для переносного электропатефона , т. е. усилителя с динамиком, электродвигателем и звукоснимателем, показан на рис. 221.

В стационарной установке можно применить трехваттный динамик с постоянным магнитом, что позволит получить лучшее качество звучания. В стационарном усилителе можно использовать большую отражательную доску, в которую вделан динамик, и получить хорошую передачу нижних частот, что трудно сделать при применении ящика малых размеров.

Рис. 221. Ящик для электропатефона

В обоих вариантах усилителя динамик и электродвигатель прикрепляются к ящику через войлочные И41И резиновые прокладки, устраняющие возможность акустической связи - завывания или гудения усилителя.

Цепь управляющей сетки первой лампы монтируется экранированным проводом. Первая лампа должна находиться возможно дальше от силового и выходного трансформаторов и дросселя фильтра, чтобы не было фона переменного тока и усилитель не возбуждался.

При работе с усилителем автотрансформаторного питания надо соблюдать осторожность, поскольку все детали усилителя соединяются с проводами сети переменного тока. Прикоснувшись к деталям включенного в сеть усилителя, можно получить удар электрическим током. Поэтому ручки регуляторов громкости и тона нужно расположить так близко к панели, чтобы невозможно было даже нечаянно коснуться рукой осей переменных сопротивлений. С этой же целью стопорные винты ручек управления должны быть глубоко в них утоплены, а болты^крепящие шасси усилителя к от-* ражательной доске ящика проигрывателя, накрыты изоляционной пластинкой, на которой удобно написать назначение ручек усилителя.

Глава 15

ПРОСТЕЙШИЕ РАДИОПРИЕМНИКИ С УСИЛЕНИЕМ

Требования к радиоприемнику

В радиоприемнике с усилением в отличие от детекторного применяются усилительные электронные приборы. Громкоговоритель приводится в действие за счет энергии источников питания радиоприемника; энергия же, воспринимаемая приемной антенной от передающей радиостанции, служит только для управления мощностью источника электрической энергии радиоприемника. Поэтому радиоприемники с усилительными электронными приборами позволяют принимать на громкоговоритель очень слабые сигналы от отдаленных радиостанций. Усиление принимаемого сигнала происходит главным образом не за счет резонансных свойств контуров, а за счет усилительных свойств электронных приборов.

Требования, предъявляемые к радиоприемнику с усилением, те же, что и к усилителю низкой частоты и к детекторному приемнику.

Приемник, так же как и усилитель низкой частоты, не должен вносить больших частотных и нелинейных искажений при полной отдаваемой выходной мощности. У радиоприемника с усилительными электронными приборами, так же как и у детекторного приемника, стремятся повысить чувствительность и избирательность. Однако в радиоприемнике с усилением высокие чувствительность и избирательность достигаются несколько иначе, чем в детекторном. Если в детекторном приемнике можно было увеличивать чувствительность, улучшая антенну и заземление, то в приемнике с усилением можно получить высокую чувствительность без заземления и с небольшой антенной, увеличивая только количество усилительных каскадов приемника.

Для улучшения избирательности детекторного приемника приходилось уменьшать связь детекторной цепи с резонансным контуром и при этом проигрывать в громкости приема. Применение электронных усилительных приборов в приемнике позволяет использовать избирательные свойства контуров почти полностью, а инотда даже улучшить их. Для повышения избирательности можно

применить слабо связанные контуры, а получающееся при этом уменьщение усиления компенсировать усилением, даваемым электронными приборами - радиолампами или полупроводниковыми триодами.

а У

6 у

о

Схемы связи контуров

Практические схемы контуров в радиоприемниках с усилительными электронными приборами намного сложнее рассмотренных выще схем контуров детекторных радиоприемников. Усложнение контуров объясняется прежде всего тем, что связь контура с антенной, с электронным прибором или со следующим контуром осуществляется по различным схемам.

Связь контура с антенной (рис. 222) может быть непосредственной (кондуктивной), индуктивной (трансформаторной или автотрансформаторной) и емкостной. Применяется также комбинированная - одновременно емкостная и индуктивная связь.

При кондуктивной связи (рис. 222, а) все напряжение антенны передается в контур, но сопротивление и емкость антенны оказываются полностью включенными в контур. Перекрытие контура по частоте за счет емкости антенны значительно уменьщается, затухание контура вследствие внесения сопро- тивления антенны увеличивается, резонансная кривая становится щи-ре, т. е. избирательность контура ухудщается. Кондуктивная связь применяется редко, главным обра- зом для простых детекторных радио- приемников.

При индуктивной связи (рис. 222, бив) напряжение хорошо передается из антенны в контур и в то же время антенна мало влияет на на стройку контура. Если, например, антенная катущка имеет в пять раз меньше витков, чем катушка контура, то вносимое антенной в контур сопротивление увеличивается в 25 раз, а емкость во столько же раз уменьшается. Напряжение же, передаваемое в контур из антенны, не только не уменьшается, но и (при правильно рассчитанной катушке связи} может быть в два - три раза больше, чем при непосредственном включении антенны, так как оно трансформируется с повышением.

Рис. 222. Схемы связи контура с антенной:

16 Ю. Э- Костыков, Л. Н. Врмолаер

а - непосредственная; б - трансформаторная? в - автотрансформаторная*; г - верхнеемкостная; дне - нижневмкостные

2П

при настройке контура (при изменении его резонансной частоты) связь его с антенной изменяется: при понижении частоты связь усиливается, а при повышении - ослабляется.

При емкостных связях (рис, 222, г, д и е) элементом связи является емкость Qg. При верхнеемкостной связи передача напряжения из антенны неполная, но емкость, вносимая из антенны в контур, мало увеличивает общую емкость контура вследствие последовательного включения Сев- Если при верхнеемкостной связи входной контур настраивается изменением емкости .Ск, то связь резко изменяется. При настройке же входного контура изменением индуктивности связь практически остается неизменной для каждого из поддиапазонов приемника.

При нижнеемкостной связи емкость конденсатора связи Qb для уменьшения влияния антенны должна быть в несколько раз больше емкости антенны. Для уменьшения влияния емкости конденсатора связи на величину перекрытия контура по частоте эта емкость должна быть в несколько раз больше максимальной емкости конденсатора контура (при настройке конденсатором). Оба эти требования для вещательных поддиапазонов длинных и средних волн хорошо согласуются и удовлетворяются при емкости конденсатора связи в 2000-5000 пф.

Связь контура с антенной у схемы, показанной на рис. 222, д, постоянная при настройке контура переменной индуктивностью и очень мало изменяется (меньше, чем у схемы рис. 222, е) при настройке переменной емкостью. Однако практически чаще применяется схема, приведенная на рис. 222, е, так как обычно роторы (подвижные пластины) переменных конденсато-Ccs ров соединяются с корпусом - конденсаторного

. агрегата и, следовательно, с шасси приемника,

ч / * I На практике распространена схема связи кон-

-/с т^УР с антенной, показанная на рис. 223. Благо-g гг даря сочетанию верхнеемкостной и трансфор- матерной схем связи коэффициент связи при

правильно выбранных данных остается почти постоянным на всем поддиапазоне. Рис. 223. Комбини- Схемы связи контура с электронным прибо-рованная схема РОМ аналогичны описанным схемам .связи с ан-связи контура с тенной. .

антенной Непосредственная связь применяется с усили-

тельными лампами, которые на средних волнах практически не вносят потерь в,контур и с емкостью которых в этом диапазоне можно не считаться (рис. 224). Благодаря большим входным и выходным емкостям и малым входным и выходным сопротивлениям Транзисторов непосредственное подключение полупроводникового прибора к контуру может применяться только как исключение, так как качество контура и его коэффициент перекрьь тия при этом существенно-ухудшаются.

Больший коэффициент усиления, лучшую избирательность' и большее перекрытие можно получить от каскада на транзисторе,

Сев

если контуры связать с транзистором V

трансформаторной или автотрансформаторной связью (рис. 225).

Большие емкости и малые междуэлектродные сопротивления транзисторов натолкнули на мысль включать их в контур последовательно с катушкой и конденсатором контура. Такая схема (рис. 226) позволяет получать довольно большое усиление на частоте, вдвое превышающей предельную частоту плоскостного транзистора. Емкость С^ в этой схеме включен'а в контур )последовательно,

как и входная емкость второго транзистора. Подбором емкости С^ устанавливается связь, при которой получается наибольшее усиление. Недостаток схемы - невозможность заземлить конденсатор

-CZZD-i£K

Рис. 224. Непосредственная связь контура с лампой

Рис. 225. Схемы индуктивной связи контуров с электронными приборами:

а - с транзистором; б - с вакуумной лампой

контура ИЛИ иметь общие роторы конденсаторов. Дроссель высокой частоты в схеме может быть заменен сопротивлением в несколько килоомов.

Схемы связи между контурами приведены на рис. 227. Поскольку радиолюбителю практически приходится иметь дело со

связанными контурами, рабо-

тающими на одной частоте (обычно на промежуточной частоте супергетеродинного приемника), все изображенные на рис. 227 схемы связи в электрическом отношении равноценны, и та или другая схема выбирается из конструктивных соображений.

Так, например, схема трансформаторной связи приме-

3-5к

10,1

Рис. 226. Последовательное включение транзисторов в контур

няется чаще других, так как при ней детали обоих контуров размешаются компактно в одном экране и не требуется дополнительных деталей для обеспечения связи между контурами, Если имеются карбонильные горшки для катушек контуров, то удобнее применить емкостную связь, чем наматывать в карбонильных горшках специальные витки для трансформаторной связи.

1

----II----(----41---J

I.----

г

Рис. 227. Схемы связи между контурами: а - трансформаторная; б - верхнеемкостная; в - нижыеемкостная

Детектирование

Простейший детектор - диодный - был уже рассмотрен выше. Напомним, что при диодном детектировании используется свойство односторонней проводимости полупроводникового или лампового диода. Принципиальное различие диодного детектора и силового выпрямителя состоит в том, что при выпрямлении из полученного пульсирующего тока отфильтровывают переменные составляющие всех частот и получают постоянный ток, а при детектировании из пульсирующего тока отфильтровывают составляющую радиочастоты, а составляющая низкой (звуковой) частоты выделяется на нагрузке вместе с постоянным током. Для этого после детектора ставится конденсатор малой емкости (30-100 пф), который представляет малое сопротивление для несущей радиочастоты и весьма большое сопротивление для низких частот. Если взять для этой цели, как в силовом фильтре, конденсатор емкостью 20-30 мкф^ то сгладится и звуковая частота и сигналы не будут выделены.

На рис. 228 показаны практические схемы диодных детекторов, собранные на вакуумном и полупроводниковом диодах. Диодный детектор мало искажает колебания звуковой частоты и может работать при сравнительно больших уровнях сигнала. Напряжение звуковой частоты, получаемое при диодном детектировании, равно V4-7з напряжения высокой частоты, подведенного к детектору. Из-за того что диодный детектор не усиливает колебания, он не применяется в малоламповых приемниках. К тому же он заметно ухудшает избирательность контура, поскольку представляет собой сравнительно малое сопротивление.

От недостатков, свойственных диодному детектору, свободны анодный и сеточный детекторы,

в анодном детекторе детектирование происходит на нижнем сгибе характеристики анодного тока лампы, имеющей управляющую сетку (триод, тетрод или пентод).

УВЧ

т

УВЧ

XYY 1

Рис. 228i Схемы диодных детекторов: а - на вакуумном диоде; б - на полупроводниковом диоде

Процесс анодного детектирования состоит в таком усилении высокочастотных колебаний, при котором одна полуволна колебания усиливается с небольщими искажениями, а другая почти совсем отсекается (рис. 229). Когда сигнал не меньше 0,1-0,2 в, анодный детектор дает большое усиление и малые искажения.

На управляющей сетке лампы' во все время работы имеется отрицательное напряжение смещения; тока в цепи сетки нет, поэтому схема почти не вносит затухания в контур и не ухудшает его избирательности.

\.1а а

Рис. 229. Схема и график работы анодного детектора

Катодный детектор (рис. 230) -это разновидность анодного детектора. Он не боится перегрузок и мало нагружает контур; теоретически входное сопротивление такого детектора бесконечно велико.

Амплитуда выходного напряжения звуковой частоты катодного детектора всегда меньше амплитуды высокочас^тотного напряжения, подводимого к детектору, т. е. он, как и диодный, ослабляет сигнал. Однако катодный детектор выгоднее диодного, так как напряжение на контуре катодного детектора больше и избирательность его лучше. Недостаток катодного детектора - невозможность

использования его в схеме автоматической регулировки усиления, так как постоянное напряжение на нагрузке детектора практически не зависит от величины принимаемого сигнала.

Детектор на транзисторе, схема которого показана на рис. 231, называют анодным детектором. Работает он следующим образом. Промежуток база - эмиттер действует без подачи смещения

как диод. В выпрямленном токе имеются Сб составляющие: постоянный и высокочастот-

-jl-I-ный ТОКИ И ТОК модулирующей звуковой J частоты. Усиленные переменные токи те-

кут в цепи коллектора, но низкочастотная составляющая создает падение напряже-

о о

к УНЧ

Рис. 230. Схема катодного детектора

Рис. 231. Анодный детектор на транзисторе

ния на сопротивлении нагрузки, а высокочастотная замыкается через конденсатор фильтра. Иногда при большой емкости промежутка коллектор - эмиттер или при высоких частотахспециальный конденсатор фильтра можно и не ставить: им будет служить емкость этого промежутка.

Изображенный на рис. 232 катодный детектор на транзисторе имеет, как и ламповый, большое входное сопротивление и в этом превосходит диодный детектор. Однако он работает устойчиво только в длинноволновом вещательном поддиапазоне. Уже в средневолновом диапазоне требуется подбор устойчиво работающих

транзисторов из числа П1Е, П1И.

Сеточный детектор (рис. 233) получил наибольшее применение в малокаскадных ламповых приемниках, так как он может работать при напряжении в несколько милливольт на управляющей сетке лампы и дает при этом большое усиление. Рабочая точка лампы выбирается так, чтобы в цепи сетки появился ток. Детектор работает на сгибе характеристики сеточного тока, отсюда и название сеточный детектор.

Сопротивление Rg называется сопротивлением утечки сетки. Без него электроны, попадая на управляющую сетку, скапливались

or о о о о о о

Рис. 232. Катодный детектор на транзисторе

бы на ней и заряжали ее отрицательно, что нарушало бы работу лампы.

Иногда сеточный детектор работает и без сопротивления Rgy но сигнал сильно искажается. Это означает, что в схеме имеется паразитная утечка (плохая изоляция ламповой панели и т. п.). Такую утечку надо ликвидировать, так как она весьма неустойчива и сильно зависит от влажности. Необходимо добиваться хорошей изоляции монтажа, а в схему включать требуемое сопротивление утечки.

Поступающий на управляющую сетку лампы через конденсатор небольшой емкости (50-200 пф) сигнал вызывает изменение сеточного тока. Сеточный ток, проходящий по сопротивлению утечки сетки, создает на нем падение напряжения. В составе этого напряжения есть и напряжение звуковой частоты.

или г

антенны

Рис. 233. Схема сеточного детектора

Сигнал звуковой частоты после сеточного детектирования всегда искажается, и тем больше, чем больше глубина модуляции принятого сигнала. Коэффициент искажений составляет четверть коэффициента модуляции принимаемого сигнала. Вещательные радиостанции имеют малый коэффициент модуляции (30-40%), поэтому при приеме их на приемник с сеточным детектором искажения обычно бывают незаметны на слух.

Иногда радиолюбитель, принимая передачи ведомственных радиостанций на приемник с сеточным детектором, обнаруживает большие искажения. Это объясняется тем, что такие передатчики обычно имеют большой коэффициент модуляции, доходящий до 100%. При детектировании искажения прослушиваются, как хрипение или скрежет,

В лампах с бариевым катодом сеточный ток возникает при напряжении смещения на сетке, равном --1 в. Поэтому в сеточном детекторе на такой лампе сопротивление утечки сетки должно соединяться с концом нити, подключенным к положительному полюсу батареи накала.

В лампах с оксидированным катодом сеточный ток возникает при небольшом отрицательном напряжении, поэтому сопротивле-

ние утечки сетки должно соединяться с концом оксидированной нити накала, подключенным к отрицательному полюсу батареи накала, или с оксидированным катодом подогревной лампы.

Схемы сеточных детекторов на транзисторах, приведенные на рис. 234, работают устойчиво даже до частот примерно в полтора раза больше указанных для данного типа транзистора как предельные частоты. Однако качественное воспроизведение получается только при средних значениях амплитуд сигнала. Чтобы детектор хорошо работал при малых сигналах, надо подать на

Рис. 234. Схемы сеточных детекторов на тран зисторах

базу небольшое (-0,1---0,3 в) начальное смешение, а это практически трудно сделать. Иногда схема лучше работает без сопротивления в цепи базы: утечкой служит проводимость между базой и другими электродами.

Трудность регулирования детекторов на транзисторах вынуждает преимущественно применять диодное детектирование на полупроводниковом диоде с последующим усилением низкой частоты на Транзисторах*

Регенератор

В анодном и сеточном детекторах на управляющей сетке лампы создается напряжение высокой частоты, которое усиливается детекторной лампой. Поскольку в схемах, показанных на рис. 229 и 233, это напряжение не используется, то оно замыкается на землю через конденсатор Ci (200-300 пф),

В сеточных детекторах сеточный ток создается за счет энергии, отбираемой из контура. Расход энергии контура на образование сеточного тока соответствует увеличению потерь в контуре, что расширяет его резонансную кривую, ухудшает избирательность и уменьшает напряжение на контуре. Чтобы сделать резонанснук)