Горизонты техники для детей, 1965 №2

Радиокубики на полупроводниках

Еще недавно многие из вас, ребята, строили домики из деревянных кубиков, а сегодня уже хотите, наверное, построить что-нибудь посложнее. Предлагаем вам игру в радиокубики. Принцип этой игры является одновременно основой современного способа конструирования сложной электронной аппаратуры. Каждый электронный прибор состоит из блоков: усилителей, выпрямителей, блоков питания, входных и выходных блоков и т. д. Один и тот блок, например, усилитель, может работать отдельно в радиоприемнике, осциллографе, большой вычислительной машине и во многих других приборах. Имея набор таких блоков, называемых функциональными, можно составлять самые разнообразные аппараты. Аппаратура из функциональных блоков собирается и разбирается легко и быстро.

Блокам же удобно придавать вид стандартных ящиков или «кубиков». Применение полупроводниковых приборов позволяет делать кубики малых размеров. Как видите, наша игра поможет нам освоить современный метод сборки электронной аппаратуры и лучше понять принцип её работы.

Наши кубики будут содержать простейшие электронные схемы. С их помощью вы почти в одно мгновение сможете собрать, например, детекторный радиоприёмник, потом сразу же разобрать его и собрать транзисторный радиоприёмник, усилитель для электропроигрывателя и т. п. Кубики, соединенные между собой штепселями, можно собирать произвольно, по своему усмотрению. Если сборка произведена правильно, прибор сразу же работает хорошо (например, радиоприёмник работает чисто и громко). При неправильной сборке прибор не работает. Собирая наши кубики, вы не должны опасаться, что в случае неправильного их присоединения они — могут быть повреждены. Этого не произойдет.

Сборку радиокубиков рекомендуем всем юным радиолюбителям и радиокружкам.

Кубики монтируем на дощечках из фанеры размерами 100х100 мм. Предварительно на каждой дощечке наносим цветными карандашами или разноцветной тушью принципиальную схему, что облегчит сборку и смену деталей, вышедших из строя.

Пользуясь нарисованными принципиальными и монтажными схемами, можно приступать к работе.

Эта цепь предназначена для «улавливания» принимаемого сигнала. Наша схема построена на приём 1-й программы радиопередач из Москвы (173 кгц). Резонансный контур состоит из катушки L_a и конденсатора L_о. С контуром сопряжена антенная катушка L_a, к концам которой присоединяем антенну (гнездо А) и заземление (гнездо Z). Средний отвод катушки резонансного контура предназначен для подачи сигнала в следующие блоки.

Детали:

Изготовление катушек

На ферритовый сердечник (от любого радиоприёмника) наматываем около 100 витков из провода диаметром 0,15 мм в шелковой изоляции. Затем делаем отвод и наматываем в том же направлении еще около 150 витков. Рядом с катушкой наматываем таким же или подобным проводом антенную катушку, выполняя около 50 витков.

Для воспроизведения звуков речи и музыки, передаваемых по радиоволнам, необходимо «пойманный» антенный сигнал подвергнуть детектированию. В качестве детектора в нашем случае применяется германиевый диод. Добавочный конденсатор и сопротивление улучшат работу детектора.

Детали:

Схему монтируем согласно рисункам. Для крепления гнезд в фанере просверливаем отверстия диаметром 6 мм. Штепсели укрепляем на концах коротких отрезков проводов в игелитовой изоляции, прикрепляя провода к фанере шурупами. Остальные детали подсоединяем пайкой.

Из блоков I и II уже можно собрать простейший детекторный радиоприёмник, соединяя их штепселями. К гнезду А присоединяем внешнюю антенну, а к гнезду Z — заземление. К выходным гнездам детектора подсоединяем радионаушники, сопротивление которых равно 2000 ом. Входную цепь нашего детекторного радиоприёмника надо настроить на волну 1-й программы радиопередач из Москвы. Это осуществляется перемещением сердечника катушки в положение, соответствующее максимальной громкости. Те, кто живет недалеко от Москвы, могут пользоваться короткой антенной. Остальные должны обязательно применить хорошую длинную внешнюю антенну и заземлить радиоприёмник. Если настройка не получается, надо заметить конденсатор 220 пф бóльшим (270 или 330 пф) или меньшим (180 или 150 пф).

Усилитель на сопротивлениях является простейшим усиливающим устройством. Он входит в состав почти всех электронных приборов. Усиливаемый сигнал подается на базу транзистора, а после усиления — на выход через конденсатор.

Детали:

Следует сделать 2 таких кубика, а лучше всего и больше.

Этот кубик можно включить в произвольном месте схемы. Его задача годится к созданию возможности присоединения к требуемому месту схемы радионаушников, громкоговорителя, измерительного прибора и т. п.

Детали:

Изготовляем одну или две штепсельные колодки.

Этот блок, в котором имеется обычная батарейка 3 в, предназначен для питания приборов. Добавочный электролитический конденсатор улучшает работу блока питания, когда батарейка начинает разряжаться.

Детали:

Собираем только один блок питания.

Имея в распоряжении комплект кубиков, можем теперь приступить к сборке например, транзисторного радиоприёмника. Предлагаем следующую очередность соединения кубиков: входная цепь-детектор-усилитель на сопротивлениях — штепсельная колодка — блок питания.

К гнездам А и Z входной цепи присоединяем антенну и заземление. В гнезда штепсельной коробки вставляем штепсели радионаушников. Приемник включаем переключателем блока питания. Разумеется, входной контур должен быть уже настроен. Об этом мы говорили выше.

Приготовленные вами блоки позволяют собрать радиоприёмник с двумя каскадами усиления. Как это сделать? Представляем вам, ребята, полную свободу в этом отношении. Напишите нам, какие еще аппараты удалось вам собрать из радиокубиков.

Инженер Видельский

Электродвигатель для начинающих конструкторов

Почему вал электродвигателя вращается? Этот вопрос часто задают те ребята, которые с недоверием относятся ко все закрытым коробкам, внутри которых прячется тайна электрического привода. Им хочется знать, каков принцип работы этого полезного устройства, называемого электродвигателем.

Сегодня мы с вами, ребята, построим действующую модель электродвигателя. Для этого нам понадобится прежде всего подковообразный постоянный магнит и следующие, материалы:

Приступаем к изготовлению двигателя, начиная с его подвижной части — ротора. От стального провода диаметром 0,1–0,5 мм отрезаем кусочки длиной примерно на 1 мм меньшие, чем расстояние между полюсами магнита. Если провод довольно жесткий, надо его отжечь в пламени спиртовки для «смягчения». Кусочков провода должно быть столько, чтобы после их сложения можно было получить связку диаметром около 10 мм. Просунув в середину связки ось двигателя, перевязываем её ниточкой (чтобы не рассыпалась), после чего обильно смазываем универсальным клеем и оставляем на несколько часов для высыхания клея.

За это время изготовим коммутатор — устройство, автоматически изменяющее направление тока в обмотке ротора. Нам понадобится деревянный диск диаметром 10–20 мм и толщиной 10 мм, а также 2 кусочка латунного листа одинаковой длины, причем их общая длина должна быть немного меньше (приблизительно на 4 мм) окружности диска. Зазоры между наложенными на окружность диска полосками будут тогда соответственно равны 2 мм каждый. В середине диска выполняем отверстие для оси.

А теперь делаем две опоры для крепления оси двигателя и принимаемся за ротор. На связку проволочек наматываем столько витков медного провода в эмалевой изоляции диаметром 0,1–0,4 мм, сколько поместится, лишь бы провод не распутывался с обмотки. Концы обмотки провода припаиваем к полоскам коммутатора с внутренней стороны или вставляем их под эти полоски перед закреплением гвоздиками. Деревянный диск надеваем на ось ротора, которую затем устанавливаем на опорах. Магнит располагаем на добавочной подкладке, чтобы ротор мог вращаться в середине его магнитного поля. Никаких размеров мы не указываем, так как все зависит от величины имеющегося в вашем распоряжении магнита.

И, наконец, монтируем щетки коммутатора, которые изготовляем из медного провода диаметром око 1 мм (без изоляции).

Провод сначала слегка разбиваем молоточком, благодаря чему он становится более эластичным. Придаем ему форму, как, например, на нашем рисунке. Оба кусочка провода прикрепляем к дощечке шурупами. К одним концам подсоединяем батарейку, а вторые должны плотно прижиматься к диску.

Наш двигатель готов.

Если он сразу не начнет работать, измените положение обмотки ротора, оставляя в том же положении коммутатор. Работа нашего электродвигателя зависит также и от правильной установки ротора в магнитном поле. Надеемся, что сделанный вами электродвигатель поможет вам разобраться в принципе его работы. На действующей модели вы увидите достоинства и недостатки двигателя постоянного тока.

Хотим только напомнить вам, ребята, что мощность нашего двигателя невелика, вследствие чего он непригоден для привода моделей, например, моделей кораблей, локомотивов и т. п.

Инженер Конрад Видельский