Текст книги "Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина"

Автор книги: Рудольф Сворень

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 19 страниц)

Принципиальная и монтажная схемы усилителя НЧ, который будет использован во всех наших приемниках, приведена на чертеже 12.

В усилителе имеется два каскада: усилитель напряжения на лампе 6ЖЗП или 6Ж1П (Л₃) и усилитель мощности на лампе 6П1П (Л₄). Входные гнезда усилителя обозначены на схеме буквами Т1 и Т2. Это обозначение перешло из схемы детекторного приемника, где имелись два гнезда для подключения телефонов. При воспроизведении грамзаписей к гнездам Т1, Т2 подключается звукосниматель (Зв), а при радиоприеме – нагрузка детектора.

Одно из гнезд (Т2) сразу же соединяется с общим («земляным») проводом, а второе с помощью экранированного провода подключается к регулятору громкости – потенциометру R₁₁.

Экранировка проводов и деталей в сеточной цепи первой лампы необходима для того, чтобы защитить их от электромагнитных полей, которые создает переменный ток (частота 50 гц), проходя по осветительным проводам, по обмоткам силового трансформатора и т. п. Эти электромагнитные поля наводят в соединительных проводах усилителя переменные токи с частотой 50 гц, подобно тому как радиоволны наводят в приемной антенне токи высокой частоты (рис. 103).

Рис. 103. Один из основных источников фона – это напряжение, наведенное сетью переменного тока во входной цепи и усиленное затем всеми каскадами усилителя.

В результате «наводок» в различных цепях усилителя появляются переменные напряжения с частотой 50 гц и величиной в несколько микровольт, а иногда и в несколько десятков милливольт. Конечно, если такое напряжение появится в анодной цепи выходной лампы, то мы этого даже не заметим, так как напряжение полезного сигнала на анодной нагрузке выходного каскада обычно лежит в пределах от нескольких вольт (слабый сигнал) до 100–150 в. По сравнению с этими величинами напряжение «наводок» настолько мало, что практически совершенно не влияет на работу усилителя.

Другое дело, если «наводки» появляются в цепях с низким уровнем сигнала и, в частности, в сеточной цепи первой лампы. Здесь напряжение полезного сигнала очень мало (именно поэтому мы и ввели усилитель напряжения) – оно обычно лежит в пределах от нескольких милливольт при слабом сигнале до 100–200 мв.

Совершенно ясно, что при слабых сигналах, а особенно во время паузы напряжение «наводок» уже становится сравнимым с самим полезным сигналом, а иногда даже может стать балыке его. Попав на сетку первой лампы, «наводки» усиливаются вместе с полезным сигналом и создают в громкоговорителе очень сильный фон переменного тока.

Основной путь для борьбы с «наводками» – это экранирование. Давайте попробуем между источником «наводок» и цепью, которую нужно защитить, поставить экран – тонкую металлическую пластинку (или сетку), соединенную с земляным проводом. В этом случае электромагнитные волны будут наводить ток в самом экране, а за ним образуется своего рода тень – участок, где «наводок» практически не будет (рис. 104).

Рис. 104. Для борьбы с «наводками» провода входной цепи усилителя нужно экранировать.

Если заранее неизвестно, с какой стороны появятся наводки, то защищаемую цепь окружают экранами со всех сторон. Широкое распространение нашли цилиндрические алюминиевые экраны, внутрь которых помещают контурные катушки и другие детали; у переменных сопротивлений роль экрана выполняет металлический корпус; для того чтобы защитить от наводок обычные провода, их помещают в так называемый экранирующий чулок (рис. 104) – сплетенную из тонких проволочек гибкую трубку. Если под руками нет такого чулка, то поверх изоляции защищаемого провода нужно намотать спираль из любого медного провода, например ПЭ-0,1 или ПЭ-0,5. Эта спираль будет играть роль экрана.

Любой экран, будь то экранирующий цилиндр, корпус переменного сопротивления или самодельный экранирующий чулок, обязательно должен быть заземлен, причем у самодельного экрана для проводов нужно заземлять оба конца спирали.

На схемах детали, заключенные в экран, обводят пунктирной линией; экранированный провод на схемах пропускают сквозь заземленное кольцо.

Интересно отметить, что «наводками», создающими фон, можно пользоваться для проверки усилителей НЧ. Прикоснувшись куском провода, отверткой или просто пальцем к какому-нибудь участку входной цепи первой лампы, например к ее управляющей сетке, мы фактически подадим на вход усилителя наведенное напряжение с частотой 50 гц, и если усилитель исправен, то громкоговоритель воспроизведет сильный фон (рис. 105).

Рис. 105. Иногда «наводки» используют для проверки усилителя: прикоснувшись к какой-нибудь точке входной цепи, мы фактически подаем на вход усилителя «контрольный» сигнал – напряжение «наводок».

Фон появится, но, конечно, очень и очень слабый, и при прикосновении к сетке выходной лампы. Совершенно очевидно, что при проверке батарейных приемников в условиях, где нет сети переменного тока, никакого фона обнаружить не удастся.

Если вы внимательно посмотрите на принципиальную схему нашего усилителя НЧ, то обнаружите, что почти все его элементы вам уже знакомы (листы 145, 146). Возьмем, например, регулятор громкости R₁₁ – это обычный делитель напряжения – потенциометр, с помощью которого можно подавать на сетку лампы Л₃ ту или иную часть напряжения входного сигнала. Сопротивление R₁₂– это обычная «утечка» в цепи управляющей сетки, а конденсатор С₂₇ предохраняет сеточную цепь от постоянного напряжения. Этот конденсатор введен в схему «авансом», так как он понадобится лишь тогда, когда усилитель будет подключен к приемнику.

На сопротивлении R₁₅ создается постоянное напряжение, которое служит отрицательным смещением на сетку лампы Л₃. Конденсатор С₃₀ проводит переменную составляющую анодного тока лампы помимо сопротивления R₁₅. В первом каскаде можно подать смещение на сетку и другим путем – исключить из схемы детали R₁₅ и С₃₀, заземлить катод лампы, а в ее сеточную цепь на место R₁₂ включить сопротивление в 10 Мом (лист 138).

Сопротивление R₁₄ – это не что иное, как гасящее сопротивление в цепи экранной сетки. Для переменного тока экранная сетка заземлена через конденсатор С₂₉.

Анодной нагрузкой лампы Л₃ является сопротивление R₁₃. С анода лампы через переходной конденсатор С₂₈ усиленный сигнал подается на сетку выходного каскада Л₄. Здесь так же, как и в первом каскаде, R₁₇ – сопротивление утечки, a R₁₈С₃₃ – цепь автоматического смещения. В анодную цепь лампы включен выходной трансформатор Тр₂, ко вторичной обмотке которого подключен громкоговоритель. Цепочка R₁₆C₃₁ – это простейший регулятор тембра. Если под руками нет конденсатора на 0,025 мкф (C₃₁) с достаточно высоким рабочим напряжением (не менее 500 в), то регулятор тембра можно включить и в сеточную цепь лампы Л₃, уменьшив при этом емкость конденсатора C₃₁ в десять – двадцать раз (уточняется опытным путем).

Единственной незнакомой нам пока деталью является конденсатор С₃₂. Назначение его – шунтировать выходной трансформатор для токов высокой частоты и таким образом препятствовать паразитному самовозбуждению усилителя.

Выходной трансформатор Тр₂ выполнен на сердечнике сечением 2,56 см² – пластины Ш-16, толщина набора 16 мм. Его первичная обмотка содержит 2500 витков провода ПЭ-0,1, а вторичная – 81 виток провода ПЭ-0,51. Сердечник выходного трансформатора, так же как и сердечник дросселя фильтра, собирается «встык» (лист 115). В качестве Тр₂ можно использовать выходные трансформаторы от приемников «Рекорд-53», «AP3-53», «Огонек» и многих других.

Заканчивая разбор нашей первой ламповой схемы, хочется обратить внимание на возможную замену деталей усилителя.

Начинающие радиолюбители часто задают такие вопросы: «Можно ли заменить сопротивление 50 ком сопротивлением 47 ком?» или «Что будет, если вместо конденсатора емкостью 10 мкф применить конденсатор на 20 мкф?» и т. п.

Для начала заметим, что отклонение данных той или иной детали на 5—10 % в большую или меньшую сторону особого значения не имеет и в большинстве случаев остается незамеченным. Более того, данные многих деталей можно изменить в полтора – три раза, а усилитель по-прежнему будет работать. А теперь поговорим конкретно о деталях нашего усилителя.

Прежде всего несколько слов о допустимой мощности сопротивлений и рабочем напряжении конденсаторов. Величины эти можно изменять как угодно, но… только в сторону увеличения: если нужен конденсатор с рабочим напряжением 20 в (например, С₃₃), то можно применить конденсатор на 30, 50, 100 в и т. д.; вместо сопротивления, рассчитанного на мощность 0,25 вт, можно применить сопротивление на 0,5, 1, 2 вт и т. д. В то же время применять сопротивления с меньшей мощностью или конденсаторы с меньшим рабочим напряжением, чем это указано на схеме, ни в коем случае нельзя. Мощность всех сопротивлений условно показана на схеме (см. условные обозначения, лист 36). Рабочее напряжение указывают только для электролитических конденсаторов. Конденсаторы бумажные, слюдяные, керамические и др., как правило, могут работать при напряжениях 250 в и более, а этого вполне достаточно почти для всех элементов схемы.

Возможность изменения данных той или иной детали зависит от того, в какой цепи стоит эта деталь и как она влияет на работу усилителя. Так, например, при увеличении или уменьшении сопротивления R₁₂  и R₁₇ на 20–50 % никаких особых изменений в работе усилителя не произойдет. Другое дело, если мы сильно изменим величину сопротивления R₁₅. При этом сразу же изменится отрицательное смещение на управляющую сетку – чем больше R₁₅, тем больше отрицательное смещение. Изменится также анодный ток, падение напряжения на R₁₃, а значит, и напряжение на аноде лампы. Все это может привести к ухудшению усилительных свойств каскада и появлению нелинейных искажений. К уменьшению коэффициента усиления каскада приводит резкое уменьшение (а в ряде случаев и увеличение) сопротивления анодной нагрузки R₁₃ или снижение напряжения на экранной сетке путем увеличения R₁₄. Емкость конденсаторов С₂₉ и С₃₀ и С₃₃можно увеличивать безболезненно, так как при этом лишь облегчается путь для переменных токов, которые проходят через эти конденсаторы.

Одним словом, данные, приведенные на принципиальных схемах, нельзя считать незыблемыми (рис. 106). В случае необходимости их можно изменять, и иногда весьма значительно. Но всякий раз при изменении данных какой-либо детали нужно думать о последствиях, к которым это изменение может привести.

Рис. 106. Данные деталей, указанные на схеме, можно изменять в небольших, а иногда и в довольно больших пределах.

Несколько слов о налаживании усилителя. Если усилитель собран в полном соответствии с принципиальной схемой и если в нем использованы исправные детали, то этот усилитель сразу же будет нормально работать без всякого налаживания. Две основные неприятности, которые вы можете обнаружить при включении усилителя, – это самовозбуждение и фон переменного тока. Самовозбуждение возникает за счет паразитных обратных связей, и поэтому, обнаружив его, нужно прежде всего попробовать изменить монтаж, разнести входные и выходные цепи всего усилителя и отдельных каскадов. Если это не даст эффекта, то попробуйте увеличить емкость конденсатора С₃₂, включить в сеточную цепь Л₄ сопротивление на 10–50 ком (непосредственно между сеточным лепестком и проводом, идущим к сетке от R₁₇) и, наконец, отключить конденсатор С₁₀ или C₃₂. При отключении этих конденсаторов в усилителе возникает отрицательная связь, с которой мы подробнее познакомимся позже. В качестве крайней меры можно снизить усиление первого каскада, уменьшив в два-три раза сопротивление R₁₃ и в полтора-два раза сопротивление R₁₄.

В случае сильного фона нужно прежде всего выяснить его причину. Для этого можно соединить кратчайшим путем сетку первой лампы с ее катодом: если фон не прекратится, то его источником, по-видимому, является выпрямитель.

Наиболее часто источником фона являются наводки. В этом случае нужно прежде всего проверить, хорошо ли соединены с земляным проводом экраны проводов, ось и корпус переменного сопротивления, сердечники выходного и силового трансформаторов, корпус громкоговорителя, один из проводов накала ламп. Иногда источником фона может оказаться даже небольшой проводничок во входной цепи усилителя, не помещенный в экран. В заключение заметим, что устранение самовозбуждения и фона, как, впрочем, и другие работы по наладке радиоаппаратуры, требуют большого внимания, терпения и аккуратности.

Построенный нами усилитель можно сразу же использовать для воспроизведения грамзаписей. Что же касается подключения усилителя к детекторному приемнику, то с этим вопросом мы познакомимся в следующей главе.

Глава 6
ПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ

В ламповых приемниках может усиливаться как низкочастотный сигнал, полученный в результате детектирования, так и высокочастотный сигнал, поступивший в антенну. Совершенно очевидно, что каскады усиления высокой частоты включаются до детектора, а каскады усиления низкой частоты – после него.

Все ламповые приемники можно разделить на две основные группы: приемники прямого усиления, где сигнал только усиливается и детектируется, и супергетеродины, где сигнал не только усиливается, но проходит еще одно очень важное преобразование.

Промышленные радиовещательные приемники в настоящее время строятся только по супергетеродинной схеме. Она позволяет получить высокую чувствительность и избирательность при сравнительно небольшом числе ламп и колебательных контуров. Мы же начнем с простого приемника прямого усиления, так как построить и наладить такой приемник легче, чем супергетеродин.

В радиолюбительской литературе принято сокращенно обозначать тип приемника прямого усиления следующим образом: детектор обозначается буквой V (иногда, желая подчеркнуть тип детектора, указывают другую букву, например, К – кристаллический, то есть полупроводниковый, Д – диодный и т. п.). Цифра, стоящая перед буквой V, указывает число каскадов усиления высокой частоты (ВЧ), а цифра после буквы V соответствует числу каскадов усиления низкой частоты (НЧ).

Так, например, если говорят, что приемник собран по схеме 2-V-1 (2-Д-1), то это значит, в приемнике имеется детектор, два каскада усиления ВЧ и один каскад усиления НЧ. Обозначение 0-V-2 (0-Д-2) соответствует детекторному приемнику с двухкаскадным усилителем НЧ, и т. д.

Необходимо отметить, что число примененных в приемнике ламп не всегда равно числу усилительных каскадов: комбинированная лампа (двойной триод, триод-пентод и др.) может использоваться одновременно в двух каскадах. Кроме того, существуют специальные схемы (рефлексные), позволяющие использовать одну и ту же лампу одновременно в усилителе НЧ и усилителе ВЧ.

Все сказанное выше о построении схем ламповых приемников относится также к приемникам на полупроводниковых триодах.

Приемники без усилителей ВЧ (0-V-1, 0-V-2 и др.) удовлетворительно принимают только местные станции, так как при детектировании слабых сигналов неизбежно возникают искажения. С другой стороны, осуществить громкоговорящий прием без усилителя НЧ тоже нельзя. В этом случае пришлось бы подавать на детектор очень мощный высокочастотный сигнал, а постройка мощных усилителей ВЧ связана с большими трудностями. Обычно к детектору подводится высокочастотный сигнал небольшой мощности и миллионные доли ватта и меньше) при напряжении 0,5–1,5 в. Примерно такую же мощность и напряжение имеет низкочастотный сигнал на выходе детектора. Все дальнейшее усиление, необходимое для того чтобы обеспечить громкоговорящий прием, осуществляется в усилителе НЧ.

Для начала построим приемник 0-V-2, который позволит нам вести громкоговорящий прием местных радиостанций. В этом приемнике мы используем уже имеющийся у нас усилитель низкой частоты, затем введем приемник в каскад усиления ВЧ и получим приемник по схеме 1-V-2, который позволит принимать большее число радиостанций в диапазоне длинных и средних волн.

ЕЩЕ РАЗ 0 ДЕТЕКТОРЕ

С работой детектора мы познакомились еще во второй главе. И, хотя работу детекторного каскада мы рассмотрели тогда упрощенно, все же основная рать самого детектора (вентиля) была определена довольно точно – он преобразует модулированный переменный ток высокой частоты в пульсирующий ток.

Теперь мы уже знаем (см. рис. 79), что всякий пульсирующий ток можно разделить на переменную и постоянную составляющие. Такую операцию можно провести и с пульсирующим током в цепи детектора (рис. 107), собрав для этого простейший фильтр из конденсатора С_Д и сопротивления R_Д. Сопротивление R_Д называют сопротивлением нагрузки детектора. В описанном ранее детекторном приемнике роль сопротивления нагрузки выполняет головной телефон. При соответствующем выборе деталей фильтра переменная составляющая, имеющая высокую частоту – ВЧ составляющая, – пройдет по пути наименьшего сопротивления – через конденсатор С_Д.

Рис. 107. Полученный в результате детектирования пульсирующий ток можно разделить на три составляющие: постоянную, ВЧ (высокочастотную) и НЧ (низкочастотную). К усилителю низкой частоты подводится только НЧ составляющая.

Казалось бы, что по сопротивлению нагрузки должна пойти постоянная составляющая пульсирующего тока. Однако в действительности это не так. К детектору подводится модулированный сигнал, и поэтому величина импульсов тока в цепи детектора все время меняется. В результате этого ток, который проходит по сопротивлению также меняется в соответствии с модуляцией и фактически представляет собой пульсирующий ток, который, в свою очередь, можно разделить на переменную составляющую низкой частоты – НЧ составляющую и постоянную составляющую.

Для выделения НЧ составляющей в фильтр вводится еще одна цепь, состоящая из конденсатора С_с и сопротивления R_c, которая не пропускает постоянного тока, создает большое сопротивление для ВЧ составляющей, но сравнительно легко пропускает НЧ составляющую. Таким образом, пульсирующий ток, полученный при детектировании, мы разделили на три составляющие: постоянную, высокочастотную и низкочастотную. Последняя как раз и представляет собой тот низкочастотный сигнал, который необходимо было выделить в процессе детектирования.

На чертеже 13 приведены схемы детекторных приемников 0-V-2, в которых используется ранее построенный усилитель НЧ. Эти схемы как бы объединяют двухдиапазонный детекторный приемник (чертеж 2) с усилителем НЧ (чертеж 12).

Для упрощения схемы не изображаются некоторые детали входной цепи (катушки L₃L₄, подстроечные конденсаторы), а схема усилителя НЧ не приводится вообще. Чтобы легче было объединить детекторный приемник с усилителем НЧ, на всех схемах чертежа 13 показаны некоторые элементы Входной цепи усилителя: R₁₁ R₁₂ С₂₇.

Сопротивление R₁₁ (регулировка громкости усилителя НЧ) используется в качестве нагрузки детектора, конденсатор С₂₇ и сопротивление утечки R₁₂ первой лампы усилителя образуют цепь, которая отделяет низкочастотную составляющую продетектированного сигнала от постоянной составляющей (цепь R_cC_c). Проходя по этой цепи, низкочастотная составляющая создает на сопротивлении R₁₂ напряжение НЧ, действующее между сеткой и катодом первой лампы усилителя.

В каждом усилительном каскаде всегда имеется входная емкость С_вх, которая складывается из емкости между входными проводами, емкости монтажа и емкости между управляющей сеткой и катодом лампы (лист 149). Чтобы ВЧ составляющая I_Д-вч не прошла через R_н-Д во входную цепь усилителя НЧ (такое «пролезание» может привести к самовозбуждению усилителя НЧ), в детекторный каскад вводят еще одно сопротивление R_ф-Д. Это сопротивление преграждает путь ВЧ составляющей, и она замыкается только через конденсатор С₂₆(С_Д). Для того чтобы уяснить роль сопротивления R₁₀, представьте себе, что этого сопротивления вообще нет, а движок потенциометра R₁₁ находится в крайнем верхнем по схеме положении (лист 149). В этом случае высокочастотная составляющая продетектированного сигнала легко пройдет в сеточную цепь лампы Л₃.

Когда же движок потенциометра будет несколько сдвинут вниз, то путь к лампе для ВЧ составляющей затруднится – она должна будет преодолеть сопротивление верхнего участка потенциометра. Таким образом, опасность пролезания ВЧ составляющей на сетку лампы Л₃ существует лишь тогда, когда сопротивление верхнего участка потенциометра R₁₁, очень мало, и тем более, когда движок этого сопротивления находится в крайнем верхнем положении. Теперь вы видите, что включенное последовательно с потенциометром R₁₁ сопротивление R₁₀ всегда препятствует пролезанию к сетке первой лампы (Л₃) высокочастотной составляющей продетектированного сигнала.

Обычно величина сопротивления R₁₀ составляет 10–20 % сопротивления нагрузки детектора (лист 148).

Из всех составляющих продетектированного сигнала нам нужно выделить лишь НЧ составляющую, обе другие составляющие (постоянная и ВЧ) являются своего рода «отходами производства». Однако в некоторых схемах, с которыми мы познакомимся позже, и эти составляющие могут быть использованы для улучшения работы приемника.

В нашем приемнике в качестве детектора используется точечный германиевый диод. С равным успехом в детекторном каскаде можно применить и ламповый диод – двухэлектродную лампу.

Здесь уместно заметить, что существуют две основные схемы детекторных каскадов: параллельная и последовательная (рис. 109). В первой из них контур, детектор и нагрузка детектора соединены последовательно, а во второй все эти элементы соединены параллельно. Последовательная схема имеет некоторые преимущества (детектор слабее шунтирует контур), и поэтому там, где возможно, стараются применять ее.

В промышленных приемниках специальную лампу для детектора используют редко. Необходимый для детектирования диод имеется в некоторых усилительных лампах (комбинированные лампы), например в пентоде, а точнее, в диод-пентоде 1Б2П, двойном диод-пентоде 6Б8С, двойном диод-триоде 6Г2С и др. В супергетеродин ном приемнике, который нам предстоит построить, будет использована лампа 6И1П – триод-гептод. Именно для нее мы установили на панели ВЧ (см. чертеж 2) девятиштырьковую ламповую панельку. Триодную часть этой лампы можно временно использовать в качестве диодного детектора, соединив ее управляющую сетку с анодом. В этом случае сетка и анод будут действовать как один электрод, и лампа фактически превратится в диод (рис. 108, 109).

Рис. 108. В детекторе в качестве вентиля можно применить любую усилительную лампу. Чтобы эта лампа не оказалась «запертой», ее управляющую сетку (а если есть другие сетки, то и их тоже) необходимо соединить с анодом, превратив тем самым усилительную лампу в обычный диод.

Рис. 109. Существуют две схемы детекторов: последовательная и параллельная.

Использовать для детектирования только анод и катод лампы, оставив управляющую сетку никуда не подключенной, ни в коем случае нельзя, так как при этом лампа окажется запертой. Попутно нужно отметить, что многоэлектродная лампа – пентод, тетрод или гептод – будет заперта, если не подать питание на экранную сетку или не заземлить антидинатронную сетку, то есть иными словами, если будет закрыт путь для постоянной составляющей тока какой-либо сетки и попадающие на нее электроны не смогут вернуться к катоду.

Анод работающего в детекторе триода можно было бы вообще никуда не подключать и для детектирования использовать участок катод – управляющая сетка. Последняя в этом случае будет играть роль анода двухэлектродной лампы, а анод триода мы как бы «экономим» (рис. 110).

Рис. 110. Для детектирования можно использовать сеточную цепь лампы (сетка – анод диода), а в анодной цепи выделить усиленный сигнал.

Мы применили триод для детектирования только потому, что в нашем распоряжении не было диода. А нельзя ли воспользоваться этим обстоятельством и сделать так, чтобы триод не только детектировал, но и усиливал сигнал? Оказывается, можно. Для этого достаточно включить анодную нагрузку и подать на анод (конечно, отключив его от сетки!) постоянное напряжение (рис. 110, лист 150). При этом так же, как и раньше, детектирование сигнала будет происходить на участке сетка – катод лампы, в ее сеточной цепи будет протекать пульсирующий ток, который, проходя по сопротивлению нагрузки детектора, создаст на нем соответствующее напряжение. Это напряжение будет управлять анодным током лампы, и в результате этого анодный ток будет изменяться так же, как и ток в цепи детектора. Это значит, что анодный ток можно будет разделить на постоянную, НЧ и ВЧ составляющие, так же как мы это делали с током в цепи детектора.

Благодаря усилительным свойствам лампы с ее анода можно снять переменное напряжение НЧ значительно больше, чем получается на нагрузке детектора в цепи управляющей сетки, то есть в рассматриваемом каскаде происходит не только детектирование, но и усиление сигнала. Детекторный каскад, в котором детектирование осуществляется в сеточной цепи усилительной лампы, а анодная цепь этой лампы используется для усиления низкой частоты, называется сеточным детектором (рис. 111).

Рис. 111. Усиление сигнала в сеточном детекторе происходит так же, как и в обычном усилительном каскаде.

На чертеже 13 показана практическая схема сеточного детектора, собранного на триодной части лампы 6И1П. Применив этот каскад вместо обычного диодного детектора, можно заметно повысить чувствительность приемника. Входящие в каскад детали имеют то же назначение, что и в обычном детекторе или усилителе НЧ. Для того чтобы ВЧ сигнал не попал на вход усилителя НЧ, в анодную цепь детекторной лампы включен специальный фильтр, состоящий из сопротивления R₁₀, преграждающего путь ВЧ составляющей анодного тока ко входу усилителя НЧ, и конденсаторов С"₂₆ и С"'₂₆, замыкающих ВЧ составляющую анодного тока на катод.

Потенциометр R₁₂ теперь включен непосредственно в сеточную цепь лампы Л₃ и, таким образом, выполняет роль сопротивления утечки. Поэтому необходимость в постоянном сопротивлении R₁₂ отпала, и его можно из схемы исключить.

Несмотря на то что сеточный детектор дает дополнительное усиление сигнала, он не нашел применение в промышленных приемниках, так как этот детектор создает значительные нелинейные искажения. Одна из причин этих искажений заключается в том, что лампа всегда работает с сеточными токами, так как в противном случае не могло бы осуществляться детектирование сигнала. Что касается диодного детектора, то он работает практически без искажений лишь в том случае, если подводимое к нему высокочастотное напряжение превышает 1–2 в. В то же время напряжение принятого сигнала в антенной цепи (между гнездами «антенна» – «земля») обычно не превышает нескольких сотен и даже десятков микровольт, и только местные мощные станции создают в антенной цепи напряжение в несколько милливольт. Из сказанного следует, что для нормальной работы диодного детектора поступающий в антенну сигнал должен быть усилен во много тысяч раз. Благодаря резонансным свойствам входной контур несколько повышает напряжение сигнала (практически в пять – пятнадцать раз), однако основное усиление осуществляется ламповыми усилителями ВЧ.

УСИЛИТЕЛЬ ВЧ

Прежде всего необходимо отметить, что ламповый усилитель высокой частоты в принципе не отличается от любого другого усилительного каскада. В нем также имеется анодная нагрузка, цепь утечки управляющей сетки и цепь для подачи отрицательного смещения на эту сетку. Экранная сетка лампы соединяется с катодом через конденсатор, и на нее подается положительное напряжение. Некоторое отличие усилителя НЧ связано с тем, что на высокой частоте емкостное сопротивление конденсатора резко уменьшается и поэтому почти во всех цепях усилителя ВЧ: в цепи экранной сетки, в цепи, соединяющей один каскад с другим, и т. п. – используются конденсаторы значительно меньшей емкости, чем в усилителе НЧ.

Усиливаемый сигнал на вход первого каскада усилителя ВЧ обычно подается с входного колебательного контура, который, в свою очередь, связан с антенной. В качестве анодной нагрузки в усилителе ВЧ желательно также использовать контур, настроенный на частоту принимаемой станции: мы уже отмечали, что, чем больше настроенных колебательных контуров, тем лучше избирательность приемника. Кроме того, усилительный каскад с контуром в качестве нагрузки даст намного большее усиление, чем каскад с обычным сопротивлением. Это определяется резонансными свойствами самого контура, а также тем, что катушка L_к практически не оказывает сопротивления анодному току и не снижает постоянного напряжения на аноде лампы (рис. 112).

Рис. 112. В качестве анодной нагрузки усилителя ВЧ лучше всего применить колебательный контур, настроенный на частоту принимаемой станции.

Возможность использования колебательного контура в качестве анодной нагрузки основана на том, что на резонансной частоте контур, включенный в анодную цепь, ведет себя как обычное сопротивление и, как правило, сопротивление очень большое – десятки и сотни ком. Необходимо указать, что это относится только к параллельному контуру – резонансное сопротивление последовательного контура чрезвычайно мало и обычно составляет несколько ом (листы 151, 152).

Резкое увеличение сопротивления параллельного контура при резонансе упрощенно можно объяснить, рассматривая этот контур как два сопротивления x_L и х_с, соединенных параллельно (рис. 113).

Рис. 113. На резонансной частоте параллельный контур ведет себя, как большое сопротивление (для переменного тока).

Как известно, индуктивное сопротивление катушки x_L и емкостное сопротивление конденсатора х_с зависят от частоты: с увеличением частоты x_L растет, а х_с уменьшается. На низших частотах, а точнее, на частотах ниже резонансной сопротивление катушки x_L мало по сравнению с х_с и из-за этого мало и общее сопротивление контура (катушка шунтирует конденсатор). На частотах выше резонансной общее сопротивление контура опять-таки оказывается небольшим из-за уменьшения емкостного сопротивления х_с конденсатора (конденсатор шунтирует катушку). И лишь на резонансной частоте, когда х_с равно x_L, общее сопротивление контура оказывается большим («никто» «никого» не шунтирует). Это сопротивление называется резонансным и обычно обозначается буквой R_оэ. Так же как и добротность контура, величина R_оэ уменьшается с ростом потерь в контуре. Эквивалентное сопротивление контура, так же как и добротность Q, зависит от соотношения между L_к и С_к

Отсюда следует, что, для того чтобы увеличить сопротивление нагрузки усилителя ВЧ, необходимо уменьшать потери в контуре и по возможности применять контур с большой индуктивностью и малой емкостью.