Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина - Рудольф Сворень

В другой схеме (а) сопротивление утечки Rc и емкость Сос (это может быть междуэлектродная емкость или специально включенный конденсатор) образуют делитель напряжения, и часть переменного анодного напряжения действует на сопротивлении Rc, то есть между сеткой и катодом. Это и есть напряжение обратной связи. Оно будет тем больше, чем выше частота усиливаемого сигнала и чем больше емкость Сос, то есть чем меньше сопротивление верхнего участка делителя (хс). В данном случае обратная связь может быть как положительной, так и отрицательной — это зависит от многих факторов и в том числе от частоты усиливаемого сигнала.

В некоторых случаях обратная связь осуществляется с помощью специальной катушки обратной связи Loc (лист 158), которая располагается вблизи контурной катушки Lк. Здесь легко можно изменить характер обратной связи, то есть установить положительную или отрицательную обратную связь.

Для этого достаточно поменять местами концы катушки Loс или контурной катушки Lк или же повернуть одну из катушек вверх «дном», то есть на 180 градусов. Степень связи зависит от соотношения числа витков катушек Lк и Loc и от расстояния между этими катушками: при сближении катушек обратная связь усиливается.

Обратная связь может охватывать сразу несколько каскадов. Так, например, в усилителях НЧ иногда вводят обратную связь между анодной цепью выходного и сеточной цепью первого каскада.

Вы, очевидно, помните, что при детектировании, наряду с полезным низкочастотным сигналом, появляются «отходы производства» — постоянная и высокочастотная составляющие. Поскольку сеточный детектор не только детектирует, но и усиливает, то в его анодной цепи мы получим высокочастотную составляющую более мощную, чем в цепи сетки. До сих пор этот высокочастотный сигнал пропадал у нас напрасно — он сразу же замыкался на «землю» через конденсатор фильтра Сф-вч, (Сф-Д, см. лист 150 и рис. 111).

Теперь мы попробуем использовать высокочастотную составляющую — создадим положительную обратную связь и часть бесполезно пропадавшей высокочастотной энергии из анодной цепи детектора направим в его сеточную цепь, а точнее, в колебательный контур (лист 162).

Во всяком контуре неизбежно существуют потери энергии. Как мы уже говорили, эти потери удобно характеризовать сопротивлением Rк (не путайте с катодным сопротивлением), включенным последовательно с катушкой и конденсатором.

Чем больше Rк, то есть чем больше потери в контуре, тем хуже его добротность и «тупее» резонансная кривая, тем меньше напряжение, действующее на контуре при резонансе.

Благодаря положительной обратной связи в контур поступает дополнительная энергия, которая компенсирует потери в нем, что равносильно уменьшению сопротивления Rк. Чем сильнее положительная обратная связь, тем в большей степени скомпенсированы потери в контуре, тем выше его добротность и острее резонансная кривая, тем больше напряжение сигнала, действующее на контуре (рис. 118).

Рис. 118. Положительная обратная связь компенсирует потери в контуре. Чем сильнее обратная связь, тем меньше реальное сопротивление потерь, тем выше добротность контура.

Таким образом, положительная обратная связь улучшает избирательность и повышает чувствительность приемника. Положительная обратная связь может применяться не только в сеточном детекторе, где ВЧ составляющая ранее не использовалась, но и в усилителе ВЧ, где некоторую часть энергии усиленного сигнала можно безболезненно направить во входной контур для компенсации потерь в нем.

Сеточный детектор с положительной обратной связью называют регенеративным детектором. Слово «регенерация» (восстановление, восполнение) в данном случае относится к компенсации потерь в контуре, к восполнению теряемой в нем энергии.

Работа регенеративного детектора или усилителя ВЧ очень сильно зависит от степени положительной обратной связи: при слишком слабой связи добротность контура увеличится незначительно, при чрезмерно сильной связи регенеративный детектор начинает генерировать, то есть сам становится источником высокочастотного напряжения (рис. 119).

Рис. 119. При слишком сильной обратной связи потери компенсируются полностью, в контуре возникают незатухающие колебания, и усилитель превращается в генератор.

Последнее можно объяснить следующим образом. При сильной обратной связи создаются условия для полной компенсации сопротивления потерь Rк, и достаточно малейшего толчка напряжения на конденсаторе Ск или тока в катушке Lк, чтобы в контуре начались незатухающие колебания, то есть чтобы регенеративный детектор превратился в генератор. Практически появление генерации можно определить по сильному «свисту», на фоне которого иногда с большими искажениями прослушивается принимаемая станция.

В регенеративном детекторе желательно установить достаточно сильную положительную обратную связь (чем сильнее эта связь, тем выше добротность контура), но в то же время нельзя допустить появления генерации.

К сожалению, на степень, или, как обычно говорят, глубину, обратной связи сильно влияет много различных факторов: глубина обратной связи зависит от питающих напряжений, от силы принимаемого сигнала и от его частоты: с повышением частоты обратная связь усиливается. Поэтому в приемнике прямого усиления нельзя раз и навсегда установить наивыгоднейшую обратную связь, а приходится в каждом отдельном случае подбирать ее.

Для регулирования обратной связи в приемнике имеется отдельный орган управления, чаще всего переменное сопротивление, изменяющее режим каскада, или конденсатор переменной емкости (рис. 120, листы 160, 161, 162).

Попутно заметим, что регенеративный детектор или усилитель ВЧ с положительной обратной связью нельзя использовать в качестве первого каскада приемника, так как при регулировании обратной связи приемник может превратиться в передатчик, создающий сильные радиопомехи.

На чертеже 15 показаны принципиальная и монтажная схемы высокочастотной части двухдиапазонного приемника прямого усиления 1-V-2 с регенеративным детектором. В приемнике используются те же детали, что и в детекторном приемнике.

Катушки L1 и L3 которые раньше включались в антенную цепь, сейчас используются для получения положительной обратной связи. Число витков этих катушек следует уменьшить в пятнадцать — двадцать раз по сравнению с данными, приведенными на чертежах 4 и 5. Правильность подключения катушекL1 и L3 определяется опытным путем. Для регулировки обратной связи при настройке на принимаемую станцию используется переменное сопротивление R32, которое ранее использовалось в цепи регулировки тембра (R16). С помощью этого сопротивления можно изменять постоянное напряжение на аноде лампы детектора (R32 вместе с R'32 образует делитель напряжения). При этом изменяется усиление регенеративного детектора, а следовательно, и глубина обратной связи.

Почти все детали приемника уже знакомы нам. Следует лишь еще раз обратить внимание на каскад сеточного детектора с положительной обратной связью. С анодной нагрузки усилителя ВЧ (контур L2С5 или L4C5) высокочастотный сигнал через переходной конденсатор С26 подается на сетку детекторного каскада (триодная часть лампы Л1). Детектирование осуществляется в сеточной цепи лампы, и нагрузкой детектора служит сопротивление R11. Как мы уже отмечали, в анодной цепи сеточного детектора существует и высокочастотная и низкочастотная составляющие усиленного сигнала. В соответствии с этим в анодную цепь включаются два сопротивления нагрузки: R'24 для ВЧ составляющей и R"24  для НЧ составляющей.

Непосредственно с анода лампы через разделительный конденсатор C'26 высокочастотная составляющая подается на катушки обратной связи L1 или L3.

В процессе налаживания приемника ориентировочно устанавливается необходимая обратная связь подбором емкости конденсатора C'26 и сопротивления R'24, которое играет роль анодной нагрузки для ВЧ составляющей. При настройке приемника на станцию в каждом отдельном случае нужно подбирать наивыгоднейшую обратную связь с помощью сопротивления R32.