Для чего в радиоприемнике служит ручка настройки
НАСТРОЙКА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ТРАКТА ТРАНЗИСТОРНОГО СУПЕРГЕТЕРОДИНА С ПОМОЩЬЮ ГСС
Настройка высокочастотного тракта супергетеродинного радиоприемника производится после того, как будет налажена ею низкочастотная часть, проверен монтаж высокочастотных цепей и режимы работы всех транзисторов приведены в соответствие с рекомендуемыми. Принято измерения всех высокочастотных параметров транзисторных приемников, имеющих выходную мощность Рн до 150 мВт, производить при выходной мощности Рч1=5 мВт, а приемников, имеющих номинальную выходную мощность Рн более 150 мВт, — при выходной мощности Рч2=50 мВт. Мощностям Рн и Рч соответствуют определенные напряжения Ue и Uч на выходе приемника, которые определяются по формулам:
где Рн — номинальная выходная мощность усилителя низкой частоты (УНЧ) приемника в ваттах; RГ — сопротивление звуковой катушки динамической головки в омах; Uн, UЧ1, UЧ2 — напряжения в вольтах, соответствующие номинальной мощности приемника и мощностям 5 и 50 мВт.
Для хорошей настройки приемника необходимы генератор стандартных сигналов (ГСС), ламповый или транзисторный вольтметр со шкалой 1 — 3 В и осциллограф. Последний нужен в основном при налаживании УНЧ. Схема подключения указанных приборов приведена на рис. 1. Приборы необходимо присоединять возможно более короткими проводами, шасси всех приборов должны быть надежно соединены между собой общим проводом приемника. Кабель от ГСС рекомендуется «заземлять», т. е. соединять с общим проводом приемника в точке, наиболее близко расположенной ко входу каскада (транзистора), на который подается сигнал от ГСС.
Настройка высокочастотной части приемника подразделяется на следующие основные операции: проверка работы детектора, настройка усилителя промежуточной частоты (УПЧ), настройка преобразователя частоты, настройка гетеродина, сопряжение входных и гетеродинных контуров. Рассмотрим порядок настройки на упрощенной типовой структурной схеме двухдиапазонного ткарманного приемника (рис. 2) с выходной мощностью 70 мВт (на нагрузке 10 Ом). Для этой схемы
Условимся, что при настройке отдельных каскадов от ГСС подается высокочастотный сигнал с частотой модуляции 400 или 1000 Гц и глубиной модуляции 30%.
Проверка работы детектора. При исправной работе УНЧ детектор Д1 практически не требует какой-либо регулировки. Для проверки детекторной цепи необходимо регулятор громкости R поставить в положение максимальной громкости и на вход детектора (точка 1) подать от ГСС через конденсатор 0,05 — 0,1 мкФ сигнал с промежуточной частотой 465 кГц такой величины, при которой вольтметр ИП1 покажет напряжение Uч1 = 225 мВ. Для большинства приемников карманного типа такое напряжение на нагрузке обеспечивается при подаче от ГСС сигнала величиной не более 250 мВ. Если детекторная цепь и УНЧ работает нормально, то увеличение сигнала от ГСС до уровня, соответствующего выходному напряжению UH =0,84 В, не должно приводить к заметному увеличению искажений, о которых можно судить по изображению на экране трубки осциллографа. При значительных искажениях надо заменить диод Д1 и проверить исправность УНЧ.
Настройка усилителя промежуточной частоты (УПЧ) имеет первостепенное значение, так как от качества работы УНЧ зависит чувствительность приемника и его избирательность по соседнему каналу, а также качество воспроизведения звука. Независимо от количества каскадов УПЧ настройку следует начинать с последнего каскада. Колебания гетеродина надо сорвать, для чего достаточно эм?птер транзистора Т1 соединить с общим проводом через конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Если в приемнике имеется система АРУ, она должна быть отключена.
Может оказаться, что собственная частота контура L12C21 значительно отличается от промежуточной — 465 кГц. Тогда напряжение на выходе и звук с частотой модуляции в громкоговорителе будут отсутствовать даже при значительном сигнале от ГСС и полностью введенном или выведенном сердечнике катушки L12. В этом случае, медленно изменяя частоту ГСС около значения 465 кГц, добиваются наибольшего напряжения на выходе (ИП1) и по шкале ГСС определяют частоту настройки контура L12, С21. Если она выше промежуточной — число витков катушки L12 или емкость конденсатора С21 надо увеличить, если ниже — уменьшить и настройку повторить вновь. Подобные операции могут потребоваться и при настройке других каскадов.
Первый каскад усиления по промежуточной частоте собран на транзисторе Т2 с апериодической нагрузкой и поэтому в настройке не нуждается. Необходимо лишь убедиться, что он обеспечивает нормальное усиление. С этой целью от ГСС через конденсатор 0,05 — 0,1 мкФ. на базу транзистора Т2 (точка 3) подают сигнал частотой 465 кГц, более годно подстраивают контур L12C21 и при выходном напряжении 225 мВ определяют уровень сигнала, подаваемого от ГСС. Если напряжение не превышает 30 — 60 мкВ, каскад исправен. При недостаточном усилении каскада следует использовать транзистор с большим значением Вст.
Настройка преобразователя частоты сводится к настройке фильтра госредоточен-ной селекции (ФСС), состоящего из контуров L9C15; Ы0С16; L11C17 и конденсаторов связи С18, С19. Для этого переключатель диапазонов ставят в положение длинных или средних волн, блок конденсаторов соответственно устанавливают в положение минимальной или максимальной емкости и в точку 4 через конденсатор 0,1 — 0,2 мкФ от ГСС подают сигнал частотой 465 кГц. Затем, поочередным вращением сердечников катушек L11 — L9, добиваются наибольшего напряжения на выходе приемника. Учитывая, что контуры взаимно влияют друг на друга, их подстройку производят многократно, добиваясь, чтобы поворот любого из сердечников катушек L11 — L9 в ту или иную сторону приводил к уменьшению напряжения на выходе приемника, которое с помощью аттенюаторов ГСС в процессе настройки ФСС поддерживают на уровне, не превышающем 0,3 — 0,5 В.
При нормальной работе такта промежуточной частоты чувствительность по ПЧ на базе транзистора Т1 не должна быть более 5 — 8 мкВ (при напряжении на выходе 225 мВ). После настройки тракта ПЧ проверяют ширину полосы пропускания, которая в основном определяется параметрами ФСС. С этой целью на базу транзистора преобразователя Т1 подают сигнал от ГСС частотой 465 кГц, уровень которого в 5 — 10 раз превышает чувствительность по ПЧ, например 50 мкВ, и регулятором громкости R устанавливают выходное напряжение Uч1=225 мВ. Затем уровень сигнала от ГСС увеличивают в два раза, до 100 мкВ, и ручкой изменения частоты настройки ГСС на выходе опять добиваются напряжения 225 мВ. При этом частоту ГСС изменяют в обе стороны относительно частоты 465 кГц. Разность между этими частотами и будет равна ширине полосы пропускания тракта ПЧ, которая должна быть, в пределах 6 — 9 кГц. Если ширина полосы пропускания окажется больше указанной, то надо проверить соответствие номиналов конденсаторов С18, С19, требуемым по схеме (обычно 5 — 10 пФ) и правильность распайки концов катушки Lll. Если окажется, что все величины соответствуют норме, следует определить, какой контур, входящий в состав ФСС, имеет малую добротность. Практически это легко сделать в процессе настройки ФСС. При вращении. сердечника катушки такого контура, напряжение на выходе приемника меняется незначительно. Этот контур следует заменить, и настройку ФСС повторить заново.
Описанный метод настройки ФСС не позволяет полностью реализовать все возможности ФСС. Однако он обеспечивает вполне приемлемые для практики результаты и нашел широкое применение в радиолюбительской практике и ремонтных мастерских.
Настройка гетеродина. К настройке гетеродина преобразователя, работающего по совмещенной схеме, переходят после того, как будет установлено, что в преобразователе не возникает паразитная генерация на частотах, близких к промежуточной частоте, а гетеродин обеспечивает получение устойчивых колебаний при любом положении блока конденсаторов СЗ, С6 на ДВ и СВ диапазонах. Проверить наличие колебаний гетеродина можно различными способами, в том числе с помощью лампового или транзисторного милливольтметра переменного тока, который подключают к эмиттеру транзистора Т1. Медленно вращая ручку настройки приемника, наблюдают за изменением напряжения на эмиттере, которое должно лежать в пределах 80 — 150 мВ. Отсутствие колебаний гетеродина может быть вызвано многими причинами: неисправностью конденсатора С14, замыканием пластин в секции С6 блока переменных конденсаторов, ошибкой в распайке гетеродинных катушек и другими.
После того как будут устранены неисправности в работе гетеродина, переходят к укладке его частот. Если катушки контуров гетеродина различных диапазонов соединены последовательно, т. е. катушка предыдущего диапазона составляет часть индуктивности контура следующего, укладку частот гетеродинного контура следует начинать с более высокочастотного диапазона. В случае если в схеме на каждом диапазоне применены отдельные катушки гетеродина, укладку частот гетеродина можно начинать с любого диапазона. В нашем случае в гетеродине применены отдельные катушки.
Рассмотрим последовательность укладки частоты гетеродина в диапазоне ДВ (408 — 150 кГц). Установив переключатель В1 в положение ДВ, а блок конденсаторов СЗС6 — в положение, соответствующее максимальной емкости, ГСС с помощью витка связи, присоединенного к делительной головке, связывают с феррито-вой антенной МА приемника. От ГСС подают сигнал частотой 148 кГц (с некоторым запасом в сторону расширения диапазона, на 1 — 2%)- Затем вращением сердечника катушки индуктивности L5 устанавливают частоту гетеродина 613 кГц (fГ1 — fc1 +fп = 148+465 = 613 кГц) по максимальному напряжению на выходе приемника (регулятор громкости, как и при всех процессах настройки, должен находиться в верхнем по схеме положении). Уровень сигнала от ГСС должен быть таким, чтобы напряжение на выходе приемника не превышало 0,8 — 1 В.
Далее блок конденсаторов переменной емкости СЗС6 устанавливают в положение минимальной емкости, ГСС настраивают на частоту 415 кГц (с учетом запаса в сторону расширения диапазона на 1 — 2%) и изменением емкости подстроечного конденсатора С9, а иногда и постоянного конденсатора С8 снова добиваются максимального напряжения на выходе приемника, что соответствует частоте гетеродина fг2 =fс2+ fп =415+465 = 880 кГц.
После укладки частоты на верхней границе поддиапазона ДВ несколько уходит настройка гетеродинного контура на нижней граничной частоте, поэтому блок СЗС6 опять ставят в положение максимальной емкости, ГСС настраивают на частоту 148 кГц и вновь сердечником катушки L5 уточняют настройку гетеродина по максимуму напряжения на выходе приемника. Это, в свою очередь, приводит к расстройке контура гетеродина на высокочастотном конце диапазона. Для корректировки ее блок СЗСб вновь устанавливают в положение минимальной емкости, ГСС настраивают на частоту 415 кГц и конденсатором С9 уточняют настройку гетеродинного контура. Повторив эти операции 3 — 4 раза, можно уложить крайние частоты гетеродина в диапазоне ДВ в заданные границы (613 — 880 кГц).
Укладку частот гетеродина в диапазоне средних волн (СВ) производят аналогичным образом. Разница лишь в том, что на вход приемника от ГСС подают частоты 520 и 1620 кГц (с учетом запаса по частоте в сторону расширения границ диапазона), а настройку ведут сердечником катушки L6 и конденсаторами С12, СП.
Сопряжение входных и гетеродинных контуров. Чтобы супергетеродинный приемник имел максимальную чувствительность и избирательность, необходимо, чтобы при любом положении пластин блока конденсаторов СЗС6 разность между частотами настроек входного и гетеродинного контуров равнялась промежуточной частоте. При использовании типовых блоков конденсаторов получить такое идеальное сопряжение невозможно, так как требуемые коэффициенты перекрытия по частоте у входного и гетеродинного контуров различны. Для получения приемлемого для практики сопряжения прибегают к искусственной подгонке закона изменения емкости контура гетеродина по диапазону путем включения в контур сопрягающих конденсаторов С10 — С12 (на СВ) и С7 — С9 (на ДВ). При этом, используя во входных контурах конденсаторы С4, С5 (на ДС) и Cl, C2 (на ДВ), точное сопряжение можно получить только в трех точках сопрягаемого диапазона. Во всех остальных точках будет наблюдаться расхождение настроек, которые должны находиться в пределах полосы пропускания входного контура.
Наименьшее расхождение настроек, а следовательно, уменьшение чувствительности приемника возможно лишь при вполне определенных значениях сопрягающих конденсаторов, индуктивности контуров и распределении точек точного сопряжения внутри диапазона. Для стандартных диапазонов ДВ (408 — 150 кГц), СВ (1605 — 525 кГц) и KB (12,1 — 3,95 МГц) рекомендуются следующие значения частот точного сопряжения:
Значения частот точного сопряжения, кГц
Для чего в радиоприемнике служит ручка настройки
Морское ведомство уже достаточно хорошо поняло важность беспроволочной связи. Построенные станции были установлены на броненосцах черноморской эскадры «Георгий Победоносец» и «Три Святителя».
Однако, несмотря на то, что А. С. Попов за свои работы получил в это время премию Русского технического общества, несмотря на все безусловные успехи беспроволочного телеграфа, несмотря на энергию Дюкрете, – масштабы работ А. С. Попова, ограниченные ничтожно малыми средствами, были очень незначительными.
2. Как работает простейший радиоприёмник
В первом номере в журнала Русского физико-химического общества за 1896 г. приёмник Попова (отдельно – рис. 7) описан следующим образом:
Трубка с опилками подвешена горизонтально между зажимами М и N на лёгкой часовой пружине, которая для большей эластичности согнута со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своём действии он мог давать лёгкие удары молоточком посередине трубки, защищённой от разбивания резиновым кольцом. Удобнее всего трубку и звонок укрепить на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно.
Действует прибор следующим образом. Ток батареи 4-5 Вольт постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В и по обмотке электромагнита реле обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притягивания якоря реле, но если трубка AВ подвергается действию электрического колебания, то сопротивление мгновенно уменьшится и ток увеличится настолько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь, идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнётся и звонок начнёт действовать, но тотчас же сотрясённая трубка опять уменьшит её проводимость, и реле разомкнёт цепь звонка. («Изобретение радио Л. С. Поповым», АН СССР, 1945, стр. 60.)
«Электрическое колебание», действию которого подвергается трубка АВ – когерер – и есть электромагнитная волна (сокр. – ЭМВ). Как ЭМВ вообще «попадает» в приёмник? Для это служит АНТЕННА – длинный медный провод, один конец которого прикрепляется к столбу, ветке дерева, к воздушному змею даже, а другой – к зажиму «М». Кроме того, приёмник должен иметь достаточно хорошее заземление: к зажиму «N» подключается ещё дин провод, надёжно соединённый с металлическим предметом, зарытым в землю. Только в этом случае в антенне возникнет индукционный ток, достаточный для того, чтобы произошло «спекание» опилок в когерере, и его сопротивление резко уменьшилось.
В статье «Полупроводниковый диод» я рассказывал о том, как один из сотрудников лаборатории Попова, случайно обнаружил, что если вместо электромагнитного реле подключить головные телефоны, то в них в них будут хорошо слышны телеграфные сигналы передатчика. В дальнейшем когерер был заменён кристаллическим детектором, изобретение которого по праву также принадлежит А.С. Попову.
Создание мощных радиостанций породило целую волну массового радиолюбительства. Собственно, само слово «радиолюбитель» возникло в начале ХХ века. Люди самостоятельно изготавливали кристаллические детекторы, искали на них активную точку
(рис. 8) и «строили» детекторные радиоприёмники.
Собственно, ДЕТЕКТОРНЫЙ радиоприёмник мы, обычно, и имеем в виду, когда говорим «простейший». В те далёкие времена именно радио было единственным источником информации для самых удалённых уголков нашей громадной страны.
Сейчас существует большое количество схем детекторных приёмников. Но, говоря ДЕТЕКТОРНЫЙ, не следует забывать: это такой приёмник, который не нуждается в источниках питания (батареях и аккумуляторах), он работает за счёт энергии принимаемых электромагнитных волн.
3. «Современные» детекторные приёмники
Начну с «классической» схемы №1, которая была повторена радиолюбителями несчётное число раз и описана в школьной физике.
WA1 – антенна, внизу – заземление, L1 и С1 – входной колебательный контур, VD1 – полупроводниковый диод, С2 – конденсатор, BF1 – головные телефоны.
На рис. 10 показаны типы радиодеталей и их номиналы.
Конденсатор С1 может быть подстроечным.
При повторении такого радиоприемника не надо забывать, что (как и раньше) большое значение имеют качественные антенна и заземление. От этого напрямую зависит полученный результат.
Описание работы.
Под воздействием электромагнитных волн, излучаемых передатчиками, в антенне радиоприемника возникают вынужденные модулированные колебания (рис. 11).
Один из элементов входного контура, в данном случае С1, делается переменной емкости для настройки в резонанс с какой-либо станцией. В контуре также возникнут модулированные высокочастотные колебания (рис. 11), но значительно большей амплитуды при настройке в резонанс.
Этот высокочастотный модулированный сигнал не способен непосредственно вызвать колебания мембраны телефона со звуковой частотой. Он только возбудит высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. При большой частоте мембрана вследствие инертности не будет успевать смещаться сколько-нибудь значительно за малое время, равное периоду высокочастотных колебаний. Поэтому этот модулированный сигнал подается на детектор – полупроводниковый диод V1, обладающий односторонней проводимостью. После прохождения детектора получаются детектированные колебания, представляющие собой сумму выпрямленных колебаний высокой и низкой частот (рис. 12).
Для окончательного отделения звуковой частоты от высокой параллельно с телефоном включают блокировочный конденсатор C2. Его ёмкость подбирается так, чтобы емкостное сопротивление для низких частот было гораздо больше, чем индуктивное сопротивление телефона В1. А телефон представляет большое индуктивное сопротивление для высокой частоты. Тогда токи высокой частоты пойдут через конденсатор, а низкой – через телефон. В результате мембрана телефона будет колебаться со звуковой частотой (рис. 13), и мы услышим звук.
Многократное изготовление детекторных радиоприёмников по этой и подобной ей схемам показало отличную повторяемость. Я лично собрал свой первый детекторный радиоприёмник именно по этой схеме из деталей радиоконструктора (рис. 14) в ноябре 1968 года.
Схема №2 (с сайта http://www.s-led.ru) – рис. 15.
Входной контур, образованный катушкой L1 и одной секцией конденсатора переменной ёмкости С2, обеспечивает приём радиостанций в диапазоне длинных волн (LW). Особенностью данной схемы является высокая добротность контура, что приводит к увеличению сигнала и высокой избирательности.
Такая добротность получается благодаря малому шунтирующему действию детектора, выполненного на эмиттерном переходе транзистора VT1, который одновременно является усилителем низкой частоты и нагружен на высокоомные головные телефоны ВА1.
Катушка L1 наматывается проводом ПЭВ диаметром 0,15 мм на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40 мм. Намотка состоит из 5 секций внавал по 50 витков в каждой. Ширина секции – примерно 5 мм. Отводы выполняются от 40, 50, 60, 70 и 80 витка, считая от заземлённого конца катушки.
Вместо транзистора П416Б можно использовать КТ3107К.
При налаживании нужно сначала с помощью С2 поймать сигнал какой-либо радиостанции, а затем подбором отвода катушки и величины резистора R1 добиться наибольшей громкости.
Если использовать эффективную антенну – провод длиной 20 м – и хорошее заземление, возможно использование вместо высокоомных наушников капсуля ДЭМ-4М.
Схема №3 (с сайта http://www.radionic.ru) – рис. 16.
Автор этого приёмника утверждает, что этому детекторному приемнику не требуется классическая антенна и заземление. Судя по фото – это действительно так, поскольку у него «за окном» находится мощная радиостанция.
Рамка собрана из двух деревянных реек, соединенных крест на крест. На концах полученного ромба делаются небольшие пропилы, в которые и будет укладываться провод. Расстояние между пропилами – 10 мм. Всего нужно намотать 10 витков. В данной конструкции был использован обычный обмоточный провод диаметром 0,47 мм, в эмалевой изоляции. Наушники – высокоомные.
Приемник рассчитан на прием вещательных станций средневолнового диапазона. Антенной в данном приемнике служит катушка-рамка. Такая антенна имеет четко выраженную диаграмму направленности в виде восьмерки, сила сигналов получается наибольшей, когда плоскость рамки направлена на передающую радиостанцию, и наименьшей, когда она находится в положении, перпендикулярном к направлению на передающую радиостанцию. Рамка одинаково хорошо принимает сигналы, идущие как со стороны передающей радиостанции, так и с противоположной стороны.
Схема №4 (с сайта http://zamykaniya.net) – рис. 17-20.
Это детекторный приемник, работающий в двух диапазонах: средневолновом (СВ ли MW) и длинноволновом (ДВ или LW).
Его схема показана на рис. 17, где S1 – переключатель диапазонов., которым можно поочередно подключать к переменному конденсатору С1 либо часть витков катушки, либо всю катушку. В первом случае приемник будет работать в диапазоне средних волн (600 – 200 м), во втором – в диапазоне длинных волн (2000 – 700 м). Настраивают приемник в том и в другом диапазоне изменением емкости переменного конденсатора. Остальные детали приемника вам уже известны. Антенну подключают к гнезду X1,заземление – к гнезду Х2,головные телефоны включают в розетку ХЗ.
Катушка L1 наматывается на ферритовый стержень диаметром 8 мм и длиной 140 мм (такие стержни чаще всего используют в карманных приемниках). Обмотку из 220 витков провода марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17 – 0,2 мм располагают примерно посередине стержня. Отвод сделайте в виде петли от 60-го витка, считая от верхнего по схеме вывода (антенного).
Подобрав все детали (рис. 18), их размещают на монтажной плате (рис. 19). Ферритовый стержень с обмоткой нужно укрепить на плате с помощью проволочных скобок. Для крепления переменного конденсатора вырезают из алюминия или жести толщиной 0,8 — 1 мм две скобки и привинчивают с их помощью конденсатор к плате. Это, конечно, касается конденсатора от радиоприемника, например, «Селга». Если же будет конденсатор другой конструкции, способ крепления придется придумать самостоятельно.
Смонтированная плата показана на рис. 19, б. Но сборку приемника на этом нельзя считать законченной. Плату нужно установить в корпусе, внешний вид которого может быть разработан самостоятельно. Для примера на рис. 20 показан один из возможных вариантов корпуса. Материалом для него может быть оргстекло или фанера. Стенки корпуса соединяют между собой клеем или шурупами. Нижняя стенка должна быть съемной.
Налаживания приемник не требует и, если в монтаже не было допущено ошибок, готов к работе сразу после подключения к нему наружной антенны и заземления. Для облегчения настройки на радиостанции рекомендуется установить на корпусе приемника у ручки переменного конденсатора шкалу из двух полуокружностей – одна для средневолнового диапазона, другая – для длинноволнового. На ручке настройки надо нанести риску или стрелку. На полуокружностях затем следует проставить точки, соответствующие прослушиваемым на приемнике радиостанциям.
Схема №5 (с сайта http://irls.narod.ru/pru/pru33.htm)
ГРОМКОГОВОРЯЩИЙ ПРИЕМНИК С МОСТОВЫМ УСИЛИТЕЛЕМ И ПИТАНИЕМ «СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИЕЙ»
В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
В ряде публикаций, в том числе и на страницах журнала «Радио», автор показал, какие возможности открываются в этой мало исследованной области. В данной статье читателям предлагается еще ряд усовершенствований приемника с питанием энергией электромагнитного поля.
Во время экспериментов с различными приемниками и усилителями к ним с питанием «свободной энергией» выяснилось, что удобнее подсоединять усилитель к приемнику только двумя проводниками, по которым подается и сигнал, и питание. Это позволило бы, во-первых, использовать приемник как детекторный без всяких переключений, просто присоединив к его выходу головные телефоны, и, во-вторых, отнести усилитель с громкоговорителем от приемника на некоторое расстояние, связав их двухпроводной линией, хоть обычным телефонным проводом.
В общих чертах приемник повторяет вариант, описанный в журнале «Радио», 2000, № 7, с. 22-23, но имеет несколько интересных отличительных особенностей.
Схема приемника, начиная с детекторного моста, полностью симметрична (рис.21), детектор соединяется со входом усилителя двухпроводной линией (точки А и В) и такой же линией выход соединяется с выходным трансформатором и громкоговорителем (точки С и D). Разумеется, линий может и не быть, если и приемник и усилитель с громкоговорителем собраны в одном корпусе.
Колебательный контур приемника образован емкостью антенны WA1 и индуктивностью катушки L1 Такое решение обеспечивает выделение максимальной мощности сигнала в контуре. Грозопереключатель SA1 (он же выключатель приемника) и неоновая лампочка HL1 служат для защиты приемника при грозах. Статического электричество на антенне не накапливается, поскольку она постоянно соединена с заземлением через контурную катушку L1. В приемнике установлен очень хорошо зарекомендовавший себя, особенно при работе на индуктивную нагрузку, мостовой детектор на диодах VD1-VD4. Конденсатор связи детектора с антенным контуром С1 согласует их сопротивления. Однажды подобранный по максимуму напряжения питания на усилителе, он в дальнейшем может быть заменен постоянным. Оптимальное значение его емкости порядка 47 пФ для диапазона ДВ.
Симметричное относительно заземления выходное напряжение детектора поступает по проводам А и В на усилитель. Здесь оно разделяется на переменную и постоянную составляющие. Первая через разделительные конденсаторы СЗ и С4 подается на базы транзисторов мостового усилителя, а вторая через низкочастотные дроссели L2 и L3 заряжает накопительный конденсатор большой емкости С6 и служит напряжением питания. Общего провода у приемника нет, балансировка плеч усилителя происходит автоматически, поскольку базы комплементарных транзисторов каждого плеча соединены вместе.
Но транзисторы в усилителях, собранных по такой схеме, не имеют начального смещения, работают даже не в классе В, а скорее в классе С и поэтому создают искажения типа «ступенька», как показано на рис. 22,а.
График показывает зависимость выходного тока одного плеча усилителя (например, VT1, VT2) от входного напряжения. Видно, как искажается выходной ток при синусоидальном входном напряжении. Эти искажения особенно велики у кремниевых транзисторов, имеющих порог открывания около 0,5 В. У германиевых транзисторов порог значительно ниже, около 0,15 В, поэтому они и используются в предлагаемом усилителе.
Искажения типа «ступенька», относящиеся к моментам перехода сигнала через нуль, очень заметны и неприятны на слух. Для их устранения на каждый транзистор комплементарной пары обычно подают небольшое начальное смещение Uш, как показано на рис. 2, б. Искажения пропадают, но появляется некоторый начальный ток Io, несколько ухудшающий экономичность усилителя.
Тот же самый эффект можно получить и иным способом, если на сигнал ЗЧ наложить другой, высокочастотный, как показано на рис. 2, в. Именно так делают в магнитофонах при записи с высокочастотным подмагничиванием: ведь кривая намагничивания ленты очень напоминает характеристику комплементарной пары транзисторов без смещения. Регулируя амплитуду «высокочастотного смещения», можно установить и желаемый начальный ток (ток покоя), не слишком большой, чтобы не ухудшалась экономичность, но достаточный для устранения искажений.
Нам не надо «далеко ходить» за ВЧ смещением, так как у нас уже есть ВЧ пульсации продетектированного напряжения. В мостовом детекторе они имеют удвоенную частоту несущей сигнала. Просто надо подобрать емкость сглаживающего конденсатора С2 (рис. 21) до получения желаемого тока покоя. Делать это лучше в паузах передачи, поскольку при наличии сигнала звуковой частоты ток усилителя возрастает. На выходе усилителя пульсации уже не нужны, они сглаживаются конденсатором С5.
Этот приемник сначала был собран в корпусе громкоговорителя от проигрывателя «Аккорд» со звуковой головкой 4ГД-35, настроен на радиостанцию «Маяк» (198 кГц) и работал как радиоточка. В дальнейшем использовался более мощный громкоговоритель с большей отдачей. Он был собран в корпусе старого телевизора, содержал две такие же звуковые головки, соединенные последовательно, и две «пищалки», также соединенные последовательно и подключенные через конденсатор емкостью 1,5 мкФ. Сопротивление громкоговорителя постоянному току — 8 Ом. Усилитель с его тремя довольно большими трансформатором и дросселями размещался внутри громкоговорителя, а приемник — на подоконнике, вот тут-то и понадобилась соединительная линия.
В приемнике катушка L1 намотана проводом ЛЭШО 7×0,07 в один слой на бумажной пропарафинированной гильзе, содержит около 200 витков и подстраивается ферритовым стержнем 1000НН диаметром 8 и длиной 160 мм. Можно применить и любой другой литцендрат, смотанный со старых контурных катушек, а при его отсутствии — провод ПЭЛШО 0,15-0,25, а в крайнем случае — провод ПЭЛ. Не исключено применение готовых магнитных антенн от транзисторных приемников с катушкой диапазона ДВ. Конденсатор С1 — типа КПК-2.
В детекторе из широко распространенных, наилучшие результаты дали диоды Д18, хорошо работают ГД507, чуть хуже Д311, вообще же годятся любые высокочастотные германиевые.
Трансформатор Т1 взят от старого трансляционного громкоговорителя. Он намотан на Ш-образном магнитопроводе сечением 1,5 см первичная обмотка содержит 2700 витков ПЭЛ 0,12, вторичная — 90 витков ПЭЛ 0,5. Годятся трансформаторы ТВЗ и ТВК от старых ламповых телевизоров. Первичные обмотки аналогичных трансформаторов использованы и как низкочастотные дроссели L2, L3. Их данные некритичны, необходима лишь индуктивность не менее 6. 7 Гн, иначе ухудшится воспроизведение самых нижних звуковых частот. Транзисторы — любого типа низкочастотные германиевые, соответствующей проводимости. Если есть возможность, то полезно подобрать их по одинаковому статическому коэффициенту передачи тока.
Приемник можно наладить за несколько минут. Отсоединив усилитель и подключив высокоомные телефоны к точкам А и В, проверяют работу детекторной секции приемника, определяют наличие мощных радиостанций, если необходимо, подбирают число витков контурной катушки L1. Настройку производят простейшим способом — передвижением ферритового стержня в катушке. Затем, подключив усилитель к приемнику и высокоомный вольтметр постоянного тока параллельно конденсатору С6, настраивают приемник на частоту мощной радиостанции и подбирают емкость конденсатора связи С1 по максимуму показаний. Имейте в виду, что напряжение питания нарастает довольно медленно (несколько секунд) из-за большой емкости накопительного конденсатора. Подключив параллельно С2 другой конденсатор емкостью несколько тысяч пикофарад и выждав несколько секунд, замечают показания вольтметра. Затем подбирают такую емкость С2 чтобы напряжение упало на 20. 30 % из-за возросшего тока покоя транзисторов. В авторском варианте эти значения были 5,5 и 4 В Больше в приемнике регулировать нечего.
Городская квартира на восточной окраине Москвы, где испытывался приемник, имела наружную антенну с общей длиной провода ПЭЛ 0,7 около 30 м, причем максимальная ее высота над крышей дома не превышала 7 м. «Заземлением» служили трубы центрального отопления.
Тем не менее, с такой антенной был получен «громкий прием» пяти радиостанций. Под «громким приемом» понимается громкость, достаточная для нормального прослушивания передач в условиях небольшой жилой комнаты и при отсутствии сильного постороннего шума. Значения продетектированных напряжений, токов и мощностей, извлеченных приемником из эфира, для упомянутых радиостанций приведены в таблице. Напряжение измерялось на конденсаторе С6, а ток — в разрыве любого из проводов А и В, непосредственно при работе приемника.