Инж. Грамматчиков.
В пред'идущем номере был разобран принцип действия лампового передатчика для случая, когда переменное напряжение на сетку, изменяющее силу анодного тока, получается от специального лампового генератора g (черт. 1.) т.е. случай лампового генератора с независимым возбуждением.
Схема лампового генератора с самовозбуждением изображена на черт. 3. Впервые эта схема была предложена известным германским инженером А. Мейснером и часто называется по его имени схемой Мейснера.
Катушка L2 в этой схеме носит название катушки обратной связи, так как она предназначена для того, чтобы колебания, возникшие в контуре С1L1, могли действовать обратно на сетку генерирующей лампы; таким образом эта катушка заменяет специальный генератор незатухающих колебаний g на черт. 1, создающий изменения напряжения на сетке лампы.
В нашей схеме катушка L2 индуктивно связана с катушкой L1. Действие лампового генератора с самовозбуждением будет вполне понятно на основании следующих соображений. Предположим, что тем или другим способом сетке зажженой лампы сообщено положительное напряжение.
Замкнем теперь ключем K анодную цепь генераторной лампы; тогда в анодной цепи появится ток по направлению, указанному стрелкой "a"; однако, благодаря тому, что катушка L1 обладает самоиндукцией, ток этот не сразу достигнет своей наибольшей величины, а сила его, незначительная в первый момент, будет возрастать постепенно.
В момент нажатия ключа K одновременно с началом прохождения тока через катушку L1 зарядится конденсатор C1. Нижняя обкладка этого конденсатора окажется заряженной до некоторого положительного напряжения, а его верхняя обкладка до такого же отрицательного; при этом напряжение на обкладках конденсатора С1 будет равно напряжению, даваемому батареей анода. Вслед за этим ток от батареи анода проходящий, через катушку L1, начнет постепенно возрастать до тех пор, пока не достигнет своей наибольшей величины O'В, определяемой по характеристике лампы (черт. 2.) Если в этот момент мы тем или другим способом сообщим сетке отрицательное напряжение, равное OO", сила анодного тока постепенно упадет до своей наименьшей величины O"С и конденсатор С1 начнет разряжаться через катушку L1. Одновременно с уменьшением силы анодного тока до его наименьшей величины, магнитное поле катушки начнет убывать и исчезая поддержит ток в том же направлении, в котором он шел раньше и в котором идет разрядный ток конденсатора, т.-е. по прежнему по направлению стрелки a; в результате произойдет перезарядка конденсатора С и положительное напряжение окажется на его верхней обкладке.
Вслед за этим конденсатор С1 снова будет разряжаться через катушку L1, причем в конце разряда его нижняя обкладка опять сделается положительной. Величина этого положительного напряжения окажется теперь несколько меньше той, которая была в начале процесса. Если теперь сообщить сетке положительное напряжение, весь процесс повторится в том же порядке, что и раньше. Для того, чтобы получить в контуре С1L1 незатухающие колебания, как мы уже знаем, необходимо приложить к сетке лампы переменное, плавно изменяющееся напряжение. Если изменения напряжения на сетке будут иметь характер незатухающих колебаний, то анодный ток станет изменяться в такт изменению напряжения на сетке, и в контуре C1L1 возникнут незатухающие колебания. Возвращаясь к процессу прохождения тока через катушку L1, мы увидим, что возрастание его силы будет происходить все медленнее и медленнее, по мере приближения к наибольшей величине. Это видно из кривой KLMNOP (черт. 2), так как у точек L, N, P и M, O кривая тока делается более пологой. Вследствие этого напряжение, индуктируемое на концах катушки сетки L2, будет делаться все меньше и меньше, пока не станет равным нулю в тот момент, когда сила анодного тока достигнет своей наибольшей или наименьшей величины. Очевидно, что в те же самые моменты напряжение на сетке, соединенной с катушкой L2, постепенно уменьшаясь также сделается равным нулю. Следовательно и сила анодного тока будет убывать. Вследствие этого уменьшения силы анодного тока на конце катушки L2 соединением с сеткой и на сетке лампы появится отрицательное напряжение, постепенно увеличивающееся. Анодный ток достигнет своей наименьшей величины и конденсатор C1 начнет разряжаться вновь.
При начале разряда конденсатора C1 (черт. 3) по направлению от верхней обкладки к нижней через катушку L1, напряжение на сетке продолжает быть отрицательным до тех пор, пока ток обратного направления в катушке L1 не достигнет своей наибольшей величины. Это будет в тот момент, когда конденсатор C1 разрядится окончательно. Затем ток в катушке L1 начнет уменьшаться и на конце катушки L2 соединенном с сеткой лампы и на сетке лампы появится положительное напряжение.
Анодный ток, проходящий через лампу, вновь начнет усиливаться. Так как ток в катушке L1 сразу не может достигнуть наибольшей величины, нижняя обкладка конденсатора зарядится вновь положительно до прежней величины. Следовательно, в течение этого промежутка времени батарея анода сообщит контуру C1L1 новый запас энергии.
Итак, значит для поддержания незатухающих колебаний в контуре C1L1 необходимо, чтобы напряжение на сетке равнялось нулю в те моменты, когда сила тока в катушке L1 достигает своей наибольшей величины; оно должно быть положительным, когда при прохождении тока от верхней обкладки конденсатора к нижней, сила тока изменяется от наибольшей отрицательной величины до наибольшей положительной, и отрицательным — при изменении тока от наибольшей положительной до наибольшей отрицательной величины. Достигается это соответствующим включением катушек L1 и L2. Токи в этих катушках должны быть направлены в противоположные стороны или, как говорят, разность фаз между этими токами должна 6ыть 180°.
Посмотрим теперь, что произойдет в том случае, если мы повернем катушку L2 на 180° или попросту переключим концы M и N ее обмотки. Тогда мы увидим, что в тот момент, когда напряжение на сетке должно быть положительным, оно окажется отрицательным при вторичной перезарядке конденсатора, и напряжение на обкладках не сможет достигнуть прежней величины. В результате колебания прекратятся.
Однако, схемы лампового передатчика в том виде, как это показано на черт. 1 и 3 не удобны для практических целей. Поэтому перешли к другим схемам (черт. 4 и 5).
В то время, как в схеме, изображенной на черт. 3, мы имели колебательный контур включенным в анодную цепь, в схеме на черт. 4 колебательный контур включен в цепь сетки. На черт. 5 мы имеем схему лампового передатчика с так называемой автотрансформаторной связью колебательного контура с сеткой. Положение точки М определяется проще всего практически. Из схем 3 и 5 следует, что принципиального различия между ними нет, так трансформаторная связь в схеме (черт. 1 и 3) заменена автотрансформаторной в схеме черт. 5.
Уяснив себе принцип действия ламп новых генераторов, схемы которых изображены на черт. 1, 4 и 5, мы легко поймем, как работает ламповый передатчик в том случае, когда он включается в антенну. Для этого необходимо лишь заменить конденсатор, имеющийся в рассмотренных нами схемах, емкостью антенны. Обычно для ламповых передатчиков, применяющихся в практике, пользуются такими схемами, где колебательный контур включен в анодную цепь, так как только в этом случае имеется возможность получить более или менее значительную мощность (черт. 6, 7 и 8)
Само собой разумеется, наиболее простой и, следовательно, наиболее удобный для радиолюбителей будет схема, изображенная на черт. 6. Здесь мы имеем только один колебательный контур - антенну.
Схема на черт. 7 является несколько более сложной, так как в ней имеется два колебательных контура антенный и замкнутый С1L1. На черт. 7 связь антенны с контуром С1L1 сделана автотрансформаторной. Само собой разумеется, она может быть сделана также и индуктивной черт. 8. Схемы, изображенные на черт. 5. и 7. носят иногда название трехточечных.
На черт. 9 и 10 изображены так наз. схемы Хута-Кюна. Характерным отличием этих схем является емкостная обратная связь анодного контура с контуром сетки, а не индукционная, как во всех описанных выше схемах. Однако, для получения этой емкостной связи в схеме Хута-Кюна отсутствует специальный конденсатор, и обратная связь достигается исключительно за счет емкости промежутка анод сетка самой лампы. Контур С1L1 на черт. 10 является промежуточным. В схемах, которые мы рассматривали до сего времени, анодная батарея В2 включалась всегда последовательно с лампой и колебательным контуром С1L1. Схемы с таким включением анодной батареи носят название схем с последовательным питанием.