магнитной системы. Центрирующая щайба, позволяя катушке двигаться вдоль зазора, не дает ей вазможности смещаться в сторону, перекашиваться и прикасаться к магнитной системе.

В современных типах электродинамических громкоговорителей диффузоры обычно изготовляют из бумажной массы; к корпусу динамика их прикрепляют через мягкий гофр. При таком способе крепления диффузор повторяет перемещения жестко прикрепленной к нему звуковой катушки.

Катушка подмагничивания динамика включается параллельно выпрямителю (обычно до дросселя) или вместо дросселя. При параллельном включении она должна иметь сопротивление 5-\0кол1, при включении вместо дросселя - 500-2000 ом. Последний способ включения выгоднее, так как при нем отпадает необходимость в специальном дросселе и уменьшается расход мощности, идущей обычно на его нагревание. Но этот способ имеет и недостатки. Для нормальной работы громкоговорителя через его катушку подмагничивания должен проходить ток определенной величины. В радиолюбительской практике редко удается подобрать электродинамический громкоговоритель с подходящей катушкой подмагничивания. Если это иногда и удается, то в дальнейшем такой громкоговоритель не дает возможности переделывать схему приемника, изменяя при этом и величину потребляемого анодного тока, так как громкоговоритель не будет нормальцр подмагничиваться или будет перегреваться.

Электродинамические громкоговорители с подмагничиванием имеют значительно большую зависимость громкости от изменения напряжения сети, чем громкоговорители с постоянным магнитом.

Для батарейного приемника может быть применен электродинамический громкоговоритель только с постоянным магнитом.

В табл. 13 приведены данные основных типов отечественных электродинамических громкоговорителей малой мощности.

Электромагнитные громкоговорители

Устройство электромагнитного громкоговорителя Рекорд показано на рис. 151.

Якорь, жестко связанный через иглу с бумажным конусом (диффузором), устанавливается посредине между полюсными наконечниками при помощи регулировочного винта, нажимающего на пружину. Катушки, надетые на полюсные наконечники, включены так, что они усиливают поле одного из них и ослабляют поле другого. Постоянное поле полюсных наконечников создается двумя группами плоских кольцевых магнитов. Переменный ток, пропускаемый по обмоткам громкоговорителя, создает перевес магнит-.ной силы то одного, то другого полюсного наконечника, и якорь притягивается то к одному, то к другому из наконечников, не касаясь их. Диффузор, повторяющий движения якоря, вызывает колебания окружающего воздуха, создает звуки.

Электромагнитные громкоговорители еще находят применение благодаря простоте устройства и высокой чувствительности. Чувствительность электромагнитного громкоговорителя Рекорд вдвое больше, чем чувствительность лучшего электродинамического громкоговорителя, но наибольшая мощность, при которой они могут работать без больших искажений, не превосходит 0,1-0,2 вт.

Электромагнитные громкоговорители воспроизводят частоты от 250 до 3000 гц. Такая полоса позволяет полностью разбирать

бумажный конус

Катушки

Сердечник

Катушки

Катушки

С винт У Якорь

Сердечники Сердечники

С Магниты

Рис. 151. Устройство электромагнитнрго громкоговорителя Рекорд

речь, но недостаточна для хорошего воспроизведения музыкальных передач. Подобную полосу частот при такой же неравномерности, как и в электромагнитных громкоговорителях, воспроизводили пьезоэлектрические громкоговорители, которые имели еще большую чувствительность (в два - три раза большую, чем электромагнитные). По принципу действия они аналогичны пьезотеле-фонам, описанным в гл. 8.

Звукосниматели

Для воспроизведения граммофонной записи через усилитель низкой частоты сетевого радиоприемника или специальный усилитель - проигръшатель используют особые устройства, называемые звукоснимателями, или адаптерами.

Звукосниматели преобразуют механические колебания иглы, движущейся по звуковой бороздке пластинки, в электрические колебания, т. е. действие их обратно действию громкоговорителей или телефонов, преобразующих электрические колебания в механические колебания диффузора или мембраны.

Электрические колебания, создаваемые звукоснимателями, подаются на вход усилителя низкой частоты для усиления.

До недавнего времени успешно сосуществовали и приблизительно в равных количествах выпускались звукосниматели двух типов: электромагнитные и пьезоэлектрические. И хотя пьезоэлек-

трические звукосниматели имели в десять раз более высокую чувствительность, чем электромагнитные, воспроизводили более широкую полосу частот и с лучшей равномерностью, все же во многих случаях отдавалось предпочтение электромагнитному звукоснимателю. Это объяснялось недостатками пьезоэлектрических звукоснимателей, пЬезоэлементы которых до 1955 г. изготавливались из кристаллов сегнетовой соли. Эти пьезоэлементы боялись жары и влажности, так как сегнетова соль легкоплавка и растворима, и, кроме того, были очень непрочны.

С широким распространением граммофонной микрозаписи (долгоиграющих пластинок) пришлось отказаться от малочувствительных и тяжелых электромагнитных звукоснимателей и разработать новый, универсальный (для обычных и долгоиграющих пластинок) адаптер с маленьким давлением на пластинку.

Современные пьезоэлементы из пьезокерамики (титаната бария) не обладают недостатками старых пьезоэлементов и позволяют получить высококачественное воспроизведение пластинок при ничтожно малом их износе. Вес современного пьезозвукоснима-тел'я, приведенный к концу иглы, составляет 10-15 г, тогда как вес электромагнитного звукоснимателя 100-150 г. Звукосниматели с пьезокерамическими элементами развивают напряжение до 1 0 и воспроизводят частоты от 40 до 8000 гц; они хорошо передают низкие частоты, компенсируя их завал, получающийся при записи грампластинок.

Преобразующим элементом в пьезозвукоснимателе служит кристалл титаната бария; такой звукосниматель не пропускает постоянного тока. Но для нормальной работы электронного прибора его управляющая цепь должна быть соединена через сопротивление с общим электродом: управляющая сетка - с катодом, база - с эмиттером (в схемах с общим катодом и общим эмиттером). Поэтому, подключая пьезоадаптер к электронному прибору, необходимо параллельно адаптеру включить сопротивление в 0,2-0,5 Мом; очень удобно, если это будет сопротивление регулятора громкости.

В универсальных пьезокерамических звукоснимателях применяются переключающиеся корундовые иглы для обычных и долгоиграющих пластинок. Эти иглы различаются заточкой: для обычных пластинок применяется тупая игла с радиусом закругления острия 0,06 мм, а для долгоиграющих - поострее с радиусом 0,025 мм. Каждая игла может проработать 150-200 ч, после чего иглодержатель с обеими иглами легко заменить новым.

Электромагнитные звукосниматели по своему весу годны для работы только с обычными пластинками, которые они изнашивают намного интенсивнее, чем универсальные адаптеры. При проигрывании пластинок высокоомные электромагнитные звукосниматели, имеющие сопротивление обмотки 2-Зком, развивают напряжение до 0,1-0,2 в, хорошо воспроизводя частоты от 60-70 гц до 4-5 кгц.

Низкоомные электрома^гнитные адаптеры, имеющие сопротивление обмотки около 600 ом, дают меньшее напряжение, но лучшую частотную характеристику, чем высокоомные. При работе на низ-

коомную входную цепь транзистора они обеспечивают большую громкость, чем высокоомные электромагнитные звукосниматели и пьезозвукосниматели.

Переключатели поддиапазонов

В радиоприемниках с усилением применяются переключатели поддиапазонов, значительно отличающиеся по конструкции от переключателей детекторного приемника.

Конструкция современного переключателя поддиапазонов одновременно должна удовлетворять многим требованиям, главнейшие из которых следующие.

Переключатель должен хорошо сочетаться с остальными органами настройки аппарата, обеспечивать удобство пользования и иметь четкую индикацию включенного поддиапазона или рода работы. Все контакты переключателя должны быть скрыты внутри аппарата. Это необходимо для того, чтобы защитить их от повреждения или загрязнения, а также предотвратить прикосновение человекй к местам с высокими напряжениями, особенно в сетевых радиоприемниках. Введение поддиапазонов коротких и ультракоротких волн в приемник потребовало приближения деталей контура друг к другу и к переключателю, так как длинные провода в коротковолновых контурах недопустимы. Поэтому контурные катушки часто располагают непосредственно на переключателе поддиапазонов, как это показано на рис. 152, где изображен узел супергетеродина с тремя поддиапазонами.

Необходимость в переключении одновременно многих проводов привела к созданию конструкций сложных переключателей с . несколькими секциями. Увеличение количества поддиапазонов приемников вследствие применения растянутых и полу-растянутых поддиапазонов и желание упростить процесс переключения привели к созданию кон- Рис. 152. Блок контурных катушек с переключателем струкций клавишных, или кнопочных, переключателей, на основе которых созданы унифицированные блоки контуров высокой частоты для вещательных радиоприемников. Конструкция такого блока для супергетеродина 2-го класса показана на рис. 153.

Ч id <u a,

К

о

m о

Глава 12

ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ РАДИОАППАРАТУРЫ

Гальванический элемент

Описанный в гл. 2 простейший химический источник электрической энергии - гальванический элемент, состоящий из цинковой и угольной пластинок, погруженных в раствор кислоты, практически не может быть использован для питания радиоустройств из-за присущего ему большого недостатка. Как отмечалось,- при работе такого элемента на угольной пластинке выделяются пузырьки водорода, в результате чего через очень непродолжительное время вся угольная пластинка оказывается покрытой слоем этих пузырьков, которые, во-первых, препятствуют прохождению тока и, во- вторых, уменьшают электродвижущую силу элемента. Это явление носит название поляризации элемента.

Чтобы уничтожить или хотя бы уменьшить вредное влияние поляризации, положительный угольный электрод элемента покрывают особыми веществами - деполяризаторами, которые легко соединяются с водородом.

В зависимости от применяемого электролита, материала электродов и деполяризатора получается тот или иной тип гальванического элемента.

Наибольшее распространение в радиотехнике получили угольно-цинковые элементы. В них электродами служат угольная и цинковая пластинки, электролитом - 15-процентный раствор нашатыря, а деполяризатором - перекись марганца. Перекись* марганца - вещество, богатое кислородом. Кислород может легко отделяться от перекиси марганца (перекись переходит в окись марганца) и соединяться с образующимся возле угольного электрода водородом, образуя воду.

В настоящее время промышленностью выпускаются сухие и водоналивные угольно-цинковые элементы.

Устройство сухого гальванического элемента показано на рис. 154. Элемент состоит из цинковой коробки, являющейся одновременно отрицательным полюсом, угольного электрода, служа-щ,его положительным полюсом, деполяризатора и электролита.

Деполяризатор представляет собой плотно спрессованную массу, покрывающую угольный электрод и заключенную в холщовый мешочек. Основу этой массы составляет перекись марганца, Кобоим электродам элемента присоединены изолированные проводники. В электролит добавляется крахмал или мука, чтобы получилась непроливающаяся желеобразная масса.

Элемент, помещают в картонный футляр, а сверху для предохранения от высыхания заливают слоем смолы.

Газоотводная Смоляная Tv, трубка заливка

картонная шайба

Цинновая норобка

Ласта (электролит)

-Деполяризатор

Угольный элентрод

Картонный футляр

Изоляция мешду увлем и цинковой коробкой

Рис. 154. Внешний вид и устройство сухого угольно-цинкового элемента

В -водоналивных элементах вместо сгущенного электролита помещают сухой нашатырь. В таком состоянии эти элементы могут храниться продолжительное время. Перед употреблением в элемент через специальные отверстия наливается чистая вода, растворяющая нашатырь.

В последние годы стали широко применяться элементы с воздушной деполяризацией. Угольные электроды этих элементов имеют особую форму и подвергаются специальной обработке. При работе элемента такой электрод своей верхней, наружной частью поглощает кислород воздуха, а нижней, погруженной в электро- лит,- водород, образующийся у положительного полюса, В порах угольного электрода эти газы химически соединяются, образуя воду. Таким образом, водород устраняется из элемента, чем достигается уменьшение поляризации.

Встречаются элементы и с комбинированной - марганцовой и одновременно воздушной - деполяризацией (элементы МВД).

Характеристики элемента

Уголшо-цинковый элемент дает ЭДС около 1,5 в. Электродвижущая сила элемента не зависит ни от размеров, ни от формы, ни от конструкции элемента, а зависит только от материала электродов и от состава электролита.

Величина же тока, которую можно получить от элемента, целиком определяется его размерами, точнее, площадью его электродов. Чем больще поверхность электродов, тем больший ток может дать элемент. Для каждого типа элемента существует некоторая максимально допустимая величина тока, или максимально допустимый разрядный ток. При токе большем, чем допустимый разрядный, происходит усиленная поляризация элемента, с которой не справляется деполяризатор, вследствие чего ЭДС элемента быстро падает и элемент портится.

В зависимости от количества химических веществ в элементе (цинка, электролита и деполяризатора) он может дать то или иное количество электричества. Количество электричества, которое элемент может отдать при разряде, называется емкостью элемента.

Емкость элементов принято измерять в ампер-часах (а-ч). Ампер-часколичество электричества, протекающего по проводу в течение одного часа при величине тока в один ампер. Если, например, емкость элемента равна 100 то при максимальном разрядном токе в 0,15 а он будет давать ток в течение 100:0,15 = 667 ч.

Кислотные аккумуляторы

Если сделать элемент из двух свинцовых пластин, погруженных в раствор серной кислоты, то вследствие их однородности никакой разности потенциалов между этими пластинами не окажется. Поэтому нельзя будет использовать этот элемент как источник электрической энергии. Однако если через такой элемент пропустить постоянный электрический ток, то электролит начнет . разлагаться; на одной свинцовой пластине станет выделяться кислород, отчего она начнет окисляться и поверхностный слой ее превратится в перекись свинца; на другой свинцовой пластине будет выделяться водород.

В результате такого процесса, называемого зарядом, пластины в электролите уже не будут однородными, между ними появится разность потенциалов, и, следовательно, такой элемент можно использовать как источник электрической энергии (рис. 155).

При использовании такого элемента в качестве источника электрической энергии перекись свинца на одной пластине и чистый свинец на другой превращаются в сернокислый свинец. Когда вся перекись свинца израсходуется, элемент разрядится и электродвижущая сила его исчезнет.

ч Элементы, требующие для своего действия предварительного заряда электрическим током, называются аккумуляторами, или

1? Ю. в. Костыков, л. Н. Ермолаев \77

вторичными элементами, й отличие от первичных гальванических элементов, не требующих для своего действия никакого заряда. Казалось бы, какой смысл изготовлять элементы, да еще заряжать их, когда можно сделать сразу готовые к действию элементы, не требующие предварительного заряда. Оказывается,

- +

водород-

Раствор

нислоты

Кислород

Рис. 155. Устройство простейшего аккумулятора

Рис. 156. Решетчатая аккумуляторная пластина

смысл есть. Дело в том, что аккумуляторы после использования можно опять зарядить и таким образом сделать их вновь пригодными к использованию. Заряжать аккумуляторы прк правильной их эксплуатации можно много десятков и даже сотни раз.

Слово аккумулятор означает накопитель . Аккумуляторы при заряде как бы накапливают электрическую энергию, а при разряде отдают ее потребителю. Гальванические же элементы после первого использования фактически приходят в негодность; зарядить их уже нельзя, и поэтому к дальнейшему использованию они уже непригодны.

Рассмотренный простейший аккумулятор обладает очень маленькой емкостью и поэтому может давать ток очень непродолжительное время. Для увеличения емкости аккумулятора пластину его изготовляют в виде решетки (рис. 156), в отверстия которой набивают особую активную массу. Кроме того, для увеличения емкости аккумулятор после изготовления подвергают многократному заряду и разряду - формовке, в процессе которой емкость его еще более возрастает. . .

Напряжение, создаваемое кислотным аккумулятором сразу после заряда, равно 2,7 в, но при включении его на нагрузку это напряжение быстро падает до 2 в. На этом уровне оно держится довольно продолжительное время и затем снова начинает быстро падать. Емкостью кислотных аккумуляторов, измеряемой в ампер-