Для тех, кто впервые открывает коробку с радиодеталями, пестрое разнообразие компонентов может показаться хаотичным скоплением непонятных деталей. Однако любой электронный компонент выполняет одну из нескольких базовых функций, и научиться различать основные типы деталей несложно. В этом материале мы рассмотрим основные классы радиодеталей — от самых простых до сложных. Эта информация будет полезна и начинающему радиолюбителю, делающему первые шаги в электронике, и тому, кому предстоит разобрать и систематизировать старые запасы компонентов.
1. Пассивные компоненты
Пассивные компоненты — элементы, которые не требуют внешнего питания для выполнения своих функций. Они встречаются в любой электронной схеме.
1.0 Разъемы, переключатели и другие вспомогательные компоненты
Помимо основных электронных компонентов, в любом устройстве есть множество механических и коммутационных деталей:
- Переключатели и выключатели — тумблеры, кнопки, галетные переключатели. В советской аппаратуре часто встречаются галетные переключатели (с круглой ручкой и характерным щелчком при повороте).
- Разъемы — для подключения внешних устройств. Самые распространенные: разъемы типа СГ(Ш)-3, СГ(Ш)-5, антенные гнезда, многоконтактные разъемы (РП, ШР, 2РМ и др.).
- Предохранители — стеклянные трубочки с металлическими колпачками по краям, внутри — тонкая проволочка.
1.1 Резисторы
Резистор — самый распространенный компонент в радиоэлектронике. Его основная задача — ограничивать ток в цепи и создавать нужное падение напряжения. Название происходит от английского resistance — «сопротивление».
1.1.1 Постоянный резистор
Внешний вид: похожи на маленькие «брусочки» или «цилиндрики» с разноцветными полосками, с двумя металлическими выводами по бокам. Переменные резисторы легко узнать по выступающей ручке-регулятору.
1.1.2 Переменные и подстроечные резисторы
Переменный резистор предназначен для многократной регулировки сопротивления пользователем (ручка на лицевой панели). Подстроечный резистор — для одноразовой или редкой настройки при изготовлении или ремонте устройства (вращают отвёрткой через отверстие в корпусе).
Конструктивно оба типа имеют резистивный элемент (токопроводящую дорожку) и подвижный контакт (движок), который перемещается вдоль него. Два крайних вывода — это концы резистивного элемента, средний вывод — движок.
1.2 Конденсаторы
Конденсатор — это «накопитель заряда», который способен запасать и отдавать электрическую энергию. В зависимости от материала диэлектрика, конденсаторы имеют разные свойства и применение.
1.2.1 Постоянные конденсаторы
Основные типы конденсаторов:
- Электролитические — имеют форму цилиндрических «бочонков» с двумя выводами. На корпусе обязательно указана полярность (плюс и минус). Бывают с осевыми выводами (проволочки выходят с торцов) или радиальными (оба вывода с одной стороны).
- Керамические — маленькие разноцветные «таблетки» или диски. Это самые распространенные неполярные конденсаторы.
- Слюдяные — прямоугольные «кирпичики» из пластмассы (например, типа КСО — конденсатор слюдяной опрессованный), внутри которых находится слюдяная пластина.
- Бумажные — обычно крупные прямоугольные коробочки в металлическом корпусе.
1.2.2 Переменные и подстроечные конденсаторы
Переменные конденсаторы применяются для плавной перестройки частоты в (преимущественно старых) радиоприёмниках (настройка на станцию), генераторах, фильтрах. Подстроечные конденсаторы служат для точной установки ёмкости при наладке (часто один раз и не трогают).
Принцип действия большинства из них — изменение площади перекрытия обкладок или расстояния между ними. Ёмкость может меняться механическим вращением или перемещением пластин/диэлектрика.
Внешний вид конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком: Самый узнаваемый тип. Представляет собой набор металлических пластин: ротор (подвижные пластины, закреплённые на оси) и статор (неподвижные пластины). Между пластинами — воздух.
Внешний вид конденсатора с твёрдым диэлектриком (подстроечного): Используются в контурах, где не нужна большая ёмкость и требуется компактность. Диэлектрик — слюда, керамика или стекло. Представляет собой маленькую прямоугольную или круглую коробочку из пластмассы или керамики (жёлтая, оранжевая, белая) с винтом или прорезью под отвёртку. Имеет два или три вывода.
1.3 Катушки индуктивности, дроссели и трансформаторы
Эти компоненты объединяет использование магнитного поля для работы:
- Катушки индуктивности — простейшие витки провода на каркасе. Их можно узнать по характерной «ребристой» секционированной намотке (цилиндры с проволокой и перегородками).
- Дроссели — катушки с сердечником (часто ферритовым), предназначенные для фильтрации помех. Выглядят как небольшие цилиндры с обмоткой.
- Трансформаторы — самые крупные из пассивных компонентов. Состоят из двух и более обмоток на общем сердечнике. Это тяжелые «железные коробочки» с множеством выводов. Питающие трансформаторы от старых телевизоров или радиол легко узнать по массивному железному сердечнику из пластин.
2. Активные компоненты — полупроводниковые приборы
В отличие от пассивных компонентов, полупроводниковые приборы могут усиливать сигнал и управлять током. Именно благодаря им электроника стала маленькой, надежной и экономичной.
2.0 Радиолампы
Вся электроника до 1960-х годов строилась на радиолампах — стеклянных баллонах, внутри которых создавался вакуум. Многие советские устройства (ламповые телевизоры радиолы) использовали эти детали. Интересно, что в последние годы лампы снова обрели популярность у аудиофилов и гитарастов.
Название советской радиолампы состоит из пяти-шести знаков:
- Первое число — напряжение накала (округленное, например 2, 4, 6, 7, 9, 12, 20 вольт и т.д.)
- Первая буква — тип лампы (Д — диод, Н — двойной триод, П — выходной пентод, Г — генераторная лампа и т.д.)
- Второе число — номер разработки
- Вторая буква — конструктивное исполнение (С — стеклянный баллон, К — керамический, Ж — лампа типа «жёлудь», Л — «локталь» с замковым цоколем, П — пальчиковая, миниатюрная)
- Последние буквы — особые свойства (Е — повышенная долговечность, В — повышенная надежность и механическая прочность и т.д.)
Пример: 6Н2П-ЕВ — двойной триод с напряжением накала 6В, повышенной долговечности.
2.1 Диоды
Диод — это полупроводниковый вентиль: он пропускает ток только в одном направлении. Эту деталь легко узнать по маленькому цилиндрическому или каплевидному корпусу с двумя выводами. Важное правило: у диода есть полярность — анод и катод.
2.1.1 Стабилитроны (опорные диоды)
Стабилитрон — это полупроводниковый диод, работающий в режиме пробоя. При достижении определенного обратного напряжения (напряжения стабилизации) ток через стабилитрон резко возрастает, а напряжение на нём почти не меняется. Это свойство используется для стабилизации напряжения в источниках питания.
Внешний вид. Стабилитроны внешне практически неотличимы от обычных выпрямительных диодов: чаще всего это маленькие стеклянные или пластиковые цилиндры с двумя выводами. Отличить их можно только по маркировке.
Маркировка. Советские стабилитроны обычно имеют маркировку, начинающуюся с букв Д (диод) или КС (кремниевый стабилитрон). Первая цифра после КС — мощность: 1 (0,3 Вт), 2 (0,5 Вт), 3 (1 Вт), 4 (5 Вт). Вторая и третья цифры — напряжение стабилизации в вольтах (с десятичной точкой, подразумеваемой между ними).
2.1.2 Тиристоры (тринисторы, симисторы)
Тиристор — это полупроводниковый прибор с тремя p-n-переходами, который работает как управляемый вентиль. Он может находиться в двух устойчивых состояниях: закрытом (не пропускает ток) и открытом (пропускает ток в одном направлении). Переключение из закрытого в открытое происходит при подаче управляющего импульса на управляющий электрод. После открытия тиристор остаётся открытым даже после снятия управляющего сигнала до тех пор, пока ток через него не упадёт ниже тока удержания.
Внешний вид. Советские тиристоры обычно имеют металлический корпус (болт с гайкой для крепления на радиатор).
2.1.3 Варикапы
Варикап — это полупроводниковый диод, ёмкость которого зависит от приложенного обратного напряжения. Чем выше обратное напряжение, тем меньше ёмкость. Используется в схемах электронной настройки (подстройки частоты в радиоприёмниках, генераторах, синтезаторах частоты).
Внешний вид. Варикапы выглядят как обычные диоды — маленькие стеклянные или пластмассовые цилиндрики с двумя выводами. Часто имеют цветовую маркировку (точки, полоски).
2.1.4 Диоды Шоттки
Диоды Шоттки — это диоды на основе контакта металл-полупроводник. У них очень маленькое падение напряжения в прямом направлении (0,15–0,4 В против 0,6–0,7 В у обычных кремниевых диодов) и высокое быстродействие (практически отсутствует время восстановления обратного сопротивления). Недостаток: низкое допустимое обратное напряжение (обычно до 100 В).
Внешний вид. В советской аппаратуре диоды Шоттки встречаются реже (можно сказать что не встречаются), чем в импортной.
2.2 Транзисторы
Транзистор — ключевой компонент современной электроники. Он может работать как усилитель (слабым сигналом управлять сильным) или как электронный ключ (включать и выключать ток). У большинства транзисторов три вывода (база, эмиттер, коллектор).
2.3 Интегральные микросхемы
Интегральная микросхема — это законченный электронный узел (иногда целый компьютер!), помещенный в один корпус. Это «черный ящик» с ножками-выводами, который выполняет определенную функцию.
Советские и российские микросхемы имеют стандартную маркировку, которую полезно знать:
- Буквенный префикс — буква «К» означает микросхему широкого применения (гражданский вариант). Отсутствие буквы — специальная (военная) приемка.
- Первая цифра — конструктивно-технологическая группа (1, 5, 6 — монолитные ИМС; 2, 4, 8 — гибридные; 7 — бескорпусные).
- Две следующие цифры — порядковый номер разработки серии.
- Две буквы — функциональное назначение (например, ТМ — триггер, ЛЕ — логический элемент И-НЕ, ИР — регистр, ЛА — логический элемент 2И-НЕ и т.д.).
- Число в конце — номер конкретной микросхемы в серии.
Например, К155ЛА3 расшифровывается: К — гражданская, 155 — серия, ЛА — логический элемент 2И-НЕ, 3 — порядковый номер.
Некоторые распространённые серии микросхем:
- Цифровые микросхемы ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). Эти микросхемы составляют основу советской цифровой электроники 1970–1980-х годов.
- Серия 133 — аналог зарубежной серии 54xx. Первые ТТЛ-микросхемы широкого применения (В 1967 году НИИМЭ начал разработку серии цифровых микросхем «Логика-2», в 1969 году закончил).
- Серия 155 — самая массовая ТТЛ-серия (аналог 74xx). Именно с нее начиналось большинство советских цифровых устройств — от электронных часов до компьютеров.
- Серия 130 — быстродействующая ТТЛ
- Серии 530, 531 — ТТЛ с повышенным быстродействием
- Серии 533, 555 — ТТЛ со средней степенью интеграции
- Серии 1531, 1533 — более поздние и совершенные серии в пластмассовых корпусах
- Цифровые микросхемы КМОП (комплементарный МОП). КМОП-микросхемы потребляют значительно меньше энергии, чем ТТЛ, и имеют широкий диапазон питающих напряжений.
- Серия 561 — одна из первых советских КМОП-серий
- Серия 564 — более совершенная КМОП-серия
- Серия 176 — маломощная КМОП-логика.
- Серии 1561, 1554, 1564 — более поздние КМОП-серии
- Микрокомпьютеры
- Серия К580 — аналог микропроцессора Intel 8080. Один из самых массовых советских микропроцессорных комплектов. В серию входили процессор К580ВМ80А, контроллеры прерываний, ПЗУ, ОЗУ и т.д.
- Аналоговые микросхемы
- Серия 140 (и К140УД…) — операционные усилители. К140УД7 — один из самых распространенных советских ОУ в восьмивыводном корпусе.
- Серия 118 — специализированные аналоговые микросхемы для радиоаппаратуры.
Заключение
Умение различать радиодетали — это фундамент, на котором строится все дальнейшее знакомство с электроникой. Резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы и микросхемы — каждый компонент имеет свое уникальное назначение, внешний вид и особенности маркировки.
Даже если сейчас пестрое разнообразие деталей кажется сложным, вы быстро научитесь «читать» их без подсказок. Главное — запомнить основные типы и принципы их маркировки. И помните: у любой непонятной детали можно найти описание в интернете — достаточно ввести ее маркировку в поисковую строку.