Эдуард Борноволоков - Военные радиоигры

• Название: Военные радиоигры
• Автор: Эдуард Борноволоков
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Сделай сам
• Год: 1971

В этой книге содержатся подробные описания, чертежи и схемы самодельных конструкций различного автоматического оружия и приборов на электронной базе, необходимых школьникам, участвующим во всесоюзной военной игре «Зарница», военизированных походах и играх в пионерском лагере.

Книга рассчитана на учащихся среднего и старшего возраста, немного знакомых с основами радиолюбительства.

Устройств, подобных описанным в книге, промышленность не изготовляет, их обязательно надо сделать самим.

---

Детали для транзисторной мишени используют любые, лишь бы номиналы их соответствовали приведенным на принципиальной схеме. Если необходимо сделать мишень переносной, то нужно взять малогабаритные детали (резисторы типа УЛМ или МЛТ, конденсаторы типов ЭМ, ЭТО или К-50). Вместо диода Д2Е можно применить любой из серии Д2 или Д9, а вместо Д7Е можно использовать Д7 с любым буквенным индексом, а также Д226.

Транзисторы могут быть любые низкочастотные из серии МП39—МП42 или П13—П16. Важно только, чтобы статический коэффициент усиления по току βст был у этих транзисторов не менее 30–40.

Напоминаем, что, прежде чем приступить к монтажу, необходимо проверить исправность деталей. После сборки следует убедиться в правильности всех соединений по монтажной и принципиальной схемам и только после этого включать питание.

Налаживание мишени сводится к такому подбору величин резисторов R2, R3, R5, R7, R8, R11 и конденсаторов С2, С3 и С4, чтобы при освещении фоторезистора карманным фонарем четко срабатывало исполнительное устройство. Налаживание нужно производить при обычном дневном или электрическом свете, стремясь к тому, чтобы на фоторезистор не попадал прямой свет от окна или электрической лампочки. Налаживание мишени— дело наиболее сложное.

Импульс света от лампочки, установленной в пистолете, очень мал, и поэтому из мишени нужно «выжать» все, что она может дать, то есть очень тщательно настроить все ее каскады. При налаживании может оказаться, что номиналы резисторов и конденсаторов будут отличаться от указанных на схеме в два-три раза. Этого не следует бояться, так как сопротивление фоторезистора ФС-К1 может отличаться от использованного в схеме, приведенной на рисунке 17, и коэффициент усиления транзисторов тоже может быть другим.

Транзисторную мишень можно питать от сети через выпрямитель, схема которого изображена на рисунке 21.

Рис. 21. Принципиальная схема выпрямителя для питания транзисторной мишени.

Более чувствительную мишень, позволяющую стрелять с расстояния до 10 м, следует собирать на радиолампах. Блок-схема такой мишени и принцип действия ее такие же, как у транзисторной. Тот же фоторезистор типа ФС-К1 является чувствительным элементом. Затем следует двухкаскадный усилитель и спусковое устройство (ждущий мультивибратор), в нагрузке которого установлено исполнительное реле или электромеханический счетчик.

Принципиальная схема ламповой мишени изображена на рисунке 22.

Рис. 22. Принципиальная схема ламповой мишени.

Положительный импульс напряжения, возникающий в момент попадания света на фоторезистор, выделяется на нагрузочном резисторе R3 и через конденсатор С4 попадает на управляющую сетку правой половины лампы Л1, работающей усилителем входного импульса. Анодной нагрузкой лампы служит резистор R4, с которого снимают усиленный импульс. В ламповой схеме мишени, в отличие от транзисторной, входной импульс можно подавать прямо на усилитель, не устанавливая согласующих каскадов. Это возможно потому, что входное сопротивление лампового каскада достаточно большое и первый каскад может работать в режиме усиления.

Второй каскад усиления собран на левой половине двойного триода Л1. Усиленный импульс поступает на вход второго каскада через конденсатор С6. Резистор R5 и конденсатор С5 образуют ячейку автоматического смещения на управляющей сетке правой половины лампы Л1. Анодный ток, проходя по резистору R5, создает на нем падение напряжения. Полярность этого напряжения такова, что на катоде лампы образуется положительный потенциал, а на заземленном конце резистора — отрицательный. Этот отрицательный потенциал попадает на сетку через резистор утечки R3. Импульс напряжения, возникающий на фоторезисторе, имеет сложную форму и содержит много переменных составляющих. Чтобы на управляющую сетку правой половины лампы не попадала переменная составляющая в обратной полярности с приходящим импульсом и не создавалась таким образом отрицательная обратная связь, уменьшающая усиление каскада, установлен конденсатор С5. Через этот конденсатор переменная составляющая усиливаемого сигнала замыкается на общий провод, минуя резистор R5.

Второй каскад усиления собран на левой половине лампы Л1 по несколько необычной схеме. На управляющую сетку этой половины лампы подано через резистор R6 положительное напряжение от общего источника анодного напряжения, и в катоде лампы отсутствует резистор автоматического смещения. Эта половина лампы благодаря такому включению работает при положительном смещении или, как говорят, в режиме сеточных токов. В таком режиме происходит максимальное усиление отрицательной части импульса и отсечка положительного выброса рабочего импульса.

Нагрузкой второго каскада усилителя служит резистор R7, с которого снимают положительный импульс. Такая перемена полярности объясняется следующим образом.

Когда на управляющей сетке лампы большое отрицательное напряжение, лампа заперта, на ее аноде наибольшее положительное напряжение, равное обычно напряжению источника анодного напряжения. Значит, при отрицательном напряжении на сетке напряжение на аноде положительно. Так бывает всегда. Когда напряжение на сетке становится положительным, лампа полностью открывается, через нее течет наибольший ток и все анодное напряжение падает на резисторе нагрузки. Перепад анодного напряжения будет иметь обратный знак по отношению к сеточному. В нашем случае отрицательный выброс рабочего импульса в анодной цепи станет положительным и к тому же усиленным.

Благодаря тому что в ламповом варианте мишени оба каскада работают в режиме усиления, а не один, как в транзисторном, чувствительность мишени выше. Это означает, что стрелять можно с большего расстояния.

Цепочка С7R8 — дифференцирующая. Такая цепочка делает импульс остроконечным. Остатки отрицательного выброса срезаются диодом Д1. Этот диод включен так, что для положительной части импульса он представляет очень большое сопротивление, а для отрицательной — маленькое. Отрицательный выброс напряжения беспрепятственно замыкается на землю, а положительный задерживается диодом и поступает на управляющую сетку правой половины двойного триода Л2, работающего в спусковом устройстве.

Так же как и в транзисторном варианте, спусковое устройство представляет собой ждущий мультивибратор. В режиме ожидания правый триод лампы Л2 заперт отрицательным смещением, образующимся на резисторе R9 от анодного тока левой, открытой половины этой лампы. Отрицательное смещение поступает на управляющую сетку правой половины лампы через резистор R8. Правая половина лампы Л2 открыта, и через обмотку счетчика (или исполнительного реле) течет ток. В этом еще одно отличие лампового варианта мишени от транзисторного. Там, если вы помните, последний транзистор спускового устройства Т4 в режиме ожидания был заперт и через обмотку реле ток не проходил. Такой способ включения более выгоден в транзисторном варианте потому, что меньше расходуется энергии источников питания. Реле потребляет значительный ток, и поэтому выгоднее включать его только в момент попадания в мишень.

Для лампового варианта расход тока не имеет большого значения в связи с тем, что питание этой мишени осуществляется от сети переменного тока, и в этом случае обычно не заботятся об экономии энергии. Потребление тока ламповой мишенью незначительно, и счетчик электроэнергии не будет даже реагировать на включение такой маленькой нагрузки. Основными потребителями энергии в ламповой мишени являются накал ламп и выпрямитель анодного напряжения. Энергия, потребляемая счетчиком или исполнительным реле, составляет примерно одну десятую часть от общей энергии, потребляемой всей мишенью. С этой «добавкой» можно не считаться.

Другое дело — транзисторный вариант, питаемый от батарей. В нем основным потребителем является обмотка реле, и поэтому расход батарей снижается в десятки раз при использовании схемы, приведенной на рисунке 17. Схема спускового устройства, примененная в ламповом варианте мишени, несмотря на незначительно больший расход электроэнергии, обеспечивает более четкую работу устройства.

При поступлении импульса на управляющую сетку правой половины лампы Л2, что происходит в момент поражения мишени, правый триод открывается. На аноде этого триода образуется отрицательный импульс напряжения, который через конденсатор С8 поступает на управляющую сетку левого триода Л2. Этот триод запирается, ток через обмотку счетчика или реле прекращается. По окончании импульса правый триод снова закрывается, а левый открывается и все возвращается в первоначальный режим ожидания. В момент обратного переброса ждущего мультивибратора срабатывает исполнительное устройство, фиксирующее попадание в мишень.