Очень легко сделать ошибку при установке на плату электролитических конденсаторов, особенно импортного производства, так как справочную информацию по ним найти трудно, а на корпусе полярность не всегда указана. В этом случае удобно воспользоваться схемой, приведенной на рис. 4.17, которая позволит легко определить полярность конденсатора по минимуму тока утечки. Утечка замеряется косвенным методом по падению напряжения на резисторе R после окончания заряда подключенного конденсатора.

Напряжение, подаваемое с блока питания, не должно превышать допустимое рабочее для конденсатора. При неправильном подключении полярности конденсатора утечка будет в 10-100 раз больше по сравнению с правильным. Эти измерения проводят при помощи вольтметра с большим входным сопротивлением.

Рис. 4.17. Схема для определения полярности электролитического конденсатора

Маркировка конденсаторов при помощи цветового кода применяется достаточно редко. Значение емкости обычно пишется на корпусе прибора. Однако размер надписи на миниатюрных компонентах поверхностного монтажа столь мал, что ее невозможно прочесть. Иногда же маркировка неразборчива (из-за некачественной печати) или даже ошибочна и на классических компонентах. Чтобы с достаточной точностью определить емкость конденсатора, можно собрать простую схему генератора импульсов, показанную на рис. 4.18.

Рис. 4.18. Схема генератора импульсов

Вначале измеряют частоту генератора с эталонным конденсатором или, по крайней мере, с конденсатором известной емкости, а затем его заменяют компонентом, емкость которого требуется определить. Повторно измеряют частоту и определяют требуемый параметр с помощью простого соотношения. Такую схему можно без труда смонтировать на макетной плате, снабженной разъемом для подключения осциллографа.

Светодиоды, как и все полупроводниковые диоды, имеют различающиеся выводы (анод и катод), требующие определенной полярности рабочего напряжения. Но в некоторых случаях установить расположение выводов непросто из-за отсутствия единого стандарта на маркировку. Например, не всегда можно полагаться на разные длины выводов (вывод анода обычно длиннее, чем катода) или на их внешний вид. Попытки определить тип электродов, рассматривая внутренность прозрачного корпуса светодиода, также не всегда приводят к успеху.

Для определения полярности выводов следует использовать мультиметр в режиме измерения сопротивления. Прежде всего, нужно сопоставить цвет используемых проводов с полярностью напряжения на выходных гнездах прибора. При инверсном подключении мультиметр не даст никаких показаний: сопротивление диода слишком велико. При правильной полярности поданного напряжения (отрицательный полюс источника соединен с катодом) обычно индицируется значение 1,6–1,8 кОм и наблюдается слабое свечение. Когда применяются однотипные светодиоды, достаточно установить полярность выводов для одного из них.

Наконец, при отсутствии мультиметра можно изготовить импровизированный тестер, используя батарейку и резистор, который подбирается так, чтобы обеспечить надежное зажигание светодиода при правильной полярности подключения без превышения допустимого тока (рис. 4.19).

Рис. 4.19. Тестер светодиодов

В радиолюбительской практике часто бывает необходимо определить расположение выводов транзистора (например, импортного), а справочника под рукой нет. Особые трудности возникают при использовании маломощных транзисторов, у которых выводы не имеют маркировки. В этом случае цоколевку транзистора можно определить следующим способом.

Сначала с помощью омметра найдите вывод базы транзистора и определите его структуру. На омметре нужно установить предел измерения х10 и поочередно подключать его щупы к паре выводов, передвигаясь по кругу.

Обнаружив при подключении, что сопротивление между выводами мало (сотни ом), перенесите минусовый щуп омметра к оставшемуся свободным третьему выводу. Если омметр также зафиксирует малое сопротивление, значит, вывод, к которому оставался подключенным плюсовой щуп омметра, является базой, а структура транзистора — n-р-n.

Если будет зафиксировано большое сопротивление, поменяйте местами щупы. Резкое уменьшение сопротивление свидетельствует о том, что базой транзистора является вывод, к которому подключен минусовый щуп омметра, а сам транзистор имеет структуру р-n-р.

Может случиться, что вы не обнаружите вывод, который по указанной методике определяется как вывод базы. Это будет означать, что транзистор, скорее всего, неисправен.

Определив вывод базы, подключите щупы омметра к оставшимся двум выводам в произвольной полярности, принимая, что коллектором в данный момент является вывод, с которым соединен плюсовой щуп (для n-p-n транзистора) или минусовой (для р-n-р транзистора). Затем подключите к выводам базы и предполагаемого коллектора постоянный резистор сопротивлением 30–50 кОм.(Отсчитав показания омметра, измените полярность его подключения и повторно подсоедините указанный резистор между выводами базы и предполагаемого коллектора. После этого вновь отсчитайте показания омметра. Вывод транзистора, на котором сопротивление при подключении резистора меньше, и будет коллектором, а оставшийся неопознанным вывод — эмиттером.

Следует иметь в виду, что плюсовым выводом омметра, входящего в состав мультиметра, обычно является общий вывод прибора.

Ремонт различных устройств не всегда производится в мастерской, поэтому довольно часто под рукой не оказывается даже тестера (мультиметра). А нужно, скажем, определить полярность элемента питания, у которого стерлась маркировка (например, батарей с гибкими выводами, применяемых в технике связи). В таких условиях рекомендуется пользоваться следующими способами.

В стакан наливают теплую воду и растворяют в ней столовую ложку поваренной соли. Затем в воду опускают концы проводов, подключенных к выводам батареи. У провода, соединенного с отрицательным выводом батареи, будут интенсивно выделяться пузырьки газа (рис. 4.20а).

Сырой клубень картофеля разрезают на две части и в одну из частей со стороны среза втыкают на расстоянии 15–20 мм друг от друга провода от зажимов батареи, зачищенные от изоляции. Около провода, соединенного с положительным полюсом батареи, картофель окрасится в зеленый цвет (рис. 4.20б).

Рис. 4.20. Определение полярности источника постоянного тока с помощью раствора поваренной соли (а), картофеля (б), пламени свечи (в), самодельного индикатора (г)

Два проводника, подключенных к источнику более высокого напряжения, вводят в пламя свечи. Под действием напряжения пламя свечи станет низким и широким, а на отрицательном электроде появится тонкая ленточка сажи (рис. 4.20в).

Для постоянного пользования можно изготовить простой индикатор для определения полярности неизвестного источника. Он представляет собой стеклянную трубочку, закрытую пробками, с пропущенными внутрь нее электродами (держатели спирали), взятыми от перегоревшей электролампы (рис. 4.20 г).

Для заполнения полости трубочки готовят раствор селитры (1 часть) в воде (4 части). К этому раствору добавляется такой же объем смеси из глицерина (5 частей) и раствора фенолфталеина (0,1 части) в винном спирте (1 часть).

Такой индикатор служит годами. У отрицательного полюса содержимое трубочки окрашивается в красный цвет, а если напряжение источника переменное, то оба электрода приобретают розовый оттенок. Чтобы вернуть прибор в исходное положение, достаточно встряхнуть трубочку.

В радиолюбительской мастерской всегда найдется несколько трансформаторов, которые остались от старых приборов, но сохранили свою работоспособность. Вот только характеристики устройства или утеряны, или забыты. Но это не беда.

Чтобы определить параметры неизвестного трансформатора, нужно поверх его обмоток выполнить вспомогательную обмотку из нескольких витков (N1) медного изолированного провода диаметром 0,12-0,4 мм. Затем, измеряя сопротивление обмоток омметром, надо определить обмотку с наибольшим сопротивлением и, считая ее первичной, подать на нее напряжение U1 сети переменного тока порядка 50-100 В. Вольтметр, включенный в цепь вспомогательной обмотки, покажет при этом напряжение U2. Число витков N1 в обмотке, включенной в сеть, легко определить из известного соотношения.

Коэффициент трансформации между этими обмотками равен отношению N2/N1. Точно так же можно определить число витков и коэффициенты трансформации других обмоток. Точность расчетов по этому методу зависит от точности показаний вольтметра и от количества витков вспомогательной обмотки: чем больше витков, тем выше точность.

Для расчета элементов схемы при конструировании измерительных приборов необходимо знать характеристики самого стрелочного прибора. Сопротивление рамки магнитоэлектрического микроамперметра может быть измерено простым и безопасным способом. Для этого следует собрать цепь, состоящую из прибора РА, сопротивление рамки R_вн, которого нужно определить, переменного добавочного резистора R_доб, батареи питания GB, шунтирующего резистора R_ш и выключателя SA (рис. 4.21).

Рис. 4.21. Измерение внутреннего сопротивления прибора

Сопротивление добавочного резистора R_доб подбирают при отключенном R_ш таким образом, чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Затем параллельно рамке прибора подключают шунтирующий резистор переменного сопротивления R_ш, значение которого выбирают с таким расчетом, чтобы стрелка прибора отклонилась на половину шкалы. При данном условии ток в рамке будет равен току, протекающему через R_ш, то есть R_вн = R_ш. Затем шунтирующий резистор можно отключить и измерить его величину с помощью омметра.

Подобным способом можно определить внутреннее сопротивление измерительного генератора, а также выходного каскада усилителя НЧ. К выходу ненагруженного устройства нужно подключить ламповый вольтметр, показания которого записывают при отсутствии нагрузки на выходе. Затем к выходу генератора (усилителя) подключают сопротивление такой величины, чтобы показания вольтметра уменьшились вдвое. Внутреннее сопротивление генератора на данной частоте будет точно равно величине сопротивления подключенного резистора.

Одним из основных параметров высокочастотного кабеля является волновое сопротивление. Обычным омметром его не измерить — для этого нужен специальный прибор. Сам кабель (отечественного производства) не имеет маркировки, и если вы не знаете его тип, то, воспользовавшись штангенциркулем, легко сможете определить волновое сопротивление с помощью несложных вычислений.

Для этого нужно снять внешнюю защитную оболочку с конца кабеля, завернуть оплетку и измерить диаметр внутренней полиэтиленовой изоляции. Затем снять изоляцию и измерить диаметр центральной жилы. После этого результат первого измерения разделить на результат второго: при полученном отношении примерно 3,3–3,7 волновое сопротивление кабеля составляет 50 Ом, при отношении 6,5–6,9-75 Ом.

Вторым важным параметром является удельное затухание. Эта величина характеризует потери уровня сигнала при его прохождении через один метр кабеля и позволяет сравнивать кабели разных марок. Затухание тем сильнее, чем больше длина кабеля и выше частота сигнала. Удельное затухание измеряется в децибелах на метр (дБ/м) и приводится в справочниках в таблицах или на графиках.

На рис. 4.22 приведены зависимости удельного затухания коаксиальных кабелей разных марок от частоты. Пользуясь ими, можно подсчитать затухание сигнала в кабеле на любой частоте при известной его длине.

Рис. 4.22. Удельное затухание коаксиальных кабелей

Обозначение отечественного коаксиального кабеля состоит из букв и трех чисел: буквы РК обозначают радиочастотный коаксиальный кабель, первое число показывает волновое сопротивление кабеля в омах, второе — округленный внутренний диаметр оплетки в миллиметрах, третье — номер разработки. Из графика видно, что удельное затухание зависит от толщины кабеля: чем он толще, тем удельное затухание меньше.

Зная длину кабеля, можно перевести затухание (в децибелах) в относительное ослабление уровня сигнала на выходе, воспользовавшись табл. 4.1.

Для практического определения волнового сопротивления любой неизвестной линии передачи, от коаксиального кабеля до пары скрученных проводов, нужно воспользоваться измерителем индуктивности и емкости. Волновое сопротивление линии с малыми потерями определяется по формуле:

где Z- волновое сопротивление, Ом; L — индуктивность закороченной линии, Гн; С- емкость разомкнутой линии, Ф. Для расчета необходимо выполнить измерение индуктивности закороченного участка линии длиной 1–5 м, а затем измерить емкость этого же участка, разомкнутого на конце. При меньшей или большей длине отрезка линии погрешность измерения увеличивается.

Например, волновое сопротивление сетевых шнуров питания лежит в пределах 30–60 Ом, большинства экранированных микрофонных шнуров — 40–70 Ом, телефонной пары — 70-100 Ом.