Юный техник, 2012 № 12

Якорь для усиления звука заменили мембраной, и оставался один шаг до изобретения телефонной трубки, в которой контакты уже оказались не нужны.

Но мы слишком увлеклись историей, пора вернуться к теме статьи.

В наш век электроники вряд ли имеет смысл делать чувствительный электромеханический прерыватель — его с успехом заменит генератор прямоугольных импульсов, описанный в предыдущем номере журнала. Два транзистора в нем открываются и закрываются одновременно, и ток питания пульсирует со звуковой частотой. Остается включить в цепь питания ключ и наушник — генератор тонального телеграфного сигнала готов.

Третья используемая в нашем телеграфе разработка называется «земляная батарея». Если воткнуть в сырую землю два электрода из разных металлов, то образуется гальванический элемент, где электролитом служит влага с растворенными в ней солями, всегда имеющаяся в земле. Это было подмечено радиолюбителями еще более полувека назад, и в старых журналах можно даже найти описания простых радиоприемников с питанием от земляной батареи.

Лучшей парой оказываются медь и цинк, можно попробовать также цинк — уголь (графит), медь железо или медь — алюминий. Автор подобрал медный пруток диаметром около 5 мм и длиной сантиметров 20 и стальной оцинкованный пруток потоньше, но зато и немного длиннее. Концы прутков следует заточить напильником, чтобы легче было воткнуть их в землю.

Верхние концы прутков желательно оснастить ручками, клеммами для проводов или хотя бы согнуть колечками, чтобы за них вытаскивать из земли. Нелишне вспомнить и про колышки для палаток.

Мой элемент в сухую погоду развил напряжение 0,8 В при токе короткого замыкания (все измерено обыкновенным тестером в режиме вольтметра и амперметра) всего 0,2 мА, но этого оказалось вполне достаточно для питания генератора. Зато наутро, после ночного дождя, он отдавал уже 0,9 В при токе 1,1 мА. Увеличение расстояния между штырями до 4…5 м не привело к заметному изменению параметров элемента.

Схема предлагаемого телеграфа показана на рисунке 3.

Батарей питания в нем нет — источником тока служит земляной элемент, образованный двумя заземлениями. При этом на медном заземляющем штыре будет плюс, а на стальном (оцинкованном) минус. Генераторы на обеих приемопередающих станциях очень похожи, почти одинаковы, но обратите внимание на полярность включения р-n-р и n-p-n транзисторов — она разная, поскольку генераторы правой и левой станций питаются напряжением разной полярности. Не перепутайте заземляющие штыри, медный должен соединяться только с генератором, собранным по схеме справа!

Ключи должны иметь по два контакта — один нормально замкнутый — на схеме он зачернен. Когда нажимают ключ, этот контакт размыкается, зато замыкается другой, находящийся около ручки ключа.

Когда ключи не нажаты, в линию включены только два заземления и два наушника. По цепи течет небольшой постоянный ток, но он не создает никаких звуков. Это режим ожидания. Когда оператор одной из станций нажимает ключ, в работу включается его генератор, и в обоих наушниках слышен звуковой тон. То, что звучат оба наушника, вовсе не недостаток, а скорее достоинство, потому что начинающим телеграфистам обязательно нужен самоконтроль своей передачи.

Теперь о деталях: германиевые транзисторы выбраны потому, что их напряжение открывания (0,15 В) значительно ниже, чем у широко распространенных кремниевых (0,5 В). Попытка собрать подобные генераторы на широко распространенных кремниевых транзисторах КТ315 и КТ361 показала, что они начинают устойчиво работать лишь при напряжении питания более 1,1 В, а земляной элемент такого напряжения зачастую не обеспечивает.

Подойдут германиевые транзисторы любого типа и с любой буквой. От емкости конденсаторов С1 и С2 зависит частота колебаний, то есть тон сигнала. Даже хорошо, если он будет немного разным — легче отличать свою передачу от сигналов корреспондента. Подстроечные резисторы R2 и R6 позволяют улучшить форму колебаний и сделать сигнал мягче и приятнее на слух. Однако слишком большое сопротивление этих резисторов может привести к срыву колебаний.

Высокоомные наушники в этой системе не работают, поскольку на их большом сопротивлении падает большая часть напряжения. Зато годятся наушники от старых телефонных аппаратов, от плееров и подобных приборов. Можно включить в цепь последовательно и четыре низкоомных наушника — по паре каждому оператору.

Но что же делать, если собрать телеграфные аппараты хочется, а германиевых транзисторов нет и взять их негде (поговаривают, что они уже сняты с производства). Придется вернуться к схеме симметричного мультивибратора (см. предыдущий номер журнала), где кремниевые транзисторы включены по отношению к источнику питания параллельно и начинают работать при напряжении от 0,5 В и выше.

Но в мультивибраторе транзисторы открываются поочередно, и ток в линии останется постоянным — это нам не годится. Пришлось доработать мультивибратор, взяв второй транзистор обратной проводимости и «перевернув» его в схеме «кверху ногами». То, что получилось, показано на рисунке 4.

Схема стала немного сложнее, зато оба транзистора стали открываться одновременно, обеспечивая пульсирующий ток в линии. В этом варианте телеграфа можно использовать любые кремниевые транзисторы нужной проводимости.

Форма сигнала у этого генератора несколько хуже — длительность импульсов короче паузы между ними. Объяснить это просто: конденсаторы заряжаются при открытых транзисторах, быстро, а разряжаются при закрытых, а значит, дольше.

Поэтому и тон звука в наушниках менее музыкален, чем у предыдущего генератора.

В заключение — о конструкции. Генераторы вполне можно собрать в подставке телеграфного ключа или в любой подходящей коробочке, на которой установлен ключ.

Монтаж и расположение деталей значения не имеют. Детали можно закрепить хоть на картонке, проткнув в ней отверстия для выводов и соединив их с обратной стороны в соответствии со схемой. Получится этакая «картонная» печатная плата. Если будете работать в полевых условиях, пропитайте картонку парафином — от влаги. Из корпуса каждого аппарата будут выходить всего два провода: один к заземляющему штырю, другой — к наушнику и линии.

Для линии подойдет любой изолированный провод. Его диаметр определяется лишь механической прочностью, все равно сопротивление заземлений больше сопротивления провода. Если изоляция пластиковая, провод можно тянуть прямо по земле (как это делали военные связисты), если же изоляция эмалевая (провод из старых трансформаторов), то она легко повреждается, и провод лучше поднять на ветки кустов и деревьев.

В. ПОЛЯКОВ,

профессор

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Вы писали несколько лет назад об эксперименте, который должны были выполнить многие люди, синхронно подпрыгнув на месте в строго определенное время. Но из этого ничего не получилось — то ли прыгунов было мало, то ли человечество весит не так уж много по сравнению с массой Земли. Интересно, а известно ли, сколько весит вместе все человечество?

Олег Кругликов,

г. Санкт-Петербург