В радиолюбительской литературе публикуются в основном описания устройств, созданных самодеятельными конструкторами. Редко кто из них специально ставит перед собой задачу разработать конструкцию, предназначенную для повторения широким кругом радиолюбителей. Ведь такой подход подразумевает в первую очередь использование элементной базы, доступной для любого радиолюбителя, где бы он ни проживал. А это, в свою очередь, означает необходимость ориентироваться на каталоги посылочной торговли, которая, увы, не балует конструкторов широким выбором диодов, транзисторов и других элементов.
Прежде всего необходимо заметить, что для успешной замены элементов конструкции нужно хорошо представлять принцип ее работы, уметь оценивать предельные характеристики (токи, напряжения и т. д.), которые определяют режимы работы различных узлов. В общем случае дать рекомендации по замене диодов и транзисторов практически невозможно. Здесь подойдет, пожалуй, лишь общее утверждение, что замена заведомо не ухудшит параметров устройства, если заменяющий элемент имеет одновременно лучшие, чем оригинал, характеристики сразу по целому комплексу данных: по предельно допустимым токам и напряжениям, по предельно допустимой рассеиваемой мощности, по частотным и шумовым свойствам и т. д. Найти такую замену крайне трудно, да и обычно в этом нет необходимости. Дело в том, что, ориентируясь на свои возможности, автор конструкции порой использует, если так можно сказать, «слишком хорошие» для данного применения элементы.
При замене диодов в большинстве случаев бывает достаточно оценить воздействующее на диод обратное напряжение (постоянное и/или импульсное), протекающий через него прямой ток (постоянный и/или импульсный), допустимый обратный ток («обратное сопротивление диода») и, наконец, максимальные частоты воздействующих ка диод сигналов.
Поясним сказанное на примере одной из конструкций, описанной в этом сборнике (см. рис. 5 в статье А. Евсеева «На базе телефонных аппаратов»).
Источник питания +5 В этой конструкции должен отдавать в нагрузку ток не более 200 мА. Автор применил в выпрямителе диоды Д226Д (VD26—VD29). Как их можно заменить? Прежде всего следует заметить, что на диоды выпрямителя, если он собран по мостовой схеме, воздействует обратное напряжение \,5U0, где Uo — эффективное значение напряжения на обмотке III сетевого трансформатора TL Поскольку Uo~7 В, то здесь можно использовать любые диоды, имеющие максимально допустимое обратное напряжение не менее 10 В и максимально допустимый прямой ток до 200 мА. Иными словами, кроме рекомендованных автором типов диодов (он, естественно, не мог назвать все возможные варианты) подойдут КД105 с любым буквенным индексом, КД106А и многие другие, блоки диодов КЦ402—КЦ405 с любым буквенным индексом и т. д.
Диоды, шунтирующие обмотки реле (VD21'"— VD25, VD38, VD39), предназначены для защиты транзисторов от пробоя из-за э. д. с. самоиндукции, возникающей при обесточивании обмотки реле. Они должны иметь максимально допустимое обратное напряжение не менее 25 В (напряжение источника питания этой тасти конструкции). Что касается прямого тока, протекающего через диод, то его оценить трудно. Он определяется как параметрами собственно реле (индуктивность его обмотки, ее сопротивление постоянному току), током через обмотку реле и прямым сопротивлением диода. Можно лишь заметить, что здесь лучше применять диоды, допускающие значительный импульсный прямой ток (по крайней мере, десятки миллиампер). Как и в предыдущем случае, вариантов замены очень много. Не следует использовать, только Д9Б — у него максимально допустимое обратное напряжение составляет всего 10 В.
Как для диодов в источнике питания, так и для диодов, шунтирующих обмотки реле, частотные свойства не являются существенными. Из этого, в частности, следует, что для шунтирования обмоток реле можно использовать «силовые» диоды серий Д7, Д226 и т. д.
Еще один пример из той же статьи. Здесь мы имеем однополупериодный выпрямитель, для которого обратное напряжение, воздействующее на диод, определяется по формуле 3U0. Поскольку то диод выпрямителя должен иметь максимально допустимое обратное напряжение не менее 30 В. Как и в предыдущем случае, для выпрямителя подойдут многие типы диодов (потребляемый ток небольшой — около десятка миллиампер). Однако и здесь нельзя использовать диоды Д2 и Д9 с индексом «Б» — у них, напомним, обратное напряжение не должно превышать 10 В. Вполне возможно, что устройство будет работать и с этими диодами, поскольку, как правило, элементы имеют определенный «запас проч- ' ности». Однако надежность конструкции в целом будет невысокой.
Такой параметр диода, как обратный ток, существенен лишь в тех случаях, когда диод должен надежно развязывать элементы устройства в «закрытом» состоянии. Примером может служить пиковый вольтметр (в последнее время все чаще используется в индикаторах уровня записи магнитофонов)—«обратное сопротивление» диода может существенно влиять на постоянную времени цепи
разрядки.
Прямое падение напряжения на диоде важно в основном, когда он используется как элемент стабилизации низкого напряжения (0.5...2В). Как известно, для кремниевых диодов оно лежит обычно в пределах 0,5...1,0 В, а у германиевых составляет всего лишь доли вольта. В данном случае заменять кремниевые диоды на германиевые (удовлетворяющие по всем остальным параметрам), разумеется,
нельзя.
В выпрямителях на величину прямого падения напряжения на диоде уменьшается выходное напряжение, поэтому замена кремниевых диодов на германиевые вполне допустима. Более того, в определенных ситуациях она может оказаться даже целесообразной. Так, стабилизаторы напряжения для надежной работы регулирующего транзистора требуют вполне определенной разности входных и выходных напряжений. Если используемый радиолюбителем трансформатор при максимальном токе нагрузки обеспечивает ее на пределе, то несколько повысить надежность работы устройства (не перематывая трансформатор) можно именно заменой в выпрямителе кремниевых диодов на германиевые.
