Радио?.. Это очень просто!

Айсберг Евгений Давыдович

НЕЗНАЙКИН ОЧАРОВАН СУПЕРГЕТЕРОДИНОМ

Л. — Успокойся, я тебе не открыл еще одного из главных преимуществ супергетеродина: цепи усилителя промежуточной частоты настроены раз и навсегда на одну и ту же постоянную частоту. Гетеродин настраивают так, чтобы

для каждой принимаемой частоты его ток, складываясь с током антенны, давал всегда одну и ту же результирующую частоту, равную промежуточной.

Н. — Я думаю, что числовой пример здесь не будет лишним.

Л. — Допустим, что мы имеем супергетеродин, каскады промежуточной частоты которого настроены на частоту 465 кгц. Чтобы принять сигнал передающей станции с частотой 600 кгц (волна 500 м), необходимо настроить гетеродин на частоту 1 065 кгц; тогда результирующая частота будет равна разности составляющих частот: 1 065–600 = 465 кгц.

Чтобы принять другой сигнал с частотой 850 кгц надо настроить гетеродин на частоту 1 315 кгц; тогда мы снова получим 1 315 – 850 = 465 кгц.

Н. — Теперь мне кажется, что я понял. В результате контуры настройки усилителя промежуточной частоты совсем не надо настраивать каждый раз при переходе от одной станции к другой. Я думаю, что поэтому нам и не надо применять конденсаторы переменной емкости, потому что настройка контуров не меняется. Следовательно, в супергетеродине имеются только два контура, требующих настройки: входной контур (настраиваемый на принимаемый сигнал) и контур гетеродина (который надо настраивать на частоту, большую или меньшую, чем принимаемый сигнал, на величину промежуточной частоты).

Таким образом, настройка оказывается очень простой.

Л. — Еще проще, чем ты думаешь. Оба конденсатора обычно управляются одной и той же ручкой. При этом разность частот настройки постоянна, независимо от положения роторов конденсаторов.

Н. — Но каким образом осуществляют практически наложение двух колебаний?

Л. — Существует тысяча и один способ преобразования частоты, принцип действия которых примерно один и тот же. Поэтому достаточно рассмотреть основные и особенно наиболее распространенные.

Одна из наиболее старых схем (рис. 93) хорошо иллюстрирует принцип работы супергетеродина. В контур L₂C₂ гетеродина на отдельной лампе Л₂ включена маленькая катушка связи L₃, которая индуктивно связана с катушкой L₁ входного контура. Благодаря этой связи колебания гетеродина вводятся в контур Л₁С₁. Таким образом, на сетку лампы Л₁, одновременно подаются два переменных напряжения: напряжение, возбуждаемое в антенне, и напряжение от гетеродина. Лампа Л₁ работает как анодный детектор благодаря смещению за счет сопротивления в ее катоде. В результате детектирования двух колебаний, поданных на сетку лампы Л₁, образуется промежуточная частота.

Схема приемника включает также два каскада усиления промежуточной частоты (Л₃ и Л₄) с настроенной трансформаторной связью, затем детектор (Л₅) и усилитель низкой частоты (Л₆).

Pиc. 93. Схема супергетеродина с гетеродином на отдельной лампе.

Н. — Рассматривая схему, я вижу, что цепи настройки усилителя промежуточной частоты имеют шесть колебательных контуров. Думаю, что в результате этого приемник должен иметь огромную избирательность.

Л. — Конечно. В этом состоит еще одно преимущество супергетеродина. В приемниках прямого усиления на высокой частоте нельзя увеличивать число настраивающихся контуров, хотя бы из-за трудности одновременной настройки их конденсаторами переменной емкости. В то же время в супергетеродинах ничто не мешает увеличению числа колебательных контуров, потому что их настройка, по крайней мере в каскадах усиления промежуточной частоты, является неизменной.

Н. — Я чувствую, что очарован преимуществами приемника с преобразованием частоты. Могу я начать строить приемник по схеме, приведенной на рис. 93?

СЕТКИ РАЗМНОЖАЮТСЯ

Л. — И не мечтай. Эта схема полна недостатков. Уже давно не подводят к одному электроду лампы два колебания, а также избегают такой сильной связи между входным колебательным контуром и контуром гетеродина.

Н. — Сильная связь имеет недостатки?

Л. — Да, и серьезные. Так как разница в настройке контуров незначительна, гетеродин может начать генерировать колебания не на частоте контура L₂C₂, а на частоте входного контура L₁C₁; тогда не будет происходить преобразования частоты.

Это явление называют затягиванием колебаний.

Н. — Как это неприятно. Но я не вижу другого способа наложения колебаний, кроме индуктивной связи между контурами входа и гетеродина.

Л. — Способ заключается в применении многосеточных ламп, в простейшем случае с двумя сетками. Колебания гетеродина подаются на первую сетку (рис. 94), а колебания принимаемого сигнала — на вторую. Таким образом, одновременно два колебания действуют на анодный ток, который и будет являться результирующим. Ты видишь, что в этой схеме нет индуктивной связи между контурами L₁C₁ и L₂C₂.

Рис. 94. Преобразование частоты с помощью двухсеточной лампы Л₁ и гетеродина с лампой Л₂.

Н. — Действительно. Два колебания действуют на анодный ток независимо одно от другого.

Л. — Эта схема, когда-то очень популярная, сейчас уже тоже не применяется. Ее основным недостатком, помимо прочих, является сильная паразитная связь между колебательными контурами, обусловленная…