Ваш радиоприемник

При разработке некоторых кенотронов, например 5Ц4С, конструкторы окончательно смирились с необходимостью питать нить накала от отдельной обмотки и один из выводов этой нити даже соединен с катодом внутри баллона. Некоторые же кенотроны, например 6Ц5С, все-таки приспособили для питания от общей накальной обмотки, и для этого повысили электрическую прочность изоляции между катодом и подогревателем. Эта изоляция выдерживает напряжение в несколько сот вольт.

У всякого, кто посмотрит на схему кенотронного выпрямителя, приведенную на рисунке 45, в, должен появиться законный вопрос: зачем у лампы два анода, если они соединены между собой? Дело здесь в том, что двуханодный кенотрон сделан совсем не для той простой схемы, с которой мы только что познакомились. Он приспособлен для двухполупериодного выпрямителя, схема которого приведена на рис. 46. В отличие от нее схема, приведенная на рис. 45, в, называется однополупериодной.

Рис. 46

Однополупериодный выпрямитель работает «через такт» — один полупериод ток идет на нагрузку, второй — пропадает бесполезно. А нельзя ли сделать так, чтобы оба полупериода участвовали в создании постоянного напряжения?

Оказывается, можно. Для этого необходимо в силовом трансформаторе намотать две повышающие обмотки, включить в них два вентиля и определенным образом сложить их пульсирующие токи. Схема такого сложения оказывается весьма простой (рис. 46). Кенотроны Л_1а и Л_1б работают поочередно, а включены они так, что каждый создает в нагрузке ток одного и того же направления. Поскольку и в той и в другой повышающей обмотке один вывод заземлен, их выполняют в виде одной обмотки с удвоенным числом витков и одним общим выводом — средней точкой. Катод у обеих половинок двуханодного кенотрона общий, так как оба катода все равно нужно было бы присоединить к одной точке — к нагрузке.

Двухполупериодный выпрямитель имеет серьезные достоинства. Во-первых, он дает большее напряжение и больший ток по сравнению с однополупериодным. Во-вторых, при двухполупериодном выпрямлении в 2 раза возрастает частота пульсаций. Теперь уже не 50, а 100 импульсов тока в секунду проходит через выпрямитель. При этом, естественно, возрастает и частота переменной составляющей, а значит, облегчаются условия работы фильтра. Во всяком случае, конденсаторы для частоты 100 гц обладают емкостным сопротивлением в 2 раза меньшим, чем для частоты 50 гц. И несмотря на это, часто приходится отказываться от двухполупериодной схемы — уж очень усложняет и удорожает трансформатор удвоенная повышающая обмотка.

В последнее время в приемниках все чаще применяется двухполупериодный выпрямитель с одинарной обмоткой. Его собирают по так называемой мостовой (иногда говорят мостиковой) схеме, где обязательно должно работать четыре вентиля (рис. 47).

Рис. 47

Рассказывать об этой схеме словами, пожалуй, не стоит — посмотрите на нее внимательно, и вы убедитесь, что благодаря особому включению вентилей ток во время обоих полупериодов идет через нагрузку в одну и ту же сторону. Кенотроны в такой схеме применять нецелесообразно — понадобится две, а то и три лампы вместо одной. В мостовой схеме применяются полупроводниковые диоды и особенно часто селеновые вентили, заранее собранные в виде моста и опрессованные в пластмассу.

В заключение хочется остановиться на одном дополнении к анодному выпрямителю, которое в общем-то не имеет к нему никакого отношения. Речь идет о включении небольшого сопротивления в цепь общего минуса (рис. 48, а). Теперь общий анодный ток всех ламп для того, чтобы попасть на минус выпрямителя, то есть на нижний по схеме вывод повышающей обмотки, должен обязательно пройти через сопротивление R₂. Это сопротивление становится источником небольшого отрицательного напряжения, «плюс» которого заземлен, а «минус» может быть подан на сетки ламп в качестве постоянного отрицательного смещения. Для того чтобы уменьшить пульсации на сопротивлении R₂, по нему не пропускают переменную составляющую — она замыкается через конденсатор анодного фильтра С₂. Для этого как раз и приходится корпус этого конденсатора изолировать от шасси. Кроме того, для уменьшения пульсаций напряжение на сетки подают через дополнительный низкочастотный фильтр R₃С₃. Включив вместо R₂ делитель из нескольких сопротивлений, можно получить несколько напряжений, различных по величине и отрицательных относительно шасси (рис. 48, б).

Рис. 48

Итак, мы с вами можем уже предложить электронной лампе тот «обед», который требуется ей для нормальной работы, знаем, как приготовить для нее все «блюда» — и анодное напряжение, и накальное, и даже отрицательное смещение на сетку. Сейчас вы убедитесь в том, что лампа не напрасно «ест хлеб», что, получив то, что требовалось, электронная лампа отлично справляется с разнообразными сложными заданиями, которые возлагаются на нее в радиоприемнике.

Электроника и граммофон

Старинная арабская сказка рассказывает нам о волшебной лампе, с помощью которой можно в мгновение ока возводить дворцы, разрушать горы, переносить людей с места на место и совершать много других больших и малых чудес. Но волшебная сила лампы открывается не сразу, хозяин светильника — Алладин узнает о ней совсем случайно. Чтоб нам не оказаться в подобном положении, давайте сразу же выясним, для чего нам нужны электронные лампы в приемнике, где можно использовать их «волшебную силу», и как это сделать.

Напряжение, которое создает сигнал принимаемой станции на входном контуре, очень мало — обычно оно составляет несколько десятков или несколько сотен микровольт и лишь при приеме мощных и близко расположенных станций достигает десятков и сотен милливольт. В то же время диодный детектор работает без искажений, если на него подать высокочастотное напряжение около вольта, а еще лучше — несколько вольт. Таким образом, первая задача, которая стоит перед электронными лампами, сводится к тому, чтобы усилить высокочастотный сигнал перед его поступлением на детектор.

Если предположить, что первая задача решена, то на выходе детектора мы получим напряжение низкой частоты около вольта, а мощность низкочастотного сигнала после детектирования будет измеряться миллионными долями ватта. (Это, конечно, очень мало, хотя и в миллионы и миллиарды раз больше, чем поступает на вход приемника). Если такой слабый сигнал подвести прямо к громкоговорителю, то его диффузор практически даже не сдвинется с места — громкоговоритель работает при мощностях сигнала порядка ватта. Отсюда и следует вторая задача, которую призваны решить электронные лампы в приемнике, — они должны усилить низкочастотный сигнал, полученный в результате детектирования, резко повысить его мощность, с тем чтобы досыта «накормить» громкоговоритель. Одним словом, в приемнике нужно иметь два усилительных тракта — высокочастотный (ВЧ) и низкочастотный (НЧ).

Попробуем сразу взять быка за рога — попытаемся разобрать типичную практическую схему усилителя НЧ. Подобную схему (рис. 49, б) можно встретить в подавляющем большинстве советских и зарубежных ламповых приемников.

Рис. 49

Прежде всего несколько слов об общих принципах построения усилителя НЧ. Мы уже говорили (стр. 127), что необходимую для громкоговорителя мощность может дать специальная выходная лампа — лучевой тетрод или пентод. Но для того, чтобы управлять током выходной лампы, на ее сетку нужно подать сравнительно большое напряжение НЧ — обычно 5—15 в. Детектор такого напряжения обеспечить не может, и поэтому необходим еще один каскад — усилитель напряжения, или, как его еще называют, предварительны» усилитель. На его сетку с детектора подается слабый низкочастотный сигнал, а на выходе получается усиленное напряжение, которое в свою очередь подается на сетку выходной лампы. Теперь посмотрим, как эти общие принципы воплощены в конкретной схеме.

Выходной каскад собран на лампе Л₂. В ее катодную цепь включено сопротивление R₆, на котором суммарный анодно-экранный ток создаст напряжение смещения (рис. 39, б). «Плюс» этого напряжения на катоде лампы, а «минус» — на корпусе. К корпусу через сопротивление утечки R₅ подключена управляющая сетка и таким образом на ней оказывается отрицательное напряжение относительно катода.

Главная особенность выходного каскада состоит в том, что нагрузка (громкоговоритель) включена в анодную цепь не непосредственно, а через выходной трансформатор Тр₂. Связано это вот с чем. Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя очень мало — оно не превышает нескольких ом. В то же время, чтобы лампа отдавала значительную мощность при минимальных искажениях, в анодную цепь этой лампы нужно включить довольно большое сопротивление нагрузки, обычно 5—10 ком. Только при таком сопротивлении на нагрузке действует достаточно большое низкочастотное напряжение — 100–200 в, которое так же, как и ток (рис. 10), участвует в создании выходной мощности. Назначение выходного трансформатора в том и состоит, что он с помощью маленького сопротивления звуковой катушки создает в анодной цепи достаточно большое сопротивление нагрузки.