Текст книги "Юный техник, 2006 № 10"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Один из секретов «японского чуда»

Сегодня Япония – лидер в производстве высочайшей по качеству наукоемкой продукции. А начиналось завоевание с поставки на рынок примитивнейших карманных приемников. На 2–3 транзистора с несколькими контурами они принимали сотни радиостанций и имели великолепный звук. Секрет был прост. Японцы настраивали приемники по всем правилам науки, добиваясь получения правильной амплитудно-частотной характеристики, в то время как весь мир их настраивал примитивно, по максимуму громкости. Но давайте обо всем по порядку.

Весь сигнал радиопередачи, ведущейся методом амплитудной модуляции (а это диапазоны ДВ, СВ и КВ), сосредоточен в полосе 9 кГц. Идеальный радиоприемник должен принимать без искажений все частоты, лежащие в пределах этой полосы, и полностью подавлять частоты, лежащие вне ее. В этом случае отношение мощности сигнала к мощности помехи окажется наибольшим и качество приема будет на и лучшим.

Если бы мы построили амплитудно-частотную характеристику такого приемника (зависимость амплитуды принимаемого сигнала от изменения частоты), то она имела бы форму прямоугольника.

У одиночного колебательного контура она по форме напоминает колокол. Это означает, что сигнал принимается с искажениями по тембру, да и помехи проходят в огромном количестве.

Характеристику, наиболее близкую к прямоугольной, удается достичь в супергетеродинных приемниках. Их избирательность достигается целой системой связанных между собою колебательных контуров.

Обычно «супер» имеет два-три каскада усиления промежуточной частоты (ПЧ), причем соответствующие контуры могут быть рассредоточены между ними либо сводятся в единый узел «сосредоточенной селекции». Было бы ошибкой думать, что для хорошей работы приемника достаточно все контуры ПЧ настроить одинаково – ведь при этом может получиться чрезмерное усиление, чреватое самовозбуждением, а звучание передач становится примитивным, с резким преобладанием высоких звуковых частот.

Чтобы воспроизведение передач было нормальным, один из первых контуров ПЧ, имеющих высокую добротность, следует настраивать на стандартную частоту 465 кГц, а два соседних – на частоту несколько выше и ниже номинальной. «Расстояние» между ними должно быть таким, чтобы обеспечивалась нормальная полоса пропускания звуковых частот при сохранении высокой избирательности радиоприема.

Японцы для этих целей применяли генераторы качающейся частоты, связанные с осциллографом. На экране прибора четко видна амплитудно-частотная характеристика приемника. Добиваясь при настройке наилучшего приближения ее формы к прямоугольнику, они и при тех же схемах получали прием более высокого качества.

На рисунке 1 показана принципиальная электрическая схема генератора качающейся частоты. Он собран по схеме емкостной трехточки: колебательный контур образован катушками L3, L4 и конденсатором С5. Периодические качания промежуточной частоты (в пределах порядка + 30 кГц) происходят благодаря подмагничиванию сердечников контурных катушек переменным синусоидным током с частотой 50 Гц.

По этим же обмоткам через резистор R5 протекает постоянный ток смещения, задающий положение рабочей точки на характеристике подмагничивания. Диапазон качаний частоты задается переменным резистором R7. Выход генератора подключают ко входу тракта ПЧ, согласно рисунку 2, а с выхода последнего – ко входу осциллографа.

В процессе качания частоты поочередно возникают три резонансных максимума, положения которых должны соответствовать заданной полосе пропускания. Нужные резонансные частоты могут быть получены с помощью частотных меток, для чего в схеме генератора есть смеситель на диодах VD1 и VD2 – в нем смешиваются колебания самого генератора и внешнего генератора стандартных сигналов.

При совпадении этих частой на выходе фильтра R10…R12, С8…С11 возникает короткий импульс. Если подать его на вход вертикального канала осциллографа, можно прокалибровать ось X по частоте. Катушки наматывают на 10-миллиметровых кольцах из феррита марки 100НН. Катушки L1 и L2 должны иметь по 20 витков, a L3, L4 – по 100 витков провода ПЭЛШО-0,1. Настройку контуров тракта ПЧ следует производить, начиная от последнего каскада, при этом цепь автоматической регулировки усиления у радиоприемника нужно временно отсоединить.

Поскольку осциллограф и генератор стандартных сигналов доступны не всем, расскажем, как провести настройку тракта ПЧ без этих приборов.

Сначала каждый из контуров ПЧ настраивают (на слух) по максимальному усилению принятого радиосигнала; затем пару первых контуров несколько расстраивают, вращая подстрочные сердечники в противоположные стороны. Близкая к нормальной настройка получается, если достигнуто удовлетворительное звучание (иначе – нормальная полоса пропускания), при этом отсутствуют повторные настройки на принимаемую станцию по соседству. Действуя методом последовательных приближений, можно добиться вполне приемлемого результата.

Ю. ПРОКОПЦЕВ

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос – ответ

Обычно небо бывает голубого цвета. Но вот на закате и рассвете часть небосклона делается розовым. Говорят также, что разовое небо на Марсе. Чем это обусловлено? Бывает ли небо каких-то иных цветов?

Андреи Коростылев,

г. Владивосток

В 1950 году метеорологи Европы зарегистрировали странное явление: небо вдруг стало коричневым, а солнце… голубым. Понятное дело, все тут же стали искать объяснение столь странному феномену, и газеты стали печатать гипотезы одну фантастичнее другой.

Разгадку же нашел наш соотечественник, академик В.В. Шулейкин. Он воспользовался для объяснения разработанной им общей теорией рассеивания света крупными частицами, взвешенными в воде или в воздухе. Именно такие частицы и внесли изменения в небесную палитру, объяснил ученый.

Выяснил он и откуда взялись эти частицы в атмосфер. Незадолго перед тем в Канаде свирепствовали лесные пожары, которые выжгли полосу шириной примерно в 300 км и длиной свыше 1000 км. Продукты сгорания древесины – частички золы, сажи, дым – поднялись на высоту 6–7 км и были перенесены ветрами в Европу. Академик объяснил также, что такое небесное явление – хоть и редкое, но не единственное в своем роде. И припомнил, как однажды во время морской экспедиции у берегов Африки ему довелось видеть вообще разноцветное небо. Часть его была зеленой, другая – желтой, а третья – красной…

Опять-таки виной всему были частицы пыли, поднятые ветрами из африканских пустынь. Причем цвет неба зависит от того, какие именно частицы в данном месте атмосферы преобладают. Именно песок, поднятый бурями высоко в атмосферу, вероятно, определяет и розовый цвет марсианского неба. Что же касается багровых рассветов и закатов на нашей планете, то здесь цвет неба объясняется не столько примесями, сколько тем, что солнцу на краю небосклона приходится принизывать атмосферу не по прямой, а по касательной. В итоге путь солнечных лучей в атмосфере получается в 80 раз более длинным, происходит смещение спектра, и вместо обычно голубого неба мы видим багровое.

Интересно, какое животное самое умное?

Катя Иванова,

г. Конотоп

Ответ на этот вопрос попытались получить недавно сотрудники Базельского зоологического университета (Швейцария). Проведя серию тестов, они установили, что «мыслителем № 1» среди диких животных показал себя орангутан, умственные способности которого оказались на уровне необразованного человека. Далее следуют шимпанзе и слоны, обладающие хорошей памятью. А замыкают пятерку самых умных зверей тигры и львы, которые лучше других умеют решать в уме задачки, связанные со скоростью передвижения и расстоянием.

Слышала по радио, будто появились специальные компьютерные программы, которые могут определить, кому из авторов принадлежит данный текст, нет ли в нем, заимствований из произведений других авторов. Так ли это?

Вика Шемякина,

г. Пермь

Да, попытки создания подобных программ предпринимались неоднократно. Одна из последних – программа «Антиплагиат», которую используют преподаватели московских вузов. Программа способна провести анализ курсовой работы студента, сравнить ее с подобными текстами в Интернете и сообщить, насколько она оригинальна. По сведениям преподавателей Московского института экономики, менеджмента и права уже первые попытки анализа показали, что процент заимствования в работах студентов колеблется от 50 до 80 %.

ДАВНЫМ-ДАВНО

В 1846 году русский академик Б.С.Якоби осветил электрической дуговой лампой улицы, прилегающие к башне Адмиралтейства в Петербурге. Включить лампу было непросто: ее угли надо было сначала сблизить, а затем раздвинуть. Только тогда между ними появлялась яркая электрическая дуга. Но, поскольку угли быстро обгорали, их приходилось сближать, чтобы свет не погас. Поэтому за работой первых дуговых ламп следили люди. Позднее вместо оператора пытались приспособить часовой механизм. Но скорость горения дуги не отличалась постоянством, и дело не пошло.

В 1876 году русский электротехник В.П.Чиколев предложил так называемый дифференциальный регулятор – устройство, которое поддерживало постоянным сопротивление дуги. В нем один из углей был неподвижен, а другой – закреплен в железном корпусе, свободно перемещаемом двумя катушками-магнитами. Работал он так.

Когда угли сближены, сильный ток течет через левую катушку, и она раздвигает угли. Вспыхивает дуга и вызывает ток во включенной параллельно ей правой катушке. Возникающее магнитное поле тянет железный корпус вправо. Постепенно устанавливается равновесие. Его может нарушить либо выгорание углей, либо изменение напряжения сети. Тогда система передвинет угли так, чтобы сопротивление дуги осталось прежним. Свет получался постоянным, без пульсаций.

Независимо от Чиколева, аналогичный регулятор создал и запустил в производство немецкий изобретатель и промышленник Г.Шуккерт. Вплоть до начала XX века его дуговые фонари применялись по всему миру. Со временем математики создали теорию работы дуговых регуляторов. Она оказалась применима к широчайшему классу устройств – от самолетного автопилота до смывного бачка…

* * *

_{А почему?Какое колесо стало колесом? Какой остров был первым открытием Христофора Колумба в Новом Свете? Сколько весил первый мобильный телефон? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в Дом-музей знаменитого художника Питера Пауэла Рубенса в бельгийском городе Антверпене.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВША– Еще в 1812 году воздухоплавательный аппарат готовился участвовать в сражении против Наполеона. Бумажный макет «Летучей рыбы» Франца Леппиха вы сможете выклеить по нашим разверткам и поместить в ваш «Музее на столе».}

_{– В рубрике «Полигон» вы познакомитесь с движущейся моделью джипа с прозвищем Биг-фут (большая нога). Любой крен ему не помеха, он всегда встанет на свои колеса. Он может ездить даже «сидя» – вы в этом сами убедитесь, построив такую модель по нашим описаниям.}

_{– Для юных электронщиков предлагаем новые схемы оригинальных устройств.}

* * *