Текст книги "Путеводитель в мир электроники. Книга 2"

Автор книги: И. Шелестов

Соавторы: Борис Семенов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 23 страниц)

Основы современного радиоприема

Все к лучшему в этом лучшем из миров.

Вольтер

Прочитав эту главу, мы познакомились с историей радиосвязи и радиовещания, изготовили антенну. Самое время взяться за конструирование радиоприемника. Мы обязательно займемся этим интереснейшим делом в следующей главе. А сейчас познакомимся с такими важными в радиотехнике понятиями, как модуляция, детектирование и колебательный контур.

Вначале – о модуляции. Помните, даже Генрих Герц не верил, что с помощью высокочастотных радиоволн можно передавать низкочастотные сигналы – человеческую речь, музыку. Не верил Герц совершенно напрасно – сегодня радиоволны несут эту информацию. Где же в электромагнитной волне можно «спрятать» сигнал? Вспомните, что любой сигнал может характеризоваться амплитудой, частотой, фазой. Если при помощи специальных технических средств сделать так, что на передающей стороне станет возможным управлять этими параметрами генератора, создающего электромагнитную волну, то задача будет решена. Например, можно в такт с речевым сигналом менять амплитуду сигнала, можно – его частоту, а можно — фазу. Этот процесс называется модуляцией.

Исторически первой появилась амплитудная модуляция (AM), рис. 10.32.

Рис. 10.32. Основы амплитудной модуляции (AM)

Высокочастотный сигнал, формируемый генератором, называется несущей. Модулирующий сигнал накладывается на несущую и образуется AM модулированное колебание, которое передается антенной в эфир. Все первые звуковые радиостанции работали в режиме AM. Сегодня такая модуляция используется в радиовещании и радиосвязи в диапазонах ДВ, КВ, СВ.

АМ обладает рядом существенных недостатков, среди которых, во-первых, низкая помехозащищенность, а во-вторых, крайняя расточительность ресурсов. На передачу полезного сигнала при АМ расходуется в среднем только 4 % мощности, остальная уходит на несущую. Изменение соотношения в сторону повышения доли полезного сигнала невозможно, так как это приводит к его искажениям.

Более прогрессивным видом модуляции, позволяющей получить высококачественное музыкальное вещание, является частотная модуляция (ЧМ), рис. 10.33.

Рис. 10.33.Основы частотной модуляции (ЧМ)

При частотной модуляции сохраняется постоянство амплитуды задающего генератора, а меняется только его частота. ЧМ сегодня используется на УКВ-диапазонах, где с ее помощью передается сигнал радиовещательных станций, а также звуковое сопровождение телевизионного сигнала.

Фазовая модуляция (ФМ) используется в основном в профессиональной радиосвязи, поэтому мы не будем рассматривать ее особенности – она несущественно отличается от ЧМ.

Чтобы преобразовать модулированное высокочастотное колебание в звуковое, нужно его демодулировать. Смодулировать AM колебание очень просто – достаточно «отрезать» его отрицательные полупериоды, как показано на рис. 10.34.

Рис. 10.34. Демодуляция AM колебаний

Сделать это можно с помощью простейшего амплитудного детектора, изображенного на том же рисунке. В амплитудном детекторе диод VD выполняет роль «ножниц», отрезающих отрицательные полупериоды, а элементы RC выделяют огибающую AM колебания – фильтруют высокую частоту и пропускают на выход детектора звуковое колебание.

Демодуляция ЧМ-колебания несколько сложнее. Чтобы услышать звук, нужно сначала ЧМ-колебание с помощью специальной схемы преобразовать в AM колебание и уже после этого детектировать амплитудным детектором, описанным выше.

Вы хорошо знаете, что сегодня в эфире работает множество радиостанций. Но почему они не мешают друг другу? Потому что радиоприемник обладает свойством селективности – может выделять нужную частоту электромагнитной волны и отстраиваться от частот, мешающих в данный момент. Электротехническое устройство, обеспечивающее это свойство, называется колебательным контуром. Простейший колебательный контур состоит всего из двух элементов – катушки индуктивности и конденсатора. И тем не менее эта простая схема обладает массой замечательных свойств. Каких? Об этом мы сейчас поговорим.

В 1842 г. Джозеф Генри обнаружил колебательный характер разряда Лейденской банки. Этот год можно считать годом изобретения колебательного контура. Давайте мысленно повторим, правда, немного модернизировав, опыт Генри.

Нам понадобится гальванический элемент, конденсатор, катушка индуктивности, конденсатор и переключатель на два положения. Соберем из этих нехитрых элементов схему, изображенную на рис. 10.35, и установим ключ К в положение «1».

Рис. 10.35. Способ получения свободных колебаний в LC-контуре

Конденсатор С начнет заряжаться от гальванического элемента G до разности потенциалов, равной по величине напряжению G. Затем переключим ключ К в положение «2». Конденсатор будет разряжаться через катушку индуктивности L. Характер этого разрядного процесса будет колебательным! Давайте разберемся почему.

Мы знаем, что конденсатор имеет свойство сохранять заряд в первый момент времени после переключения, так же как и индуктивность сохраняет значение тока. В первый момент вся энергия сосредоточена в конденсаторе (рис. 10.36, а). Далее она начинает «перетекать» в катушку индуктивности: напряжение на конденсаторе падает, а ток в катушке нарастает. В какой-то момент времени окажется, что напряжение на конденсаторе станет равным нулю, а в катушке ток достигнет максимума (рис. 10.36, б). Электрическая энергия конденсатора превратилась в энергию магнитного поля катушки индуктивности!

Потом ток начнет уменьшаться, но возникающая ЭДС самоиндукции стремится воспрепятствовать изменению тока. Поэтому ток в катушке имеет то же направление, но «заряжает» конденсатор в обратной полярности. При достижении током нулевого значения конденсатор приобретет максимальный заряд (рис. 10.36, в) и энергия магнитного поля вновь превратится в электрическую!

Следующие два преобразования энергии (рис. 10.36, г и а) пройдут точно так же, за исключением своей «зеркальности» к первым двум.

Рис. 10.36. Пояснение колебательного процесса в LC-контуре

Если взглянуть на рис. 10.37, отражающий значения напряжения, на конденсаторе и тока в катушке индуктивности в любой момент времени, то окажется, что в контуре возникло синусоидальное колебание.

Рис. 10.37. Изменение тока и напряжения в колебательном контуре

Теоретически, однажды возникнув, колебание в контуре LC не должно затухнуть. Однако реальные контуры обладают потерями, среди которых – активное сопротивление проводника катушки индуктивности, токи утечки конденсатора и другие составляющие. Влияние потерь сказывается на том, что при взаимном «перетекании» энергии между катушкой индуктивности и конденсатором часть ее не доходит до «адресата», теряется по дороге. Чем больше потери, тем быстрее затухают колебания.

Видели ли вы когда-нибудь, как проверяют в магазине целостность посуды?

Очень просто – по ней тихонько ударяют деревянной палочкой. Посуда без трещин и внутренних дефектов издает красивый звон. А посуда с трещинами глухо «квакает». Объясняется этот способ просто – ровная, бездефектная структура обладает малыми потерями и колеблется долго. Структура же с неоднородностями в виде трещин, сколов мешает колебательным процессам. Точно так же ведет себя и колебательный контур.

У читателя может сложиться мнение, что контур с малыми потерями – хороший контур/а с высокими потерями – контур плохой. Мнение совершенно неправильное! Порой контур с высокими потерями обеспечивает нормальное функционирование прибора, а «звенящий» контур, установленный на то же место, до неузнаваемости нарушит работу. Иногда требуется совершенно конкретная величина потерь – не больше и не меньше. Чтобы как-то охарактеризовать эти потери, была введена важная характеристика контура – добротность.

Высокодобротные контуры «звенят» долго, низкодобротные – мало.

Как вы думаете, можно ли определить частоту колебаний в контуре? Зависит ли она от номиналов емкости и индуктивности? Вне всякого сомнения – зависит, да еще как! Частота свободных колебаний в контуре без потерь (в Гц) определяется по формуле Томсона:

где L – индуктивность катушки в генри (Гн);

С – емкость конденсатора в фарадах (Ф).

Частота колебаний в контуре с потерями немного отличается от частоты колебаний в контуре без потерь. Однако это различие столь незначительно, что на практике им просто пренебрегают.

Для расчетов более удобно пользоваться таким представлением этой формулы, которое позволяет получать значения частоты сразу в мегагерцах (МГц):

где L – индуктивность катушки в микрогенри (мкГн);

С – емкость конденсатора в пикофарадах (пФ).

Из этой формулы мы можем также определить, какие параметры индуктивности или емкости надо установить в контур, чтобы получить резонанс на нужной нам частоте:

где f – частота в мегагерцах (МГц);

L – индуктивность катушки в микрогенри (мкГн);

С – емкость конденсатора в пикофарадах (пФ).

Итак, мы рассмотрели свободные колебания, то есть такие, которые, возникнув, не поддерживаются более никакими способами. Существует также особый класс, называемый вынужденными колебаниями. Вынужденные колебания могут существовать даже в контуре с потерями бесконечно долго – важно лишь, чтобы их постоянно поддерживал внешний – вынуждающий – источник. Вынужденные колебания напрямую связаны с таким интересным явлением, как резонанс.

Явление механического резонанса знакомо многим. Если вы живете вблизи оживленной автомагистрали, то при прохождении мимо дома тяжеловесных автопоездов стекла в окнах вашей квартиры начинают звенеть. Причем звон усиливается с приближением автопоезда и ослабляется с его удалением. Легковые автомобили, как правило, не вызывают звона, отсутствует он и тогда, когда на дороге нет автомобилей. Почему? Оконное стекло, особенно плохо закрепленное в раме, является колебательной системой, то есть «звенит» на собственной частоте при ударе. Автомобильный двигатель, вращаясь на определенной частоте, создает колебания. При совпадении частоты колебаний двигателя и собственной частоты оконного стекла последнее начинает вибрировать под действием вынуждающих колебаний. Амплитуда этих вынужденных колебаний тем больше, чем больше амплитуда вынуждающего колебания и чем выше добротность.

Точно так же возникают и вынужденные электрические колебания в колебательном контуре. Чтобы в полной мере ощутить природу этих колебаний, соберем схему, показанную на рис. 10.38.

Рис. 10.38. Исследование вынужденных колебаний в LC-контуре

Генератор G создает синусоидальный сигнал, который можно перестраивать по частоте. Он соединен с контуром LC не непосредственно, а через катушку связи L_cв, намотанную поверх основной катушки. В контур включены амперметр РА1 и вольтметр PV2, по которым мы будем наблюдать за током в катушке индуктивности и за напряжением на конденсаторе. При перестройке частоты генератора от низкого к высокому значению в какой-то момент мы увидим увеличение тока через индуктивность и возрастание напряжения на конденсаторе. Далее, перестраиваясь по частоте, мы можем найти максимум показаний приборов РА1 и PV2, и затем показания начнут падать.

На какой частоте мы получили максимум? На резонансной! Резонансная частота контура при действии вынуждающих колебаний (рис. 10.39) совпадает с частотой свободных колебаний в нем и определяется по формуле Томсона.

Рис. 10.39. Резонанс в колебательном контуре – результат вынужденных колебаний

Как мы уже говорили, добротность контура влияет на характер свободных колебаний. Оказывает она влияние и на вынужденные колебания (рис. 10.40).

Рис. 10.40. Амплитуда электрических колебаний при резонансе в зависимости от величины добротности (Q) контура

Чем выше добротность контура, тем большую амплитуду колебательного процесса мы сможем получить. Представьте, что в высокодобротных системах можно достигнуть увеличения электрических величин в сотни раз!

Теперь нам понятно, как обеспечивается селективность приемника? Колебательный контур, входящий в его состав, настраивается в резонанс с электромагнитной волной определенной частоты, а все побочные частоты, лежащие вне резонанса, контуром отсекаются.

В практических схемах используются два вида колебательных контуров: последовательные и параллельные. Вид контура определяется в зависимости от того, как соединен генератор вынуждающих колебаний с катушкой индуктивности и конденсатором.

Последовательный колебательный контур представлен на рис. 10.41.

Рис. 10.41. Последовательный колебательный контур

Во время резонанса общее сопротивление цепи равно R_пот – сопротивлению потерь контура. Реактивное сопротивление катушки индуктивности равно по величине и противоположно по знаку реактивному сопротивлению конденсатора, в результате чего они взаимоисключаются. Напряжение на конденсаторе в Q раз (значение добротности) больше напряжения генератора G. Ток, протекающий по цепи, максимален и равен:

Параллельный колебательный контур представлен на рис. 10.42.

Рис. 10.42. Параллельный колебательный контур

При резонансе общее сопротивление контура определяется из выражения:

Это сопротивление называют резонансным сопротивлением параллельного колебательного контура. Оно представляет собой большую величину, так что ток во внешней цепи при резонансе мал и равен:

А ток внутри колебательного контура в Q раз больше тока во внешней цепи.

Резонансная частота последовательного и параллельного колебательных контуров вычисляется по формуле Томсона.

* * *

Вот мы и подошли вплотную к практической главе, рассказывающей о создании несложных радиоприемников. Но, прежде чем перейти к увлекательному занятию конструирования, расскажем о человеке, который очень много сделал для. современного радиовещания. На основании его идей создается современная аппаратура, осуществляется высококачественное УКВ-ЧМ-вещание.

Эдвин Говард Армстронг (1890–1954) – американский изобретатель и инженер-электрик. Он сделал такие известные технические открытия и изобретения, как обратная связь, регенеративный радиоприемник, супергетеродинный радиоприемник, ввел в обиход частотную модуляцию (ЧМ).

Рис. 10.43. Пропуск в компанию Western Electric, выданный Э. Армстронгу перед Первой мировой войной

Удивительно, но сам – изобретатель трехэлектродной лампы Ли де Форест не смог досконально разобраться в принципах ее работы, а вот 22-летний Армстронг в 1912 г. не только разобрался с аудионом, но снял сигнал с выхода лампы и подал обратно на ее вход, что позволило значительно улучшить параметры существовавших тогда радиоприемников. Этот способ, названный регенеративным, сегодня используется широко не только в области радиотехники, но еще и в других областях электроники. Правда, название он получил другое — положительная обратная связь.

В 1919 г. Армстронг изобрел супергетеродинный приемник (о нем мы поговорим в следующей главе). Талантливый теоретик и большой умелец, Армстронг собственноручно изготовил один из первых «супергетеродинов» и подарил его своей невесте. Этот приемник развлекал молодоженов во время их свадебного путешествия. Ученый в свадебной поездке не только отдыхал, но и всесторонне проверял работу своего изобретения.

В начале 1930-х гг. Армстронга увлекает идея радиовещания с помощью частотной модуляции. Он пытается теоретически доказать преимущества высококачественного. ЧМ вещания, но владельцы мощных коммерческих AM радиостанций не принимают его идеи, чувствуя источник конкуренции. И тогда Армстронгу ничего не остается делать, как экспериментально доказать преимущества ЧМ. Все работы по созданию экспериментальной аппаратуры ЧМ Армстронг финансирует из личных средств.

Первые испытания ЧМ были проведены 9 июня 1934 г. в Нью-Йорке. Вещание велось с мачты, установленной на знаменитом небоскребе «Empire State Building». Принималась передача на расстоянии нескольких десятков километров – была передана органная музыка двумя способами: AM и ЧМ. Оказалось, что звучание органа, переданное частотно-модулированным сигналом, намного чище, намного громче и гораздо свободнее от зашумленности атмосферными помехами. AM версия, по словам изобретателя, «была в сотни тысяч раз более зашумленной».

В течение лета этого же года Армстронг провел еще несколько экспериментов с ЧМ, в результате которых удалось передать практически полный диапазон частот, слышимых человеческим ухом, – от 50 до 15000 Гц. Слушатели могли различать не только слова диктора, но и интонации его голоса. Интересное техническое предложение, высказанное Армстронгом и нашедшее реализацию в сегодняшней аппаратуре в виде системы RDS, заключалось в возможности передачи на одной несущей звукового сообщения и цифровых данных.

Чтобы окончательно доказать преимущества ЧМ, в 1938 г. Э. Армстронг построил на свои средства в Нью-Джерси действующую радиостанцию и антенну. Эти уникальные памятники техники сохранились до нашего времени. Началось распространение ЧМ вещания. В 1939 г. в США насчитывалось около 40 станций, а в 1940-м – уже 500! В эти же годы было решено принять ЧМ в качестве стандарта для передачи звукового сопровождения телевидения.

В конце Второй мировой войны ученый разработал ЧМ радар, сигналы которого впервые отразились от поверхности Луны и вернулись на Землю. Он доказал, что волны УКВ диапазона могут проникать через ионосферу.

Видя распространение ЧМ-вещания и у себя в стране, и за рубежом, Армстронг высказал смелое предположение: «Верю, что скоро количество слушателей ЧМ будет превышать количество слушателей АМ». И он оказался прав!

На прилагаемом к книге лазерном диске вы можете познакомиться с внешним видом одного из первых приемников частотно-модулированных сигналов, разработанного Э. Армстронгом (1938), видом антенны экспериментальной радиостанции W2XMN, впервые передавшей в эфир частотно-модулированный (ЧМ) сигнал (построена Э. Армстронгом в Нью-Джерси, США в 1938 г.) и рядом других исторических материалов.

Литература

1. Материалы рассылки «Энциклопедия ламповой аппаратуры» http://subscribe.ru.

2. Газета «Алфавит» http://www.alplhabet.ru.

3. Сайт http://www.radio.uralregion.ru

4. Сайт компании «Viol» http://www.viol.uz.

5. Виртуальный музей А. С. Попова http://radiomuseum.ur.ru

6. Е. Н. Armstrong Web Site, http://users.erols.com/oldradio/ehal.htm

7. Ф. М. Дягилев. «Из истории физики и жизни ее творцов». – М.: «Просвещение». 1986.

8. В. Г. Борисов. «Кружок радиотехнического конструирования». – М.: «Просвещение». 1986.

9. В. Т. Поляков. «Техника радиоприема: простые приемники АМ сигналов». – М.: ДМК. 2001.

10. В. Т. Поляков. «Посвящение в радиоэлектронику». – М.: «Радио и связь». 1988.

11. Б. М. Богданович и др. «Краткий радиотехнический справочник». Минск: «Беларусь». 1976.

12. Н. В. Бобров. «Радиоприемные устройства». – М.: «Энергия». 1976.

Глава 11
КАКИЕ БЫВАЮТ РАДИОПРИЕМНИКИ

В этой главе мы ближе познакомимся с различными типами радиоприемников на основе практических конструкций. Некоторые из них уже стали достоянием истории, а другие живут полной жизнью и не собираются «сходить» с дистанции. Любой из описанных далее радиоприемников можно будет взять с собой на дачу, в поход, в турпоездку, не говоря уже об использовании дома.

Надеемся, что эта глава доставит вам массу приятных часов, проведенных с паяльником в руках.

Детекторный приемник

Иногда детекторный приемник называют «прадедушкой современных средств связи». Этот вид радиоприемника считается родоначальником радиоприемной техники. Задача выделения сигнала из несущей в детекторном радиоприемнике решается чрезвычайно просто – с помощью всего лишь одного диода. Как мы помним, на заре радиотехники в качестве детекторов использовались кристаллические полупроводники, затем их сменили электронные лампы. Ныне мы смело можем детектировать модулированные колебания полупроводниковым диодом.

Детекторный приемник очень прост в сборке, не нуждается в кропотливой настройке и работает без источника питания – необходимую для работы электрическую энергию он извлекает непосредственно из принимаемой электромагнитной волны. К значительным недостаткам этого приемника относятся низкая чувствительность к принимаемому сигналу, низкая избирательность, возможность принимать только амплитудно-модулированные колебания и малый уровень громкости звука. Поскольку уровень энергии радиоволны очень мал, для громкоговорящего приема сигнал необходимо усиливать. Для повышения уровня принимаемого сигнала используются различные виды усиления, а это уже довольно сложные схемы, содержащие десятки, a то и сотни элементов. С введением усилительных устройств приемник перестает быть детекторным, и мы поговорим об усилении чуть позже.

Перечисленные недостатки не позволяют использовать детекторные приемники для серьезных задач, но на его примере можно проследить процессы, протекающие в более сложных радиоприемных устройствах, совершить первое практическое путешествие в мир радиоволн. Детекторный приемник радовал слушателей в течение примерно двух десятилетий с начала XX в. Его усовершенствовали и улучшали, украшали и дорабатывали.

Придумать что-то новое в детекторном приемнике довольно сложно – все уже придумано, изучено, изготовлено и опробовано. Поэтому мы изготовим классический вариант однодиапазонного детекторного приемника, который при желании может стать двухдиапазонным. Для сборки нам понадобятся: ферритовый стержень марки 400НН или 600НН длиной не менее 100 мм и диаметром 8… 10 мм, три конденсатора с номиналами, указанными на схеме рис. 11.1, полупроводниковый германиевый диод Д9 с любым буквенным индексом, телефонный капсюль с сопротивлением обмотки 1…2 кОм, антенна и заземление.

Если удастся найти воздушный переменный конденсатор типа КПЕ-1 емкостью 9…495 пФ, использовавшийся в промышленных ламповых радиоприемниках, то для настройки на станцию удобнее будет использовать его. Если же такого «старичка» не нашлось – не беда! Настраиваться приемник, правда несколько хуже, будет перемещением ферритового сердечника внутри катушки.

Рис. 11.1. Электрическая схема детекторного приемника

Другой вариант – параллельное включение двух секций малогабаритного конденсатора КПП-2 2х4-270 (4…270 пФ). Подойдут и аналогичные конденсаторы переменной емкости – важно лишь, чтобы их емкость более-менее соответствовала указанной.

Принцип работы приемника очень прост: колебания радиочастоты входят в резонанс с колебательным контуром L1C2, в результате чего их амплитуда возрастает. Нижняя половина колебания «отрезается» диодом VD1. Конденсатор СЗ «сглаживает» высокочастотные пульсации и выделяет огибающую сигнала.

Впрочем, исключение СЗ из схемы, как правило, не приводит к какой бы то ни было потере и без того низкого качества приема.

Вначале изготавливаем катушку индуктивности L1. Для этого на ферритовый сердечник нужно намотать несколько слоев не слишком тонкой бумаги, проклеив ее клеем ПВА, «Момент» или другим аналогичным. Склеивать слои нужно аккуратно, чтобы бумага не приклеилась к сердечнику. После высыхания мы получим каркасов котором ферритовый стержень должен перемещаться свободно. На каркас нужно намотать провод типа ПЭВ, ПЭЛ или ПЭТВ диаметром 0,2…0,3 мм (такие провода в специальной эмалевой изоляции используются для намотки трансформаторов). Наматывать провод на каркас нужно виток к витку (для диапазона СВ, рис. 11.3, а) или «внавал» пятью-шестью секциями с небольшими промежутками (для диапазона ДВ, рис. 11.3, б), не допуская обрывов, скруток (секционированный способ намотки позволяет уменьшить межвитковую емкость внутри самой катушки, что улучшает ее параметры). Обмотка должна «лечь» посередине каркаса. Выводы лучше всего закрепить швейными нитками, после чего обмотку надо пропитать парафином, зафиксировав ее на каркасе. Число витков катушки: 70…80 для приема средневолнового диапазона (СВ) и 300…320 – для длинноволнового диапазона (ДВ). Остальные детали используются в готовом виде.

Рис. 11.3. Конструкция катушки L1:

_{а – для приемника СВ диапазона; б – для приема ДВ диапазона}

После сборки приемника, например на кусочке картона (рис. 11.4), можно подключить антенну, заземление и капсюль от головных телефонов (капсюль обязательно нужен высокоомный, с сопротивлением обмотки порядка 1–2 кОм, например типа ТОН-1, ТОН-2, ТГ-1, ТА-4).

Рис. 11.4. Монтаж детекторного приемника

Теперь внимание; вокруг должно быть тихо! Прижмите капсюль к уху и прислушайтесь. Если в вашей местности вещает хотя бы одна радиостанция ДВ или СВ, ее звуки должны прослушиваться. Громкость звучания не будет большой, но и человеческую речь, и музыку различить удастся. Перемещением ферритового сердечника нужно «поймать» максимальную громкость станции. Что мы делаем? Мы меняем резонансную частоту контура с помощью изменения индуктивности катушки L1. Конденсатор С1 ослабляет влияние антенны на колебательный контур. В другом варианте ферритовый сердечник можно оставить на месте, но тогда конденсатор С2 должен стать переменным, как показано на рис. 11.2.

Уникальная особенность детекторного приемника заключается в сохранении его свойств в течение многих лет. Включив свой первый приемник лет через 20 или 30, вы все равно застанете его в работоспособном состоянии. Сломаться в нем нечему! Но, как мы уже говорили, детекторный приемник обладает низкой селективностью, то есть очень плохо выделяет полезный сигнал на фоне мешающих. Чтобы понять, почему у этого приемника столь низкий показатель селективности, обратим внимание на рис. 11.5.

Рис. 11.5. Спектры, излучаемые радиостанциями, и кривые селективности

Оказывается, любая радиостанция, излучая сигнал в эфир, занимает определенную полосу частот, или, другими словами, спектр частот. Для принятия сигнала без искажений необходимо, чтобы приемник пропускал все частоты спектра, излучаемого полезной радиостанцией, и задерживал частоты спектров мешающих станций. На приведенном рисунке пунктирной линией показана кривая селективности хорошего приемника и селективная кривая приемника детекторного (штрихпунктирная линия), представляющая собой знакомую нам частотную характеристику одиночного колебательного контура. Скаты селективной кривой пересекают спектры мешающих радиостанций, и из-за низкой избирательности одиночного колебательного контура в телефоне детекторного приемника могут прослушиваться звуки нескольких станций одновременно.

Вообще, если быть совсем строгими, селективность детекторного приемника определяется еще и потерями, вносимыми в колебательный контур детектором. Детектор имеет низкое входное сопротивление, поэтому он понижает добротность контура. Чтобы немного повысить селективность, детектор иногда включают в контур не полностью, а делают отвод в процессе намотки катушки и уже к нему подводят вход этого устройства.

Довольно забавный вариант приемника, являющегося переходным вариантом между детекторными и приемниками прямого усиления, с простейшим усилителем, придуманного Ю. Георгиевым, можно испытать на своем садовом участке. Схема приемника приведена на рис. 11.6.

Рис. 11.6. Приемник для дачного участка

В качестве VT1 подойдет любой германиевый р-n-р транзистор. Еще нужно запастись медной трубкой длиной около полуметра и алюминиевым листом размером примерно с тетрадный лист. Электроды этого гальванического элемента надо закопать во влажный грунт на расстоянии 0,3…0,5 м, на глубине 1 м. Алюминиевый лист нужно предварительно завернуть в синтетическую (например, капроновую) сетку. Намоточные данные катушки L1 – такие же, как и в предыдущем случае.

Несмотря на свою простоту, исключающую какие бы то ни было значительные улучшения качества радиоприема, детекторные приемники все еще увлекают некоторых радиолюбителей. Например, известный радиолюбитель-популяризатор В. Т. Поляков посвятил детекторным радиоприемникам даже отдельную книгу [6], в которой привел разнообразные схемы, отличающиеся повышенной селективностью, повышенной громкостью приема. Желающие смогут эту книгу найти и прочитать. А мы закончим разговор о детекторных приемниках и перейдем к более совершенным практическим конструкциям.