Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина

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.