ, придающий звуку объем* ность, и рассчитаны стереофонические грампластинки, завоевывающие у лье* бителей музыки все большую популярность.

В чем суть стереофонии? При таком способе звукозаписи перед симфо­ническим или эстрадным оркестром устанавливают на некотором расстоянии два микрофона (или две груциы микрофонов), каждый из которых соединен со сзоим усилителем звукозаписывающей аппаратуры. Тот из микрофонов, что находится слева (если на оркестр смотреть спереди), принято называть микро­фоном левого канала, а правый — микрофоном правого канала звукозаписи.

Воспроизведение стереофонической грамзаписи осуществляется с помощью стереофонического звукоснимателя, об устройстве и принципе работы которого ты уже знаешь по девятой беседе, и двух усилителей звуковой частоты с само­стоятельными громкоговорителями, расположенными перед слушателем на не­котором расстоянии один от другого. Левый (от слушателя) громкоговоритель — громкоговоритель левого канала звуковоспроизведения.

Музыкальные инструменты или солисты, являющиеся источниками звуковых колебаний, находятся на разных расстояниях от микрофонов, поэтому и сила их звучания в громкоговорителях различная. Звуковые колебания, кроме того» доходят до микрофонов хотя и с небольшой, но все же с разной задержкой во времени. В результате у слушателя создается представление не только о пространственном расположении источников звуков, но и их перемещении. Так, например, если солист во время исполнения песни передвигается по сцене, приближаясь то к одному, то к другому микрофону, то и сила звучания его голоса в громкоговорителях изменяется. А это создает иллюзию перемещения голоса солиста в пространс! ве между громкоговорителями. В том случае, когда солист находится на равных расстояниях от микрофонов и создаваемые им звуковые колебания с одинаковой силой воздействуют на микрофоны, то его голос звучит между громкоговорителями.

Однажды мне довелось послушать хорошую стереофоническую запись, сде­ланную на автодроме. Помню: где-то справа появляется звук работающего двигателя автомобиля. Нарастая, звук прямо передо мной становится рокочу­щим и, быстро затухая, уносится влево. Долго, видимо, я не забуду этот стереоэффект дзижущегося с огромной скоростью гоночного автомобиля.

СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Что надо иметь для воспроизведения стереофонической грамзаписи? Электропроигрывающее устройство со стереофоническим звукоснимателем, иа- пример, НЭПУ-52С, и два идентичных усилителя звуковой часготы, или, вы­ражаясь точнее, двухканальный усилитель, с однотипными громкоговорителями. ЭПУ придется приобрести, а двухканальный усилитель и громкоговорителе смонтировать самому.

Рекомендую тебе сравнительно простой стереофонический усилитель, разра­ботанный радиолюбителем Г. П. Крыловым из подмосковного города Пущино. Этот усилитель я называю простым потому, что в нем мало транзисторов и отсутствуют некоторые узлы и детали, характерные для многих любитель­ских и промышленных стереофонических усилителей. В нем, например, нет ре­гулятора стереобаланса — переменного резистора, с помощью которого устанав­ливают одинаковые > ровни звучания громкоговорителей. В этом комплексе аппаратуры стереобаланс устанавливают регуляторами громкости каналов уси­лителя. В нем нет регуляторов тембра звука, требующих дополнительного усиления стереофонического сигнала и применения дефицитных сдвоенных пере­менных резисторов. Все это делает усилитель более доступным для повторения.

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 259. Транзисторы 1-Т_{ —

1- Т_л и динамические головки 1-Гр_х и 1~Гр₂ громкоговорителей образуют левый канал, а транзисторы 2-Т_х — 2-Т₄ и головки 2-Гр_л и 2-Гр_г— правый канал. Ка­налы, как видишь, совершенно одинаковые. Общими для обоих каналов являют­ся только гнездовая колодка Ш_х, через которую ко входу усилителя подклю­чают стереофонический звукосниматель Зс_ь и сетевой блок питания. При на­пряжении источника питания 22 В номинальная выходная мощность каждого канала равна 1 Вт, максимальная 2 Вт. Чувствительность 210 мВ. Рабочий Диапазон частот —от 50 до 15000 Гц.

Поскольку каналы усилителя идентичные, разберем работу лишь одного из них, например левого. Он трехкаскадный, с непосредственной связью между транзисторами. Транзистор 1-Т_х первого каскада — полевой, транзистор 1-Т_г второго каскада — маломощный низкочастотный структуры п-р-п, транзисторы третьего, выходного каскада, низкочастотные средней мощности разных струк­тур — р-п-р, 1-Т₄—п-р-п).

Через гнездовую колодку разъема 1-Ш_х к выходу усилителя подключены последовательно соединенные головки 1-Гр₁ и 1-Гр₂ громкоговорителя.

1-Т1

кптв

Ты знаешь, что полевой транзистор обладает очень большим входным сопротивлением и практически не шунтирует источник усиливаемого сигнала. Это позволяет пьезокерамический звукосниматель, внутреннее сопротивление

ri^w. 1-R'i 470к 1
	Z-Rs 24-	\\	1-ГР2

500,0x153 1-Щ 1-Г_Р1

Рис. 259. Стереофонический усилитель.

которого большое, подключать ко входу усилителя без каких-либо дополни­тельных каскадов. В описываемом усилителе сигнал от звукоснимателя подается на затвор полевого транзистора 1-Т₁ через переменный резистор выпол­няющий роль регулятора громкости. Положительное напряжение смещения на затворе транзистора создается автоматически током истока, текущим через ре­зистор 1-Яу Роль нагрузки стока этого транзистора выполняет эмиттерный р-п переход транзистора 1-Т₂ второго каскада. Сигнал, усиленный этим каскадом, подается непосредственно на базы транзисторов 1-Т_ъ и 1-Т_А, работающих в двухтактном усилителе мощности. Через электролитический конденсатор 1 -С₂
колебания звуковой частоты поступают к головкам 1-Гр± и 1-Гр₂ и преобра­зуются ими в звуковые колебания.

Чтобы устранить искажения типа «ступенька», возникающие в двухтактном усилителе, на базы их транзисторов относительно эмиттеров необходимо по­давать напряжения смещения, открывающие транзисторы. В описываемом уси-

Плата. левого С₁ Pp_f Tp_f

канала \ \ \ '

Адата, л рад о го канала,

гч,- '■г,

Рис. 260. Внешний вид усилителя и размещение деталей в его корпусе.

О

литеде начальные напряжения смещения на базах транзисторов 1-Т_ъ и 1-Т₄ создаются падением напряжения на диоде 1-Д_{, включенном в коллекторную цепь транзистора 1-Т₂ в прямом направлении. Всего на диоде падает 0,25 В. Следовательно, на базе каждого из транзисторов выходного каскада относи­тельно его эмиттера действует напряжение смещения, равное 0,12—0,13 В.

Диод 1-Д_{ одновременно выполняет еще роль элемента, термостабилизи­рующего работу транзисторов выходного каскада. Происходит это следующим образом. Диод вмонтирован между транзисторами выходного каскада, которые во время работы нагреваются сами и нагревают окружающие их детали. От этого изменяется и температура корпуса диода. С повышением темпера­туры прямое сопротивление диода, а значит, и падение напряжения на нем уменьшаются, соответственно уменьшаются напряжения смещения на базах и токи коллекторных цепей выходных транзисторов. И, наоборот, с понижением температуры, когда прямое сопротивление диода возрастает, напряжения сме­щения и коллекторные токи транзисторов тоже несколько увеличиваются. В ре­зультате независимо от колебаний температуры режим работы транзисторов выходного каскада остается практически неизменным.

Коротко о назначении других деталей усилительного канала. Резистор 1-R₃ стабилизирует режим работы транзистора 1-т* а шунтирующий его конденса- тор 1-С_{ уменьшает местную отрицательную обратную связь по переменному току, снижающую усиление этого каскада. Резистор 1-Я₄ создает между выходом усилителя и истоком транзистора первого каскада отрицательную обратную связь, охватывающую усилитель в целом и улучшающую его частотную ха­рактеристику*

Блок питания обоих каналов образуют трансформатор Тр_{ и выпрямитель­ный блок типа КЦ402Е, диоды которого включены по мостовой схеме. Пуль­сации напряжения выпрямленного тока сглаживаются конденсатором С_{ (соеди­нены параллельно два конденсатора емкостью по 2000 мкФ каждый).

Теперь о конструкции, деталях усилителя. Внешний вид усилителя и раз­мещение деталей в его корпусе (верхняя стенка снята) показаны на рис. 260,

а монтажная плата одного из каналов (левого) и схема соединения деталей на ней — на рис. 261. Корпус, внешние размеры которого 170x100x75 мм, со­стоит из шести пластин двухмиллиметрового листового дюралюминия, соеди­ненных в единую конструкцию винтами, ввинченными в резьбовые отверстия в металлических стойках сечением 10 х 10 и длиной 75 мм. Нижняя, боковые и верхняя стенки имеют вентиляционные отверстия. Снизу привинчены рези­новые ножки.

к 1-UIj к 7-Л/

Рис. 261. Монтажная плата левого канала усилителя и схема соединения деталей на ней.

Детали каждого из каналов усилителя смонтированы на плате размера­ми 75x65 мм, вырезанной из листового гетинакса толщиной 1,5 мм. Опор­ными точками монтажа служат пустотелые заклепки, развальцованные в отверстиях в плате. Транзисторы выходного каскада установлены на теплоот­водах (радиаторах).

Конструкция теплоотвода показана на рис. 262. Он состоит из двух ре­бристых дисков, выточенных на токарном станке из твердого дюралюминия. Стянутые вместе винтами М3 с гайками (в верхнем диске отверстия диаметром 3,2 мм для винтов не имеют резьбы), они плотно зажимают между собой выступающий поясок транзистора.

Монтажные платы обоих каналов скреплены вместе, наподобие этажерки, с помощью двух стяжек. Трансформатор питания Тр_{ и конденсаторы фильтра выпрямителя С, жестко укреплены на нижней стенке корпуса, выпрямительный блок Д_х— на сгойке возле трансформатора питания, выключатель питания (тумблер МТ-1) и переменные резисторы — на передней, а держатель предо­хранителя типа ДПБ с плавким предохранителем на ток 0,25 А и гнездовые розетки входного и выходных разъемов — на задней стенке корпуса.

Все постоянные резисторы — типа МЛТ-0,5, переменные резисторы 7-Jv, и 2-R_x— СП-1, электролитические конденсаторы — К50-6. Гнездовая колодкл разъема Ш_х — типа СГ-5, разъемов 1-Ш_х и 2-Ш^ СГ-3. Нумерация выводных контактов разъемов указана на принципиальной схеме.

Полевые транзисторы КП103Е можно заменить аналогичными им транзис­торами КП103Ж, транзисторы МП37Б — транзисторами МП37А с коэффициен­том передачи тока //₂1э не менее 25, ГТ402Б и ГТ404Б — соответственно тран­зисторами ГТ402А и ГТ404А или (что лучше) ГТ402Г и ГТ404Г. В блоке питания выпрямительный блок КЦ402Е можно заменить четырьмя плоскост­ными диодами серии Д226 или Д7 с любым буквенным индексом, включив кх по мостовой схеме. А смонтировать их можно на гетинаксовой пластинке.

Ф2Ч

Рис. 262. Теплоотвод транзистора вы­ходного каскада.

Трансформатор Тр_{ блока пита­ния самодельный, выполненный на магиитопроводе ШЛ16 х 20 мм. Его первичная обмотка /, рассчитанная на напряжение сети 220 В, содержит 2200 витков провода ПЭВ 0,2, вто­ричная—180 витков провода ПЭВ 0,67. Можно применить унифицирован­ный трансформатор ТН32127/220-50 или другой трансформатор, понижа­ющая обмотка которого рассчитана на напряжение 18 — 20 В при токе не менее 0,4 А.

Головки 1-Гр_{ и 1-Гр₂ громкоговорителя левого канала, а также 2-Гр_{ и 2Гр_г правого канала типа 1ГД-40Р или подобные им динамические головки мощ­ностью 1 Вт. Головки надо смонтировать в дощагых или фанерных ящиках (как громкоговоритель переносной радиолы), причем звуковые катушки головок 1 ромкоговорителей должны быть включены синфазно. Как эго сделать, я рас­скажу позже. Длина соединительных дзухжильиых проводов со штепсельными частями разъемов на концах для подключения громкоговорителей к усилителю должна быть не менее 2 м.

Усилитель, в общем-то, простой, тем не менее перед включением питания обязательно монтаж его каналов и блока питания сверь с принципиальной схемой, проверь надежность подключения громкоговорителей к выходам кана­лов. Если детали предварительно проверены и нет ошибок в монтаже, то все налаживание сведется только к измерению напряжения на выходе блока питания и установке режимов работы транзисторов каждого канала.

Включив питание, сразу же измерь напряжение на выходе выпрямителя (на конденсаторе Ci). Оно, в зависимости от данных вторичной обмотки трансформатора, может быть несколько больше или, наоборот, меньше. Запомни это значение, а затем подбором резисторов l-Rz и 2-Rz установи на эмиттерах выходных транзисторов (относительно общего с заземлением проводника) на­пряжения, равные половине напряжения выпрямителя.

После этого ко входу усилителя подключи стереофонический звукоснима­тель и, проигрывая грампластинку, проверь на слух качество звуковоспроизведе­ния и плавность регулирования громкости в каждом канале. При одинаковых положениях движков переменных резисторов громкость звука в громкоговори­телях обоих каналов должна быть примерно одинаковой и плавно нарастать при вращении ручек регуляторов в направлении движения часовой стрелки.

Для проверки одного из каналов, например в случае неполадок в нем, регулятор громкости второго канала полностью выведи, но питание и громко­говоритель от него не отключай.

Как я уже сказал, головки в громкоговорителе должны быть включены скнфазно. Проверить синфазность включения можно следующим способом. Смотря на диффузоры обоих головок, кратковременно подключи к штырькам / и 2 соединительной вилки разъема батарею 3336Л. В момент подключения

батареи диффузоры обоих головок громкоговорителя должны перемещаться в одну и ту же сторону — вперед или втягиваться в их магнитные системы. Если будет так, значит, они работают синфазно. А если в момент подклю­чения батареи диффузоры перемещаются в разные стороны, тогда поменяй местами соединительные проводники одной из головок.

В то же время громкоговорители обоих каналов также должны быть включены синфазно. Это значит, что при одной и той же полярности источника сигнала диффузоры их головок должны перемещаться в одну сторону. Прове­ряй это также с помощью батареи 3336JI. Если при одной и той же полярности подключения батареи диффузоры головок одного громкоговорителя переме­щаются в одну сторону, а диффузоры головок второго громкоговорителя в дру­гую, то поменяй местами подключение соединительных проводов на штепсель­ной вилке разъема одного из громкоговорителей.

ЕЩЕ РАЗ О СТЕРЕОЭФФЕКТЕ

Но стереоэффект хорошо воспринимается только при вполне определенном расположении слушателя по отношению к громкоговорителям, что объясняется так называемой бинауральной направленностью нашего слуха.

База (1,5-2 м)

Если комната квадратная, то громкоговорители можно разместить возле любой из стен. В том же случае, если комната прямоугольная, то громкогово-[5] рители лучше всего разместить в средней части одной из длинных стен.

А каково должно быть расстояние громкоговорителей от пола? Это зависит от многих обстоятельств, в том числе от качества их внешнего оформления, рабочей полосы частот и мощности усилителя, индивидуальных особенностей слухового восприятия. Определи это опытным путём. Наилучший эффект будет, видимо, при размещении громкоговорителей на высоте 1,5 — 2 м от пола.

Я убежден: после создания стереофонического комплекса в твоем доме сов­сем по-иному зазвучит музыка. И не исключено, что у тебя появится желание сделать более мощный усилитель с регуляторами стереобаланса, тембра звука. А позже, возможно, ты увлечешься и квадрафонией — созданием четырехканаль­ного стереокомплекса. Это будет еще более высокая ступень качества воспро- из ведения грамзаписи.

Беседа шестнадцатая ЗНАКОМСТВО С АВТОМАТИКОЙ

Проводя занятия радиокружка, я однажды попросил ребят вспомнить и наз­вать автоматически действующие устройства и приборы, с которыми им при­ходится сталкиваться дома. Любые: тепловые, механические, электрические^{, электронные. Поначалу кое-кто даже растерялся: автоматы на заводах — понятно, а дома?

Однако это было временшм замешательством. Назвали массу вещей и систем, содержащих элементы автоматики: авторучка, часы, центральное отопление, водопроводный вентиль, Электрохолодильник, сливной бачок туалетной комнаты, электросчетчик, электрозвонок, газовый счетчик, барометр, регулятор нагрева электроутюга, плавкий предохранитель электросети и многое другое. Да, все это автоматы, своеобразные роботы. Взять хотя бы плавкий предо­хранитель. Стоит превысить ток, на который он рассчитан, как он тут же накалится и расплавится — перегорит. А если вспомнить различные детские игрушки-каталки с заводными и электрическими двигателями, игры-аттракцио­ны? В них ведь тоже заложена автоматика. Еще больше автоматики ты можешь увидеть е школе, особенно в мастерских и физическом учебном кабинете.

А какие электромеханические и электронные автоматы, полезные для дома, школы, можно сделать своими руками? Вот об этом-пю и пойдет разговор в этой беседе.

Но прежде поговорим об электрических датчиках и электромагнитных реле, являющихся важнейшими элементами электронной автоматики* Начнем с фотоэлементов — приборов, преобразующих световую энергию в электрическую.

ФОТОЭЛЕМЕНТЫ

Честь изобретения фотоэлемента принадлежит русскому ученому Алек* Сандру Григорьевичу Столетову.

Будучи профессором физики Московского университета, А. Г. Столетов в 1888 г. провел такой эксперимент (рис. 264). Неподалеку друг от друга он расположил металлический диск и тонкую металлическую сетку, укрепив их на стеклянных стойках. Диск соединил с отрицательным, а сетку — с положи­тельным полюсами батареи. Между сеткой и батареей он включил чувстви­тельный электроизмерительный прибор — гальванометр с зеркальцем на под­вижной рамке вместо стрелки. Против гальванометра находился фонарик, а под ним полоска бумаги с делениями — шкала. Пучок света от фонаря направлялся на зеркальце гальванометра,, а отраженный от него зайчик, падал на шкалу. Даже самый незначительный ток, появлявшийся в гальванометре, поворачивал зеркальце, заставляя световой зайчик бежать по делениям шкалы. Продолжая опыт, А. Г. Столетов установил на некотором расстоянии от диска и сетки дуговой фонарь, свет которого, пронизывая сетку, освещал диск. Пока штор™ дугового фонаря была закрыта, световой зайчик покоился на нуле шкалы. Но стоило шторку приоткрыть, как зайчик тотчас начинал перемещаться по шкалу, указывая на наличие тока в, казалось бы, разорванной цели.

Рис. 264. Опыт А. Г. Столетова (справа — рисунок из его сочинения, на котором: А — дуговой фонарь; Б — батарея; С — два плоскопараллельных диска; G — гальванометр).

А. Г. Столетов, таким образом, установил, что свет «рождает» электри­ческий ток. Это явление мы теперь называем фотоэлектрическим э ф ф£ к то м (от греческого слова «фого»— свет и латинского слова «эффект»— действие). Ученый экспериментальным путем доказал, что некоторые материалы под действием света подобно нагретому катоду радиолампы могут испускать электроны. В его опытах свет выбивал из металлического диска «рой» электро­нов, которые притягивались положительно заряженной сеткой, образуя в цепи электрический ток. Этот ток мы сейчас называем ф о т о т о к о м.

В опытной установке А. Г. Столетова использовались два электрода, подобные электродам двухэлектродной лампы: диск —ка год, сетка — анод. Когда диск освещался, в цепи возникал электрический ток, потому что в про­странстве между электродами появлялся поток электронов, выбитых светом из диска-катода. Она была первым в мире фотоэлементом. Значение фототока такого прибора зависело от свойств металла, из которого был сделан катод, напряжения батареи и природы света, освещавшего катод.

Катоды современных фотоэлементов делают из пол>проводников. При этом образование свободных электронов, способных вылетать из катодов, идет во много раз интенсивнее, чем при использовании катодов из металлов.

Характерным представителем таких светочувствительных приборов можно считать фотоэлемент ЦГ-3, внешний вид и устройство которого показаны на рис. 265. Такие фотоэлементы используются, например, в некоторых кино­проекторах для преобразования пучка света, направленного на фонограмму ки­ноленты, в электрический сигнал звуковой частоты. Это небольшая шарообраз­ная стеклянная колба с двумя металлическими цилиндриками — выводами электродов. На внутреннюю поверхность коЬбы нанесен тончайший слой серебра (та* называемая подкладка), а поверх него, — слой цезия (буква Ц в наименовании
типа фотоэлемента). Это — катод. Он соединен с выводом меньшего диаметра, обозначенным знаком минус. В центре колбочки на стерженьке укреплено металлическое кольцо. Это — анод. Он соединен с выводом большего диаметра, который обозначают знаком плюс.

Рис. 265. Газонаполненный фотоэле­мент ЦГ-3 (я) и его схематическое изображение (б).

Рис. 266. Схема включе­ния фотоэлемен га в элект­рическую цепь.

Колба фотоэлемента наполнена нейтральным газом (буква Г в его наи­меновании). Благодаря наличию этого газа можно получить большой фототок. Объясняется это тем, что электроны, летящие от катода к аноду, сталкиваются по пути с атомами газа и выбивают из них новые электроны, которые также летят к аноду. Остатки атомов — положительные ионы — летят к катоду. В ре­зультате общее число электронов, летящих к аноду, получается большим, чем в вакууме.

Возможная схема включения такого фотоэлектрического датчика в электри­ческую цепь показана на рис. 266. Здесь ФЭ — фотоэлемент; R_H— его ншру- зочный резистор; Б— источник высокого постоянного напряжения, которым может быть батарея или выпрямитель переменного тока. Ток в цепи с фото­элементом ЦГ-3 при сильной освещенности катода и напряжении на ано­де 250 В не превышает 200 мкА. Но он почти в 200 раз больше тока при полном затемнении фотоэлемента. Это значит, что при перекрывании пучка света, направленного на фотоэлемент, фототок может измениться примерно от 1 до 200 мкА. Но ведь этот изменяющийся фототок можно усилить до значения, способного управлять другим электрическим прибором, например электродвигателем, включая его освещением и выключая затемнением фотоэле­мента. Получится фотореле.

¹ Фотоэлемент, о котором я сейчас рассказывал, а также подобные им приборы относятся к группе фотоэлементов с внешним фотоэффектом. Называют их так потому, что у них электроны под действием света выле­тают из катодов в окружающее их пространство.

Другая группа фотоэлементов — приборы с внутренним ф о т о э ф ф е к- том. Это фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы л некоторые другие светочувствительные приборы.

Фоторезистор (рис. 267) представляет собой тонкий слой полупроводника, нанесенный на стеклянную или кварцевую пластинку, запресованную в круглый, овальный или прямоугольный пластмассовый корпус небольших размеров. Полупроводниковый слой с двух сторон имеет контакты для включения его в электрическую цепь. Электропроводность слоя полупроводника изменяется в зависимости от его освещенности: чем сильнее он освещен, тем меньше его сопротивление и, следовательно, больше ток, который через него проходят. Таким образом, этот прибор под действием света, падающего на него, также
может быть использован для автоматического включения и выключения раз­личных механизмов.

Фотодиод, являющийся светочувствительным элементом с запорным слоем, по своему устройству напоминает плоскостной полупроводниковый диод (рис. 268). На пластинку кремния с электронной электропроводностью наплав­лен тонкий слой бора. Проникая в кремний, атомы бора создают зону, обла-

Полу провод-

Рис. 267. Внешний вид (а), схематическое обозначение {б), устройство и включение (в) фоторезистора в электрическую цепь.

света

Рис. 268. Внешний вид (а), обозна­чение на схемах (б), устройство и схема включения (в) фотодиода.

Дата добавления: 2015-10-21