Кружки радиолюбителей - одни из самых популярных среди ребят школьного возраста. Нет, пожалуй, такого Дворца или Дома пионеров и школьников, станции или клуба юных техников, где бы не было радиолюбительских кружков. Кружки юных радиолюбителей создаются в школах, спортивно-технических клубах ДОСААФ, в пионерских лагерях, при ЖЭКах. Готовые конструкции, являющиеся показателем конкретных практических результатов работы кружков, демонстрируются )ia местных выставках, слетах юных техников, а лучшие из них - в павильоне Юные натуралисты и технужи ВДНХ СССР, на смотрах научно-технического творчества молодежи (НТТМ), на традиционных Всесоюзных выставках творчества радиолюбителей-конструкторов ДОСААФ.

Радиолюбительство, как и сама радиоэлектроника, не только разнообразно, ио и многопланово. Радиолюбители изучают и конструируют разные по сложности приемники и усилители звуковой частоты, радиоизмерительные приборы, магнитофоны, электронные приборы-автоматы различного назначения, аппаратуру для управления механизмами иа расстоянии, радиоспортнв-ную аппаратуру, электронные вычислительные машины и многое другое. Но, как правило, все начинается с наиболее простого, более понятного и доступного - с изучения и постройки радиовещательных приемников прямого усиления, усилителей звуковой частоты для воспроизведения грамзаписи, измерительных пробников и приборов, необходимых при конструировании этой при-емно-усилительной аппаратуры. Необходимые для этого знания и практические навыки радиолюбители получают в кружках начинающих или, пользуясь соответствующей литературой, приобретают их самостоятельно дома. Это первая ступень радиолюбительства. Вторая ступень - изучение и постройка супергетеродинных радиоприемников, в том числе и для наблюдения за любительскими радиосвязями, усилителей для высококачественного воспроизведения звукозаписи. На этих стадиях у радиолюбителя определяется интерес к какой-то более узкой области радиотехники или электроники, которая в дальнейшем, часто надолго, становится его увлечением.

Основой деятельности кружков явля-

ется радиотехническое конструирование. Теоретические сведения, несколько опережающие школьную программу, сообщаются в форме живых бесед, сопровождаемых опытами, демонстрациями по ходу практических работ, и лишь в том объеме, который безусловно необходим для осмыстенного подхода к постройке и налаживанию предлагаемых усилителей звуковой частоты, приемников, для пользования электроизмерительными приборами. Кружковцы, усвоившие теоретические сведения по основам электро- и радиотехники и построившие конструкции, предусмотренные программой (см. приложение I), награждаются значком Юный paiuo-любитель , учрежденным ЦК ДОСФ в 1967 году. В соответствии с Положением значки Юный радиолюбитель выдают для награждения районные и городские комитеты ДОСААФ по представлению местной радиотехнической школы, спортивно-технического клуба, руководителей школ и внешкольных учреждений, судейских коллегий соревнований по радиоспорту, оргкомитетов радиовыставок.

Программу кружка составляют темы, имеющие порядковую нумерацию. По каждой теме предусматриваются сумма необходимых теоретических сведений и перечень практических работ. Фактическая же последовательность прохождения тем в кружке может быть несколько иной, потому что познавательные беседы и технический инструктаж неизбежно перемежаются на каждо.м занятии с практическими делами, а некоторые темы являются сквозными на все время работы кружка. К сквозной, например, относится тема 2 Элементы электро- и радиотехники . Теоретические сведения по каждой части этой темы надо сообщать применительно к конкретным практическим работам, выполняемым по другим темам. Тема 5 Полупроводниковые диоды и транзисторы в большей части тоже сквозная, потому что имеет прямое отношение почти ко всем другим темам программы. Своевременное сообщение теоретических сведений и умелое увязывание их с практикой - педагогическое искусство, к овладению которым должен стремиться руководитель кружка.

Пере*1ень практических работ не следует считать исчерпывающим; вполне допустимо включить в план работы кружка конструирование приборов и

устройств, не предусмотренных программой, но соответствующих той или иной теме. Так. например, в практические работы по теме 6 Усилитель низкой частоты может быть включено конструирование мегафонов, переговорных устройств.

В зависимости от местных условий, технического оснащения кружка, интересов учащихся программа может претерпевать некоторые изменения: может быть сокращен материал по одной теме и увеличен по другой, исключены отдельные темы и введены новые. Электронные лампы, например, как устаревающие, не включены в программу кружка. Но если кружок в достатке располагает электронными лампами, переданными ему шефами, а в полупро- одниковых приборах ощущается не-юстаток, в таком с 1>чае в программу может быть введена тема Электронные лампы и их применение , предусматривающая знакомство с этими приборами и конструирование приемников и усилителей на них. Соответст-ненио несколько сократится конструирование радиотехнических устройств с использованием в них полупроводниковых приборов.

Занятия кружка ни в коем случае не должны копировать илн напоминать школьный урок Доходчивые беседы (а не лекции) по теории могут занимать не более 15-20 минут на каждом двухчасовом занятии Это должны быть именно беседы, с демонстрациями опытов, с вопросами и ответами, спорами кружковцев. Многие беседы могут проводить сами кружковцы, используя для этого соответствующую литературу, рекомендуемую руководителем кружка. Вообще же научить радиолюбителей пользоваться технической литературой и особенно справочной - одна из важнейших задач, стоящих перед кружком. Список рекомендуемой литературы всегда должен быть в кружке и систе-матичсс1ш попопняться.

В данной книге сделана попытка проиллюстрировать практическую деятельность кружка, работающего по этой программе, конкретными конструкциями приборов и устройств, соответствующих ее темам, а также даны практические советы по конструированию супергетеродинов, аппаратуры радиостанции начинающего коротковолновика.

Если кружок начинающих радиолюбителей организуется во Дворце или Доме пионеров и школьников, на станции юных техников или в другом внешкольном учреждении, где уже есть

техническая база, опытные руководители, там для будущего радиолюбителя проблем нет: надо своевременно записаться в кружок и регулярно посещать занятия.

Сложнее обстоит дело с радиокружком в школе, при ЖЭКе. в пионерском лагере. Если, конечно, он создается впервые. Начинать новое всегда куда сложнее и труднее, чем продолжать налаженное дело. Здесь, прежде чем объявить о наборе в кружок, предстоит решить ряд организационных и материальных вопросов. Прежде всего надо позаботиться о помещении, где будет заниматься кружок, о деталях и материалах для конструкторской работы, о необходимой литературе. Нужно, разумеется, подумать и о постоянном руководителе, наставнике кружка. Вопросы, конечно, не из простых, но они вполне разрешимы. Главное здесь- инициатива самих ребят, желающих ваиться в армию радиолюбителей, развивать творческие способности. А поддержка и помощь со стороны рукввод-ства школой, комсомольской и пионерской организаций, шефствующего промышленного предприятия, местного внешкольного учреждения и организаций ДОСААФ будут всегда оказаны. Поможет, надеемся, и эта книга.

Лучшей базой для работы школьного ратиокружка является, конечно, физический кабинет школы. Здесь непременно найдутся необходимые кружку электроизмерительные приборы, учебно-наглядные пособия по электро- и радиотехнике, некоторые монтажные инст-ру.менты. На лабораторных столах, если накрыть их фанерными защитными щитами, можно монтировать приемники, усилители, блоки питания и другие радиотехнические устройства. Что же касается слесарных и столярных работ, требующих специального оборудования, выполнять их можно в учебных мастерских. В дальнейшем кружок пополнит физический кабинет новыми демонстрационными устройствами, учебными плакатами и приборами, способствующими лучшему усвоению учащимися школы основ радиоэлектроники.

Рабочий уголок кружка можно также оборудовать в пионерской комнате. И сделают это сами ребята.

Для начала практической работы, а начинается она уже на втором, максимум, на третьем занятии, потребуются обрезки картона, чертежной бумаги для панелей и каркасов катушек простейших конструкций, обмоточный провод диаметром 0.15-0,5 мм в любой

изоляции, полупроводниковые диоды и транзисторы, головные телефоны, провод и изоляторы для сооружения антенны, желательно наружной, и заземления. В дальнейшем, когда кружок приступит к изучению и постройке транзисторных усилителей низкой частоты, приемников прямого усиления, потребуются резисторы и конденсаторы разных типов и параметров, транзисторы разных структур и мощностей, ди la-мические головки прямого излучения, трансформаторы и другие детали.

Некоторые промышленные предприятия страны выпускают для радиолюои-талей так называемые Радиоконструкторы - наборы деталей и материалов, предназначенные для самостоятельной сборки разных ло сложности транзисторных радиоприемников, усилителей низкой частоты, измерительных приборов, электронных автоматов. Многие кружки используют такие наборы для практической работы. Продаются они в магазинах культтоваров и радиотоваров, Учебные пособия . Некоторые Радиоконструкторы , а также радиодетали можно приобрести через Центральную базу Посылторга и Московскую межреспубликанскую торговую базу Центросоюза. Адреса этих торговых баз и условия приобретения радиодеталей по почте указаны в приложении 3.

Для руководства радиокружком желательно пригласить учителя физики, знания, педагогичеокий опыт и авторитет которого будут надежной гарантией плодотворной работы кружка. Главные его задачи - споевремениое проведение познавательных бесед по основам электро- и радиотехники, организации нарастающих по сложности практических работ, техническое консультирование. Присутствие же его иа каждом занятии, например, во время заготовки и подбора деталей, монтажа приемников или усилителей, вовсе не обязательно. Самодеятельность и самоуправление должны стать организационной основой кружка.

Возглавить кружок может также кто-то из старшеклассников, имеющих опыт постройки и налаживания npezy-сматриваемых программой конструкций. Для него это будет почетным дол-ом выполнения девиза: Научился сам - научи товарищей .

Не исключено, что среди родителей найдется радиоспециалист или опытный радиолюбитель, который согласится стать наставником кружка .

Первое занятие, которое проводится

обычно во второй половине сентября - первой половине октября, можно условно подраз.челить на две части. Первая часть - организационная: ознакомление учащихся с задачами, стоящими перед кружком, порядком, содержагшем и расписанием занятий, выбор старосты. В дальнейшем староста, являясь первым помощником руководителя, будет следить за общим порядком в кружке, его хозяйством , назначать на каждое занятие дежурных, вести учет посещаемости, дневник кружка. Иногда выбор старосты целесообразно перенести на третье-четвертое занятие, когда кружковцы лучше узнают друг друга и отдадут предпочтение наиболее авторитетному по деловым качествам.

Зторая часть первого занятия - вводная беседа по первой теме программы Наша страна - родина радио . Этот короткий рассказ о творчестве ученого-экспериментатора А. С. Попов , его опытах по увеличению дальности действия изобретенного им беспроволочного средства связи, о развитии радио в нашей стране после Великой Октябрьской социалистической рэволю ции. Особое внимание следует уделить заслугам В. 11. Ленина в высокой оценке возможностей радио и келаиии поставить его на службу народу и рс-в01юиии. вниманию Коммунистической партии и Советского правительства к развитию радиотехники и электроники в нашей стране.

Более широко первая тема программы раскрывается в нескольких дополнительных беседах применительно к знаменательным датам календаря. Так. например, беседу о значении радиотеччи-ки в обороне страны \южно приурочить к Дню Советской Армии и Воечно-Морского Флота (23 февраля), в завоевании космоса - к Дню космон.ш-тики (12 апреля), в техническом прогрессе - к Дню радио (7 мая). Проведение этих бесед можно поручить самим кружковцам.

По вот кружок организован, проведены первые занятия. Где и как в дальнейшем руководитель кружка может получать методическую помощь, пракптческую поддержку ф

С первых же дней существования кружка необходимо установить связь с городской, районной, областной (краевой) станциями юных техников, являющимися инструктивно-методическими центрами по техническому творчеству школьников. Это позволит руководителю участвовать в методических объединениях, создаваемых при мест-

ных внешкольных учреждениях, в краткосрочных курсах, обычно организуемых институтами усовершенствования учителей и областными станциями юных техников, постоянно общаться с такими же руководителями кружков и гб-мениваться с ними опытом.

Надо, естественно, уведомить городской или районный комитет ДОСААФ

об организации кружка. А в дальнейшем, когда кружок окрепнет и наберет силы, следует связаться и с местным советом ВОИР - он может помочь в проведении специалистов-консультантов, давать посильные задания творческого характера, а в некоторых случаях оказывать и материальную помощь кружку.

ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРО- И РАДИОТЕХНИКУ

Вторую тему программы кружка надо рассматривать как бы введением в электро- и радиотехнику, как фундамент понятий и знаний, на котором будет держаться вся дальнейшая практическая деятельность кружка и каждого из его членов.

Здесь, правда, могут возникнуть некоторые трудности, связанные с гем, что эти теоретические сведения опережают школьную программу курса tn-зики. Даже в VII классе знакомство с электрическими явлениями начинается только во второй половине учебного года, когда в кружке ребята должны строить, испытывать и налаживать транзисторные усилители, приемники. Но без элементарных знаний основ электро- и радиотехники нельзя разобраться в сущности действия даже самого простого радиотехнического устройства, измерительного прибора.

Однако, как показывает опыт, ребята сравнительно легко усваивают основные понятия об электрическом токе и его свойствах, его источниках, о проводниках и непроводниках тока. Вряд ли кто теперь не знает, что ток течет по металлическим проводам, являющимися проводниками тока, что через сухую бумагу, ткань, пластмассы, изоляционную ленту и многие другие непроводники ток течь не может. Что при коротком замыкании в элект-

Иатт

росети или электроприборе, подключенном iK ней, перегорает плавкий предохранитель, называемый в обиходе пробкой .

-1о. пожалуй, больше всего теоретических и практических сведений об элементах электротехники ребята по1уча-ют, пользуясь карманным электрическим фонарем. Потому что в нем есть все, без чего не может быть электрической непи, являющейся основой любого электроприбора, усилительного или радиоприемного устройства. С него-то, пожалуй, и надо начать знакомство с элементами электротехники, с чтения принципиальных электрических схем.

Все детали плоского электрического фонаря, залеченные из его корпуса, соединения между ними, а также его принципиальная схема изображены на рис. 1. Здесь же показан и упрощенный график, иллюстрирующий принцип действия фонаря. В фонаре роль источника тока выполняет батарея 3336Л, состоящая из трех, соединенных последовательно гальва1игческих элементов. Чтобы узнать, как устроен и как соединены между собой элементы, достаточно вскрыть и внимательно рассмотреть отработавшую батарею. В некоторых круглых электрических фонарях роль подобной электростанции выполняют два элемента 343 или 373, соединяемые в батарею последовательно. На схемах

пп п

F c. /. Детали плоского электрического схема

О а S В г д е t д)

карманного фонаря и его электрическая

отрицательный полюс (электрод) батареи или элемента обозначают символически короткой черточкой и знаком - , положительный - удлиненной черточкой и знаком -)- , саму батарею (или элемент) - буквой Б и рядом указывают ее напряжение. В нашем примере напряжение батареи Б равно 4.5 В.

Второй элемент электрического фонаря - лампа накаливания. На схемах ее обозначают кружком с перпендикулярно пересекающимися линиями внутри и буквой Л. Это потребитель электрической энергии батареи, ее нагрузка.

Третий элемент фонаря - выключатель В, представляющий собой две металлические пластинки, замыкающиеся между собой при нажатии на одну нз них или надвигании одну на другую. Это управляющий или, как говорят, коммутирующий элемент.

В фонаре роль проводников, соединяющих его элементы, выполняет металлический корпус. На нашем же рисунке эти соединения сделаны отрезками монтажного провода. Но независимо от того, как это сделано, на схемах соединительные проводники, являющиеся токонесущими элементами, обозначают прямыми линиями.

Пока контакты выключателя В не замкнуты, лампа Л, естественно, не светится. При замыкании контактов выключателя лампа через соединительные проводники оказывается подключенной к полюсам батареи и в образовавшейся электрической цепи появляется ток, который накаливает нить лампы и тем самым заставляет ее светиться. В данном случае лампа преобразует электрическую энергию в свгто-вую.

Батарея гальванических элементов является источником постоянного тока, носители которого - электроды - движутся в цепи все время в одном и тем же направлении. За условное направление тока в цепи, подключенной к такому источнику, принято считать

1=и/й

R-U/I

Рис. 2. Измерения в электрической цепи 12

направление от его положительного полюса к отрицательному, а внутри источника - от отрицательного полюса к положительному. Значение (или сила) этого тока зависит от напряжения источника и сопротивления цепи. При постоянстве напряжения источника и сопротивления цепи значение тэкз в ней остается неизменным.

Если контакты выключателя периодически замыкать и размыкать, как это делают, например, при световой сигнализации во время военизированных игр, ток в цепи будет течь импульсами. По направлению он постоянный, но периодически появляющийся и исчезающий. Иллюстрировать такой ток может график, показанный на рис. 1,в. Здесь горизонтальная линия символизирует в некотором масштабе время /, вертикальная - характеризует значение тока / в цепи.

О чем может рассказать этот график? До момента времени, отмеченного буквой а, ток в цепи был равен нулю (тока в цепи вообще не было). Когда контакты оказались замкнутыми, ток в цепи появился и тек до момента времени 6. Он опять появился в момент времени в, исчез в момент времени г, опять появился и через некоторый промежуток времени снова исчез. Ток в цепи тек тремя импульсами прямоугольной формы: коротким, 6o.iee длинным и снова коротким. Импульсами такой же продолжительности световой сигнализации соответствует букве р (точка - тире - точка) телеграфной азбуки.

Лампа накаливания, обладающая определенным сопротиалением (а на ее месте может быть другая нагрузка, например резистор, транзисторный усилитель или приемник), является участком цепи. Поэтому на схеме его можно обозначить в виде резистора R, как это сделано на рис. 2 (для простоты выключатель на нем не показан). Напряжение, действующее (или падающее) на этом участке цепи, можно измерить вольтметром подключив его параллельно этому участку, а значение тока - амперметром ИП2 (или миллиамперметром), включив его в цечь последовательно, т. е. в разрыв ее. Если пренебречь малым сопротивлением соединительных проводников (десятые и даже сотые доли ома), то напряжение на измеряемом участке цепи можно считать равным напряжению источника питания. Сопротивление участка цепи можно измерить омметром, предва-

ри геаьно отключив от него все соедини-гс.нэные проводники.

Значение тока в участке цепи зависит от напряжения на нем и его сопротивления. Математически эту зависимость выражают законом Ома:

I=VIR.

где / - значение тока в амперах (Л); и - напряжение в вольтах (В); R - сопротивление в омах (Ом). Следовательно, ток в участке цепи тем больше, чем меньше его сопротивление и напряжение на нем.

Закон Ома для участка це-п и можно записать еще и в таком виде-

U=IR или R=UII

Закон Ома позволяет по двум известным параметрам (данным) участка цепи рассчитать неизвестный третий. Проиллюстрируем это тремя примерами.

1. На участке цепи, сопротивление которого 10 Ом. падает напряжениэ 4,5 В. Каково значение тока, теч/ше-го через этот участок цепи?

Решение: / = f /?=4,5/10 = 0,45 А (450 мА)

2. Напряжение 4,5 В, падающее на участке цепи, создает в нем ток, равный 30 мА. Надо узнать сопротивление этого участка цепи.

Прож1е всего ток, указанный здесь в миллиамперах, надо выразить в амперах (1 мА=0.001 А). Тогда R=U/I= =4,5/0,03=150 Ом.

3. Через участок цепи сопротивлением 1,2 кОм течет ток, равный 3 мА. Каково падение напряжения на этом участке цепи?

И в этом случае ток должен быть выражен в амперах, а сопротивление в омах (1 кОм=1000 0.м). Следовательно. f;=/;?=0,003-1200=3,6 В.

Закон Ома, являющийся основным законом электротехники и радиотехники, должен стать постоянным спутником радиолюбителя во всей его практической 1еятельности. Пользуясь им, радиолюбитель может заранее разгадать многие загадки электрической цепи, рассчитать параметры ее элементов, предвидеть конечные результаты. Вот почему его надо хорошо знать, понимать и умело применять на практике. А опытом с электрической целью следует посвятить не менее одного полного занятия кружка.

Но источник постоянного тока, по существу, всего лишь вспомогательный элемент радиоприемника или усилите/jp. Он только питает цепи усилительных или преобразовательных элементов, а

Рис. 3. Схема простейшего телефона

работают в,них переменные токи. Оии-то и являются тем средством, с помощью которого осуществляются передача и прием звуковой информации на расстоянии без проводов.

Впрочем по проводам звук можно передать и без источника постоя}шого тока. Проверить это можно на таком простом опыте. Соедините между собой двумя проводами длиной по нескольку метров два электромагнитных телефона (иа рис. 2-Тф1 и Тф2). Они образуют замкнутую электрическую цепь. Пусть один из вас, находясь в соседней комнате, говорит перед телефоном, а кто-то, прижав второй телефон к уху. слушает. То, что будет сказано на одном конце проводной линии связи, будет услышано иа другом ее конце.

В чем суть действия такого простейшего средства связи? Электромагнитный телефон, с устройством которого можно познакомиться, отвернув крышку и осторожно сияв мембрану, является преобразователем электрической энергии в механическую энергию колебаний мембраны. Но если перед ним говорить, то он становится преобразователем звуковых колебаний воздуха в переменный ток звуковой частоты. Этот ток по проводам поступает к телефону на другом конце линии связи и преобразуется им в звуковые колебания воздуха, воспринимаемые нами как звук.

По своей природе переменный ток сложнее тока постоянного. Переменный ток называют также электрическими колебаниями, потому что его носители - электроны - в прово-

Полу-период

Амплитуда

Рис. 4. Графическое изображение перемен uoro тока