Измерение токов и напряжений в радиоаппаратуре

Как же надо включать измерительный прибор в цепь, чтобы разделить эти составляющие? Начнем с измерения постоянной составляющей. На рис. 7, а показано, что через амперметр, включенный между анодом лампы и контуром фильтра промежуточной частоты (а также через вольтметр, подключенный к аноду лампы), проходят переменная и постоянная составляющие анодного тока, а через прибор, включенный между развязывающим конденсатором и плюсом анодного напряжения, проходит только постоянная составляющая анодного тока, так как переменная составляющая через развязывающий конденсатор прошла на минус. Таким образом, прибор, предназначенный для измерения постоянной составляющей, должен включаться в цепь после развязывающего конденсатора. Если в схеме нет этого конденсатора (рис. 7, б), то прибор надо шунтировать конденсатором емкостью около 0,1 мкф непосредственно на корпус. Но может оказаться, что для предотвращения самовозбуждения этого недостаточно, тогда следует шунтировать на корпус и управляющую сетку лампы конденсатором емкостью порядка 0,01 мкф.
Обнаружить самовозбуждение можно по изменению показаний прибора при изменении положения подводящих проводов, поднесении руки к сеточным цепям каскада и т. п. Чтобы измерить напряжение только переменной составляющей, прибор переменного тока надо подключить к цени через конденсатор, реактивное сопротивление которого на данной частоте много меньше входного сопротивления вольтметра. Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть как можно больше, чтобы оно меньше шунтировало измеряемую цепь. При измерениях в цепях радиоаппаратуры это требование особенно важно, так как сопротивления в них велики и шунтирование небольшим сопротивлением вольтметра совершенно исказит работу радиоаппарата.

Поэтому, во-первых, надо применять вольтметры с большим числом ом на вольт, не менее 10 000 ом/в, и, во-вторых, правильно выбирать место подключения вольтметра.
Поясним последнее на примере. Надо измерить напряжение смещения на сетке лампы (рис. 8). Если присоединить вольтметр непосредственно между сеткой и катодом лампы, то он шунтирует резисторы Rэ и Rс. Сопротивление утечки сетки Rc обычно очень велико, не менее 1 Мом, поэтому внутреннее сопротивление даже чувствительного магнитоэлектрического вольтметра составит в лучшем случае половину общего сопротивления цепи между точками подключения вольтметра. Действительно, если мы возьмем вольтметр магнитоэлектрической системы с внутренним сопротивлением 20 000 ом/в, то на пределе измерения 10 в его сопротивление составит всего 20% сопротивления Rс = 1 Мом.
Следовательно, ошибка измерения при таком включении вольтметра будет очень велика. Но измерять напряжение смещения можно не только непосредственно на сетке лампы, но и на резисторе Rc, на котором создается это напряжение. Сопротивление резистора Rc редко составляет более 1 000 ом, поэтому достаточно точно измерить напряжение на нем можно даже низкоомным вольтметром с сопротивлением не более 100 ом/в.
На практике обычно измеряют напряжения на электродах ламп относительно «земли», т. е. минуса напряжения питания. В справочниках же напряжения на электродах указываются относительно катода лампы. Поэтому если лампа включена по схеме автоматической подачи напряжения смещения на управляющую сетку, то напряжение смещения складывается с измеряемым напряжением на электроде лампы. Это необходимо учитывать при подгонке режима оконечной лампы, у которой напряжение смещения на управляющей сетке обычно велико (10—30 в).
Порядок установления рабочих режимов транзисторов имеет некоторые особенности. Сопротивление резистора в цепи эмиттера обычно невелико, поэтому измерить падение напряжения на этом сопротивлении можно с помощью вольтметра с входным сопротивлением порядка 3 ком/в и более. Если сопротивление резистора Rк не превышает 5 ком, то напряжение на коллекторе можно измерить с помощью такого же прибора. При большей величине резистора следует пользоваться ламповым вольтметром.

Однако это напряжение можно измерить и косвенным путем. Для этого измеряют напряжение на резисторе Rэ и определяют ток через транзистор. Пренебрегая током базы, который весьма невелик, можно считать, что токи в коллекторной и эмиттерной цепях равны и через резистор Rк тоже проходит ток. Поэтому напряжение на коллекторе Uк ~ Ек — Rк. В большинстве случаев сопротивления резисторов R1 и R2 из соображений экономии питания выбираются значительной величины (до 20—30 ком), кроме того, при малом коллекторном токе ток базы также мал, поэтому сопротивление участка база—эмиттер транзистора имеет величину порядка килоом. Такая величина соизмерима с входным сопротивлением лучших стрелочных вольтметров на шкалах и, следовательно, напряжения Uq можно измерять только ламповым вольтметром. Впрочем, необходимость в измерении этих напряжений встречается редко.
Приступая к налаживанию лампового приемника, радиолюбитель обычно уверен в качестве радиоламп, особенно если они новые и приобретены в магазине. Транзисторы же нуждаются в предварительной проверке и измерении коэффициента усиления р. Проверить транзистор на отсутствие коротких замыканий между электродами можно с помощью омметра. Для этого вывод базы транзистора типа р-п-р соединяют со щупом омметра, обозначенным «+», а второй щуп поочередно присоединяют к выводам эмиттера и коллектора. Сопротивление между этими электродами должно быть порядка 10—1 ООО ом. Затем к базе транзистора присоединяют щуп с обозначением «—» и повторяют измерения. Сопротивление участка эмиттер—база должно быть не менее 10 ком, а участка коллектор база не менее 100 ком.
Измерить коэффициент усиления по току р можно также с помощью омметра, включенного для измерения тысяч ом. Щуп с обозначением «+» присоединяют к коллектору, а другим щупом последовательно касаются выводов базы и эмиттера. Для оценки величины коэффициента Р надо указанное стрелкой прибора количество делений любой линейной шкалы при подключении щупа «—» к выводу базы (обычно омметр входит в состав прибора, у которого обязательно есть равномерные шкалы для отсчетов значений токов и постоянных напряжений) разделить на количество делений этой же шкалы, отмеченных стрелкой при подсоединении щупа «—» к выводу эмиттера транзистора.
Конечно, подобный способ измерения коэффициента р дает приблизительные результаты, но в любительской практике очень редко требуется измерять этот параметр с большей точностью. Ведь радиолюбителю необходимо лишь убедиться, что транзистор обладает коэффициентом Р не менее 15—20 и поэтому пригоден к работе, ибо установка в почти любую схему транзисторов с большим коэффициентом усиления практически не улучшает ее работу. Транзисторы же с коэффициентом р = 30-50 можно считать очень хорошими.