Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина
Шрифт:
Все детали, которые можно встретить в усилителе ВЧ, уже знакомы нам. Это защитный конденсатор С1; конденсатор связи с антенной С'1; развязывающий фильтр R5С9, преграждающий путь высокочастотной составляющей анодного тока в общие цепи питания ламп; сопротивление нагрузки детектора R11дополнительным сопротивлением R10 преграждающим путь ВЧ составляющей продетектированного сигнала на вход усилителя НЧ; гасящее сопротивление и конденсатор
Единственная деталь, с которой мы еще незнакомы, это конденсатор С'5в схеме б. Если этот конденсатор исключить, то на статорные пластины конденсатора настройки С5, с анода лампы будет попадать высокое постоянное напряжение. В этом случае при случайном замыкании статорных и роторных пластин источник окажется замкнутым на «землю» через катушку L2 или L4 и сопротивление развязки L5. В результате по этому сопротивлению пойдет большой ток, оно перегреется и выйдет из строя. Попутно заметим, что сопротивления анодных развязывающих фильтров и гасящие сопротивления в цепи экранных сеток выходят из строя при пробое конденсаторов, соединяющих эти сопротивления с шасси.
Конденсатор С'5 предохраняет конденсатор настройки С5 от попадания постоянного анодного напряжения. Поскольку даже максимальная емкость конденсатора настройки во много раз меньше, чем емкость конденсатора С'5, то этот конденсатор на резонансную частоту контура практически не влияет (конденсаторы соединены последовательно, и их общая емкость примерно равна наименьшей из емкостей — лист 89).
Для того чтобы было яснее, каким образом колебательный контур оказывается включенным в анодную цепь в качестве нагрузки, напомним, что ротор конденсатора С5 соединен с земляным проводом и, таким образом, через конденсатор С9 оказывается подключенным к верхним (по схеме) выводам катушек L2 и L4. Верхние выводы обеих катушек соединены вместе, а один из нижних выводов подключается к аноду лампы с помощью переключателя диапазонов. Другая секция переключателя коммутирует катушки связи.
В качестве дросселя Др1 можно использовать любую контурную катушку длинноволнового или средневолнового диапазона. Можно изготовить дроссель самому на любом из каркасов, описанных ранее (см. чертежи 4, 5,а, б, в, г, д). При наличии сердечников число витков дросселя выбирается в пределах 80—150 (провод ПЭ-0,1–0,2). На каркасе без сердечника дроссель наматывают между двумя картонными щечками. В этом случае его обмотка должна содержать 100–250 витков того же провода.
В крайнем случае вместо дросселя можно использовать обычное сопротивление 20–30 ком. При включении этого сопротивления в анодную цепь необходимо увеличить в 2–3 раза сопротивление в цепи экранной сетки. При этом, однако, снижается усиление каскада. Особенно нежелательно заменять дроссель сопротивлением в сеточной цепи (чертеж 14,б), так как возможно резкое увеличение фона. Это объясняется тем, что дроссель практически закорачивает входную цепь для токов с частотой 50 гц (частота напряжения сети),
В обоих схемах сопротивление R5 и конденсатор С9 — это так называемый развязывающий фильтр. Его вводят для того, чтобы переменная составляющая анодного тока не проходила по сравнительно длинным проводам питания, а замыкалась на «землю» вблизи усилительного каскада. Подобные фильтры можно часто встретить в анодных, экранных и сеточных цепях усилительных каскадов. В некоторых случаях оказывается возможным отказаться от применения развязывающих фильтров, несмотря на то что они указаны на схеме. Иногда же, наоборот, для того чтобы устранить самовозбуждение, приходится вводить развязывающие фильтры даже там, где на схеме их нет. Несколько примеров развязывающих фильтров показано на рисунке 116.
Основное правило при выборе деталей Rф и Сф состоит в том, что емкостное сопротивление конденсатора Сф, для самой низкой из частот, должно быть во много раз меньше, чем сопротивление Rф. Вспомогательная таблица для выбора, элементов фильтра приведена на рисунках 116 и 81.
Рис. 116. В различных узлах радиоаппаратуры можно встретить развязывающий RC фильтр — простейшую цепь, разделяющую постоянный и переменный ток.
Во всех рассмотренных нами схемах усилителей ВЧ применена так называемая последовательная схема питания анодной цепи (лист 156), где постоянное напряжение на анод подается через контурную катушку. Наряду с этим существует и параллельная схема, где постоянное напряжение на детали контура не попадает.
Обе приведенные на чертеже 14 практические схемы усилителя ВЧ примерно одинаковы, и все же предпочтение можно было бы отдать первой схеме, так как контур здесь не шунтируется внутренним сопротивлением лампы и не нагружен таким значительным потребителем энергии, каким является детектор.
Однако, несмотря на это, в нашем приемнике мы соберем усилитель ВЧ с контуром в цепи анода (схема «б») Это позволит нам резко улучшить чувствительность и избирательность приемника за счет использования положительной обратной связи.
Мы уже несколько раз упоминали об обратной связи в усилительном каскаде. Сейчас настал момент поговорить о ней более подробно.
Напряжение на сетке лампы управляет анодным током и тем самым влияет на анодное напряжение. Иными словами, цепь управляющей сетки связана с анодной цепью через электронный поток, и эта нормальная, прямая связь между сеткой и анодом лежит в основе усилительных свойств лампы. Но в усилительном каскаде может возникнуть и обратная связь, то есть обратное влияние анода на управляющую сетку.
Часто обратная связь возникает помимо нашего желания (например, через источники питания, через проходную емкость лампы или из-за близкого расположения анодных и сеточных цепей), и при этом она может сильно ухудшить работу приемника или усилителя.
Однако во многих случаях мы умышленно создаем в усилительном каскаде обратную связь и с ее помощью улучшаем работу каскада, например, снижаем искажения в усилителе НЧ или повышаем избирательность усилителя ВЧ.
В этом отношении обратная связь чем-то напоминает огонь, который при умелом обращении с ним может сделать много полезных дел. Но огонь может стать страшным злом, если потерять над ним контроль.