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

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.

Распайка выводов контурных катушек и катушек обратной связи показаны на чертеже 8. Схема аналогичного приемника с питанием от батарей приведена на чертеже 14,в.

Используя отдельные узлы, схемы которых приведены на чертежах 13, 14, 15, можно собрать приемник прямого усиления по нескольким различным схемам: с разными усилителями ВЧ или вообще без них, с различными детекторными каскадами. Наиболее высокой чувствительностью и избирательностью будет обладать приемник 1-V-2 с регенеративным детектором. Правда, у этого приемника имеется серьезный недостаток — сложность настройки на станцию. Это связано с тем, что, кроме настройки, в резонанс колебательного контура необходимо еще и подобрать наивыгоднейшую обратную связь. Особенно осложняется настройка на более высоких частотах, например в начале средневолнового диапазона. На коротких волнах регенеративный детектор работает крайне неустойчиво, а настройка на станцию приемника с таким детектором очень затруднена. По всем этим причинам приемники с регенерацией уже много лет не выпускаются промышленностью.

Если же отказаться от положительной обратной связи, то в приемнике прямого усиления трудно будет получить удовлетворительную чувствительность и избирательность. Для этого нужно иметь сложнейший блок конденсаторов и очень большое количество катушек (рис. 121).

Рис. 121. В приемнике прямого усиления с многокаскадным усилителем ВЧ все контуры необходимо настраивать на частоту принимаемой станции, а для этого нужно иметь громоздкий блок конденсаторов, большое число катушек и сложный переключатель.

Но и при использовании большого числа контуров избирательность и чувствительность приемника прямого усиления будут резко ухудшаться с увеличением частоты и на КВ диапазоне станут совершенно неудовлетворительными. Одна из причин ухудшения избирательности состоит в том, что при переходе на средние и особенно на короткие волны приходится уменьшать индуктивность катушек, а при этом уменьшается добротность контуров (лист 77). Из-за уменьшения индуктивности катушек падает и эквивалентное сопротивление контуров Rоэ, используемых в качестве анодной нагрузки (лист 152), а следовательно, и усиление высокочастотных каскадов.

Большинство недостатков приемника прямого усиления сравнительно просто устраняется в супергетеродине, с работой которого мы познакомимся в следующей главе.

Глава 7

СУПЕРГЕТЕРОДИН

В предыдущей главе мы познакомились со схемой и устройством приемника прямого усиления и одновременно отметили ряд серьезных недостатков этого приемника. Один из недостатков состоит в том, что избирательность приемника по соседнему каналу резко ухудшается с увеличением частоты принимаемой станции. Так, например, если приемник с двумя контурами средней добротности (Q = 50) на длинных волнах ослабляет сигнал соседней мешающей станции в десять — сто раз, то на средних волнах такой приемник ослабляет соседнюю станцию всего в три — пять раз. Что же касается коротких волн, то здесь приемник прямого усиления практически вообще не обладает избирательностью по соседнему каналу, то есть не может отделить сигнал нужной нам принимаемой станции от сигналов соседних станций.

Все это объясняется тем, что с повышением частоты контуру все «труднее» различать две соседние станции, так как разница в частотах этих станций — 10 кгц — становится все меньше и меньше по сравнению с резонансной частотой контура. По сравнению с частотами длинноволнового диапазона (150–420 кгц) различие в 10 кгц оказывается значительным: частоты соседних станций отличаются одна от другой на 2–7 %. На средних волнах (520—1600 кгц) отличие между частотами соседних станций значительно меньше — около 0,7–2 %. Что же касается коротковат нового диапазона (4—12,5 мгц), то здесь различие между частотами соседних станций по сравнению с рабочими частотами станций составляет всего лишь 0,08—0,2 %.

Есть у приемника прямого усиления еще один недостаток: на средних и особенно на коротких волнах в таком приемнике трудно получить хорошую чувствительность. Одна из причин этого состоит в том, что с повышением частоты усиливается действие «паразитных» обратных связей. Так, например, с повышением частоты усиливается обратная связь через между электродную проходную емкость Сас и через емкость между анодными и сеточными цепями лампы усилителя высокой частоты. Для того чтобы предотвратить возможное самовозбуждение усилителя ВЧ, приходится искусственно снижать его усиление.

Несколько недостатков приемника прямого усиления обусловлено тем, что в процессе настройки этого приемника на станцию приходится перестраивать все имеющиеся в нем контуры. При изменении емкости конденсаторов настройки меняется добротность контуров, так как меняется соотношение между индуктивностью и емкостью контура. Из-за изменения добротности чувствительность и избирательность приемника также резко изменяются в пределах диапазона.

Если для получения хорошей избирательности в приемнике прямого усиления используется несколько колебательных контуров (чем больше контуров, тем лучше избирательность приемника), то для их настройки необходимо иметь сложный блок конденсаторов переменной емкости. Представьте себе пятиконтурный приемник. Ведь в нем нужно иметь блок конденсаторов с пятью отдельными секциями, а также пять комплектов катушек каждого диапазона, переключаемых весьма сложным переключателем.

От многих из перечисленных недостатков свободен приемник прямого усиления с фиксированной настройкой на одну заранее выбранную станцию («эфирная радиоточка»). Поскольку все контуры такого приемника всегда настроены на одну и ту же частоту, то в них применяются конденсаторы постоянной емкости, а катушки включены и настроены раз и навсегда. Это облегчает использование в приемнике с фиксированной настройкой большого числа контуров. А если еще такой приемник настроен на станцию, работающую на сравнительно небольшой частоте, например на длинных волнах, то в нем легко получить и высокую избирательность и хорошую чувствительность. Мы уже говорили, что на длинных волнах контуру намного легче ослабить мешающую станцию, чем на средних или коротких волнах.

Вы можете удивиться: зачем мы расхваливаем «эфирную радиоточку»? Ведь прием одной радиостанции мало кого из радиолюбителей устроит! Но хвалили мы приемник с фиксированной настройкой не напрасно. Дело в том, что, применив сравнительно простое приспособление, можно сделать так, что этот приемник, сохраняя все свои преимущества, будет принимать большое число станций, работающих на длинных, средних и коротких волнах. Такое приспособление, позволяющее превратить «эфирную радиоточку» во всеволновый приемник с плавной настройкой, называется преобразователем частоты. Приемник с фиксированной настройкой вместе с преобразователем частоты и образуют высококачественное приемное устройство, получившее название «супергетеродин».

Смысл этого названия пояснить довольно трудно. Дело в том, что сравнительно давно был предложен так называемый гетеродинный метод радиоприема, который позволил получить более высокие результаты, чем с обычными приемниками прямого усиления. Затем гетеродинный приемник был усовершенствован, в результате чего появился новый замечательный тип радиоприемника, который и был назван «супергетеродин», что в переводе означает «намного лучше гетеродинного», а точнее, «сверхгетеродин».