тушки и не дает выигрыша ни в весе, ни в габаритах; однако ой более прост, чем предыдущий. Высокочастотный сердечник изготовить самому нельзя, а диск делается легко и просто из любого тонкого листа красной меди или алюминия.

До разработки высокочастотных сердечников детекторные приемники чаще всего настраивались вариометрами. Схема приемника с вариометром показана на рис, 106,

Так как все приведенные способы плавного изменения индук^ тивности не дают возможности настраиваться в достаточно больших пределах, то одновременно с каждым из этих способов применяется переключение отводов у катушки индуктивности.

Рис. 105. Приемник с настройкой изменением индуктивности при помощи сердечника из магнитного материала

Рис. 106. Схема приемника с вариометром

Все эти способы настройки дают примерно,одинаковые результаты. Поэтому лучше будет работать не тот приемник, который сделан по более замысловатой схеме, а тот, который сделан более тщательно, для которого применены более качественная катушка, более чувствительные телефоны и детектор.

Какой приемник делать?

Простейший детекторный приемник, схема которого показана на рис. 107 сплошными линиями, сделать теперь уже не трудно. Настраивается этот приемник переключением отводов у катушки. Приемник имеет низкую избирательность и не дает точной настройки на нужную радиостанцию,. Но построить такой приемник все же стоит в учебньГх целях, тем более, что его детали можно использовать для изготовления другого приемника, с более высокой избирательностью.

Данные деталей этой схемы следующие: обмотка катушки нама-

Рис. 107. Практическая схема простого приемника с настройкой изменением индуктивности

шваетсй эмалировайньш йроводом диаметром 0,45-0,55 мм; цилиндрический картонный каркас имеет диаметр 70 мм и длину 120 мм\ намотку надо вести виток к витку; катушка имеет 175 витков с отводами через каждые 35 витков. Детектор лучше всего взять готовый с постоянной точкой.

Если в схеме используются электромагнитные головные телефоны, то ставится блокировочный конденсатор емкостью 500- 1500 ггф. Если же применяется пьезотелефон, то конденсатор можно не ставить, а вместо него присоединить сопротивление около 0,5 Мом.

Поиск станций (настройка) производится включением разных отводов катушки.

Рис 108, Практическая схема приемника повышенной избирательности

Рис 109. Схема приемника Шапошникова

Чтобы получить более точную настройку, параллельно катушке можно включить конденсатор переменной емкости. Емкость этого конденсатора, как указывалось, должна изменяться пример1Н0 от 20 до 450-500 пф. Включение этого конденсатора показано на рис. 107 пунктиром.

Из деталей рассмотренного приемника можно сделать приемник повышенной избирательности (рис. 108). Необходимо только добавить переключатель для подключения детекторной цепи к разным отводам катушки.

Приемник с точной настройкой можно сделать и без переменного конденсатора. Простая конструкция такого приемника, предложенная советским инженером Шапошниковым, в свое время получила большое распространение. Схема приемника Шапошникова поКазана на рис. 109. Приемник относится ко 2-1му классу (повышенной избирательности). В этой схеме настройка осуществляется изменением индуктивности: грубая настройка - переключением количества витков переключателем Яь а плавная поворотом меньшей (подвижной) катушки внутри.большой (неподвижной).

Устройство катушки приемника - вариометра - показано на рис. 110. Катушка наматывается звонковым проводом (ПБД-0,8). Первая секция (/-2) большой катушки состоит из 19 витков. Вывод 2 соединяется с началом малой катушки 8. На малой катушке - 38,5 витка, конец ее 9 соединяется с началом второй части обмотки большой катушки 3. Отвод 4 сделан от 13-го витка, отвод 5 - от 48-го, отвод 6 - от 83-го, вывод 7 (конец обмотки) - от 118-го витка.

Неподвижная натуиика сдвижная натушна'

Рис. но. Устройства вариомЛра приемника Шапошникова

Наиболее сложно в этой конструкции устройство выводов от подвижной катушки. Если сделать ось'из изоляционного материала (керамическая или эбонитовая палочка, трубка из плотной бумаги), то выводы от подвижной катушки должны быть из гибкого многожильного провода. Если осью служит трубка, выводы удобно помещать внутри нее. Если ось делается из медных прутков, она должна состоять из двух отрезков, вращающихся в медных втулках. Выводы подвижной катушки припаиваются к медным полуосям, а концы 2 vl 3 - ко втулкам.

Здесь не приводится описания ящиков и панелей для конкретных конструкций детекторных приемников, так как работа приемников от них не зависит. Этим вопросам обычно уделяется достаточно внимания в журнальных статьях и брошюрах о.приемниках,.

Промышленный приемник Комсомолец

Приемник смонтирован в пластмассовом ящике, который можно поставить на стол или повесить на стену.

В комплект приемника (рис. 111) входят пара пьезоэлектрических телефонов и кремниевый детектор с постоянной точкой,

Схема приемника показана на рис. 112. Этот приемник - повышенной избирательности с плавной настройкой альсиферовым сердечником. Для переключения поддиапазонов переставляют

; Заземление

Телефон

Рис. 111. Внешний вид приемника Комсомолец

о о 6 о

.отто.

Рис. 112. Схема приемника Комсомолец

штепсель антенны и детектора. Емкостью конту.ра является емкость антенна - земля и последовательно с ней соединенная емкость Сз. При приеме волн длиной 2000-1100 м антенна включается в гнездо Ai, а детектор - в гнезда а, б. Тогда индуктивность контура составляется из последовательно соединенных катушек Li и L2 и подключенной параллельно им части катушки L3. Настраивают приемник перемещением альсиферового сердечника внутри катушек, для чего поворачивают ручку плавной настройки одинаково для всех пяти поддиапазонов.

Для nacfройки в диапаз.оне 1200-670 м антенна включается в гнездо Лг, а детектор - в правую пару гнезд (б и в). В этом случае индуктивность контура образуется из катушки L2 и параллельно к ней подключенных катушки Li и части катушки L3, к которой присоединена детекторная цепь,

При приеме волн от 800 до 470 м антенна включается в гнездо Лз, а детектор - в гнезда б, в. В этом случае контур образуется из емкости антенна - земля и катушки L3, часть которой, подключаемая к детекторной цепи, шунтируется последовательно соединенными катушками Li и L2. При таком же положении детектора включение антенны в гнездо Л4 дает прием волн длиной 570-340 ж, а включение в гнездо А5 - от 350 до 200 м.

Заземление всегда в'ключается в гнездо 3. Конденсатор Сз уменьшает влияние различных антенн на диапазон приемника. Две пары гнезд для телефонов позволяют включить в приемник вторую пару телефонов, которая не входит в комплект приемника.

Промышленный приемник Волна

Приемник Волна проще, чем Комсомолец , и состоит, кроме детекторной цепи, всего из одной катушки и одного конденсатора (рис. 113). Для настройки приемника изменяют количество витков в катушке, передвигая по ней скользящий контакт. Детекторная связь изменяется другим таким же скользящим контактом. Детектор и телефоны применены такие же, как и в приемнике Комсомолец .

Перемычка П\ должна быть замкнута для приема длинных волн при антенне длиной меньше 40 м. Для приема самых коротких волн (200- 250 м) антенну надо подключать к зажиму Лг при разомкнутой перемычке Пи Настройка производится ручкой, связанной с ползунком настройки ПН. Громкость и уровень помех регулируются ручкой, связанной с ползунком связи ПС.

Рис. 113.

Схема приемника Волна

Рис. 114. Внешний вид приемника Волна

Приемник смонтирован в небольшой железной штампованной коробочке. Внешний вид приемника Волна показан на рис. 114,

3 Ю. в. Костыков, Л. Н. Ермолаев

Глава 9 ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ

Ток в пустоте

В конце прошлого столетия ученые столкнулись с явлением, которое они долго не могли объяснить. Во время опытов с обычной электрической лампой, незадолго до этого^ созданной талантливым русским изобретателем Александром Николаевичем Лодыгиным, -было Замечено следующее явление: если внутри лампы находилась металлическая пластинка, соединенная с плюсом батареи, накаливающей нить, то от этой пластинки к накаленной нити тек электрический ток. Тек он в пустоте, так как для предохранения нити от перегорания воздух из лампы был выкачан. Правда, ток был очень слабым и обнаруживался только очень чувствительным прибором. Но все же он был во всех лампах, в том числе и в изготовленных /13 самых лучших сортов стекла, обладающих высокими изоляционными свойствами.

Позднее обнаружилось, что когда в цепь, составленную нитью лампы и металлической пластинкой, включали дополнительную батарею положительным полюсом к пластинке, ток увеличивался. При включении батареи отрицательным полюсом к пластинке ток совершенно пропадал. Когда же лампу гасили, т. е. выключали батарею, накаливающую нить, тока от пластинки к нити лампы получить не удавалось, какую бы дополнительную батарею в цепь пластинки ни включали.

Двухэлектродная лампа

Двухэлектродная лампа, или диод, состоит из баллона, из которого тщательно выкачан воздух, и двух электродов: катода и анода. В простейшем случае катод - это раскаливаемая проходящим электрическим током (током накала) тонкая тугоплавкая проволочка. Анод - обычно пластинка или цилиндр из чистого металла (например, никеля).

В электронных лампах используется свойство термоэлектронной эмиссии в вакууме. Термоэлектронная эмиссия - это способен

Рис. 115. Силы, действующие на электрон на по-верхности металла, взаимно не уравновешиваются и не дают ему возможности покинуть металл

движутся относитель-

ность раскаленного металла излучать, т. е. выталкивать из своей массы свободные электроны. Эта способность тем больше, чем выше температура раскаленного металла. Под действием тепла свободные электроны катода набирают такие большие скорости, что часть их преодолевает силы притяжения положительных ионов и выскаки: 0 вает из катода. Наиболее быстрые из этих электронов могут даже долететь до анода. Но электронам нелегко отлететь далеко от катода. Как только электрон пытается покинуть поверхность катода, силы притяжения положительных ионов, действовавшие на него в толще катода со всех сторон, начинают действовать только с одной стороны, препятствуя выходу электрона из катода (рис. 115). Вылетевшие из катода электроны образуют вокруг него так называемое электронное облачко. В этом облачке, находящемся иногда всего в нескольких микронах от поверхности катода, электроны

но медленно и беспорядочно. Некоторые из них, дотеряв скорость, . притягиваются к катоду, уступая свое место новым, более быстрым электронам. Такое неорганизованное движение происходит все время, пока на анод диода не подается никаких напряжений и никакие силы, кроме сил притяжения к катбду, не действуют на электроны облачка.

Но что произойдет с электронами, если, кроме батареи, накаливающей катод, подключить еще оДну батарею таким образом, чтобы ее положительный полюс соединялся с одним из концов катода, а отрицательный - с анодом? Отрицательный заряд анода в этом случае будет отталкивать летящие к нему отрицательные частицы - электроны, прижимать к катоду электроннЬе облачко, уменьшать его густоту, а если напряжение дополнительной батареи будет достаточно большим, то все электронное облачко окажется притянутым к катоду и ни один из электронов, даже самый быстрый, не сможет,из него вырваться. Электрического тока в лампе не будет.

Однако стоит изменить полярность вспомогательной батареи, как поведение электронов резко изменится. Положительный заряд анода теперь будет помогать электронам покидать катод, и часть из них, не теряя скорости, достигнет анода. Электронное облачко поднимется тем выше над катодом, чем больше напряжение вспомогательной, или, как ее называют, анодной, батареи, и при достаточно большом напряжении на аноде все электроны, вылетевшие . из катода, достигнут анода. Электронный поток организованно направляется от катода к аноду. Это означает, что в диоде проходит электрический ток от анода к катоду, так как направление тока условно считается противоположным дви-

8 115

жению электронов. Таким образом, диод пропускает электрический ток только в одном направлении - от анода к катоду. В обратном направлении в диоде тока быть не может, так как электроны могут двигаться только от накаленного катода к более холодному аноду. До последних лет, пока не были созданы надежные полупроводниковые дирды, вакуумные диоды не имели конкурентов как приборы для выпрямления переменного тока и как детекторы в ламповых приемниках.

Мощные диоды для выпрямления переменного тока называются кенотронами.

Катод

Электроды лампы - катод и анод - работают в совершенно различных условиях. Анод находится при относительно низкой температуре, и его задача состоит лишь в том, чтобы притягивать, собирать вылетающие из катода электроны. Катоду же приходится работать при весьма высоких температурах, так как заметное излучение электронов из чистых металлов начинается только при температуре свыше 2000° С. Поскольку такую температуру могут выдерживать немногие, наиболее тугоплавкие металлы, в первых электронных лампах катод изготовлялся большей частью из вольфрама. При постепенном повышении температуры катода электроны из него вначале не вылетают. При температуре около 2000° С они появляются, но в незначительном количестве. При дальнейшем жеповышении температуры количество электронов резко возрастает.

Однако чрезмерно повышать температуру катода нельзя, так как это приводит к быстрому его разрушению за счет испарения материала катода или расплавления его. Поэтому при эксплуатации электронных ламп приходится выбирать такую температуру, чтобы и электронов было достаточно и катод не разрушался.

Определять температуру катода и непосредственно следить за ней весьма сложно, но так как она зависит от напряжения, приложенного к катоду, то обычно накал катода контролируют по показаниям вольтметра. Для каждого типа электронной лампы, указывается, при каком напряжении накала она работает нормально.

Энергия, расходуемая на накал катода, необходима только для того, чтобы катод мог излучать электроны. Для токопрохождения в лампе эта энергия не нужна, так как все полезные процессы в лампах совершаются за счет энергии анодной батареи. Поэтому конструкторы и изобретатели стремились усовершенствовать катод, сделать его более экономичным, излучающим нужное количество электронов при меньшей затрате энергии. В результате были созданы методы обработки катодов, в частности покрытие их тонким слоем (пленкой) тория, бария или окисями бария и стронция - оксидом. Эги методы значительно облегчили получение электронов из катодов.

Если для нормальной работы чисто вольфрамового катода требуется температура около 2200° С ih катод дает при этом 6 ма тока на каж|дый ватт мощности, затраченной на его накал, то ториро-ванный катод работает уже при температуре 1600° С и дает ток до 40 ма на ватт; оксидный катод дает до 100 ма, а бариевый - даже до 120 ма на ватт, хотя первый работает при температуре около 800° С, а второй - всего при 600° С.

Подогревный катод

Как бы ни был экономичен катод, питание его от гальванических элементов или аккумуляторов обходится довольно дорого и требует постоянного наблюдения и ухода за источниками электрической энергии, а главное, периодической за-мены их. Поэтому радиоспециалистов давно привлекал дешевый и удобный источник энергии - электроосветительная сеть. Но попытки нагревать нити обычных электронных ламп током от электросети были мало удачными, у

в большинстве осветительных сетей течет переменный ток частотой 50 периодов в секунду. Поэтому тонкая нить лампы, нагреваемая им, накаляется и остывает 100 раз в секунду. Не 50, а именно 100, так как для нити безразлично, в какую сторону течет ток. За каждый полупериод нить накаляется, когда ток увеличивается, а когда он уменьшается до нуля, чтобы изменить свое направление, нить несколько остывает. Соответственно этому и электроны вылетают из нити то в большем, то в меньшем количестве. Электронный поток непрерывно меняет свою величину, что в большинстве случаев ведет к нарушению нормальной работы лампы.

Для хорошей работы электронной лампы совсем не обязательно, чтобы ток накала проходил именно по катоду; важно только, чтобы катод был все время нагрет до нужной температуры и излучал электроны.

В 1921 г. советский ученый А. А. Чернышев впервые в мире изготовил так называемый подогревный катод, т. е. катод, который подогревался от специально накаливаемой нити.

Сейчас лампы с подогревным катодом (рис. 116), или, как их еще называют, лампы с косвенным накалом, получили широчайшее распространение во всем мире. В таких лампах катод обычно представляет собой никелевую трубочку, внутри которой

проходит подогревающая спи- p c. 116. Устройство подогревных ралька - нить накала, изолиро- катодов

Нить накала Фарфоровая

Катод

/Чить напала

Рис. 116.

Слой, алунда

ванная ot катода фарфоровой трубочкой или особым веществом - алундом. На внешнюю поверхность никелевой трубочки наносится слой оксида, излучающий электроны. Катод получается довольно массивным; чтобы разогреть его и заставить излучать электроны, требуется затратить около минуты. Поэтому температура подогревного катода никак не сможет изменяться с удвоенной частотой питающего тока, как было у катода с прямым накалом. Подогревный катод можно нагревать от осветительной сети переменного тока, подобрав при помощи трансформатора необходимое для накала напряжение. - -

Применение и характеристики диодов

Диод, работающий детектором, выпрямляет напряжение радиочастоты обычно при токе в микроамперы, мощные диоды-кенотроны выпрямляют низкочастотные переменные напряжения при токе Б десятки или сотни миллиампер.

Диоды имеют одну основную характеристику - анодную. Анодная характеристика показывает, какой ток проходит через анодную цепь при разных напряжениях на аноде. На всех характеристиках напряжения считаются относительно катода, а характеристики, если специально не оговорено напряжение накала, строятся при номинальных (нормальных) напряжениях накала. Для примера на рис. 117 показана анодная характеристика одного диода лампы 6Х6С (двойной^ диод), При пользовании характеристиками надо иметь в виду, что максимальный ток характеристики обычно больше тех значений тока, при которых лампа практически работает. Так, лампа 6Х6С нормально может применяться при снимаемом с одного диода токе не более 8,8 ма (а~характеристика доведена до 50 ма\). Практически же лампа 6Х6С используется в детекторах при выпрямленном токе обычно не свыше 200 мка.

Для типовых схем включения диодов в справочниках иногда приводятся характерИ' стики зависимости выпрямленного напряжения от выпрямленного тока. Для детекторных диодов такие зависимости даются для разных сопротивлений нагрузки и разных напряжений сигнала. Такие совмещенные на одном графике ха* рактеристики для одной лампы, но при разных питающих

г k 6 в 10 12 /4 16 18 20 22 24 Напряжение анода, в

Рис. 117. Анодная характеристика одного диода лампы 6Х6С