Б. П. Асеев.
Составляем из приборов, описанных в предыдущей статье, схему рис. 1. Катушка, включенная в цепь анода L1, имеет 27 витков; в цепь сетки — 65.
Схема рис. 1 является простейшей генераторной схемой, которую принято называть «схема последовательного питания с контуром в аноде». Термин «последовательное питание» приведен ввиду того, что источник анодного напряжения Вa (батарея, выпрямитель), колебательный контур L1C и электронная лампа соединены последовательно. Второе наименование «контур в аноде» вполне очевидно, так как действительно колебательный контур L1С находится в анодной цепи.
Прежде чем приступить к эспериментированию, проследим отдельные цепи собранной нами схемы. Основных цепей здесь три: цепь накала, анода и сетки.
Цепь накала составлена из источника питания Вн (аккумулятор или трансформатор), реостата Rн и катода. Рассмотренная цепь в процессе экспериментирования никаким переключениям подвергаться не будет и вообще следует заметить, что она остается без изменения при любых генераторных схемах. Это вполне очевидно из самого назначения цепи накала — нагреть катод до той температуры, при которой она может излучать электроны.
Далее переходим к цепи анода; ток в этой цепи протекает следующим образом: от плюса анодной батареи Ва, через промежуток анод-катод лампы, колебательный контур L1С и минус анодной батареи.
Колебательный контур, как обычно, составлен из катушки самоиндукции L1 и конденсатора С. Обнаруживание колебаний в контуре лучше всего производить тепловым прибором, включенным последовательно с конденсатором С (на схеме показан описанный в предыдущей статье индикатор с маловольтной лампочкой).
Цепь сетей состоит из катушки L2 замкнутой на промежуток сетка-катод лампы. Катушка L2 связана индуктивно с самоиндукцией колебательного контура L1 и, при наличии колебаний контура L1С, в катушке L2 будет индуктироваться (наводиться) электродвижущая сила, которая, попадая далее на сетку, будут изменять ее напряжение.
Проследив цепи лампы и еще раз проверив правильность соединений, приступаем к выполнению схемы.
Для этого: а) замыкаем ключ K1 и, регулируя силу тока реостатом R1, доводим индикаторную лампочку Л до слабого накала (наилучшую величину этого «предварительного» накала не трудно установить после ряда опытов).
При использовании в качестве индикатора колебаний теплового прибора описанная манипуляция отпадает.
b) Замыкаем ключ К2 — включаем анодное напряжение, с) Замыкаем ключ К3 и устанавливаем реостатом Rн нормальный накал, d) Вращаем конденсатор С в ту и другую сторону до получения колебаний (свечения лампочки Л).
Если при описанных включениях и регулировке конденсатором накал индикаторной лампочки не возрастает, необходимо: а) выключить анодное напряжение (разомкнуть ключ К2), b) пересоединнть концы проводов, идущих в катушке L2 (провод А на место В и наоборот); это переключение можно заменить поворотом катушки L2 на 180° (практически — надо вынуть катушку L2 из L1 и вставить ее обратно другим концом). Понятно, необходимо либо переключить концы катушки L2, либо повернуть ее на 180°; одновременное выполнение обоих манипуляций не даст желаемых результатов, так как действие одного переключения уничтожается другим.
После этих пересоедннений опять включаем ключ К2 и, изменяя емкость конденсатора С, наблюдаем за накалом лампочки Л. Если лампочка Л в первом случае не загорелась, то во втором она должна обязательно загореться.
Практически проверить наличие колебаний (особенно при малой мощности) проще всего следующим образом: замыкать и размыкать ключ К2, наблюдая одновременно за накалом лампочки Л; при наличии колебаний лампочка «мигает», так как при замыкании ключа К2 в контуре L1С возникают колебания и колебательный ток, протекая по нити лампочки Л, увеличивает ее накал.
Если же после всех этих манипуляций получить колебания не удалось, то следует, несколько увеличив накал лампы (реостатом Rн), проделать еще раз вое описанные выше регулировки.
При анодном напряжении не ниже 80—100 вольт, на лампе Р—5 индикаторная лампочка (2,5 вольта) легко обнаруживает колебания. Конечно при более высоком анодном напряжении, порядка 150—200 вольт, изменения накала лампочки Л более резки.
Добившись колебаний в контуре L1C, пересоединяем еще раз концы катушки L2 (или поворачиваем ее на 180°) и убеждаемся, что это переключение прекращает колебания.
Отсюда делаем первое заключение: для возникновения колебаний в ламповом генераторе необходимо какое то вполне определенное включение катушки L2, так называемой катушки обратной связи на сетку.
Теперь включим катушку L2 так, чтобы колебания опять появились. После этого начнем выдвигать катушку L2 из катушки L1, наблюдая при этом за накалом лампочки Л.
Проделывая это, мы заметим, что лампочка Л дает наибольшее свечение при некотором положении катушки L2 относительно L1. Если от наивыгоднейшего положения передвигать катушку L2 либо вглубь катушки L1, либо наоборот — выдвигать ее, то накал лампочки Л уменьшается.
Включив вместо индикаторной лампочки тепловой прибор, можно было бы проделать следующее измерение: вынимая постепенно (сначала на 1 см, затем на 2 см и т. д.) катушку L2 из катушки L1, записывать соответствующие отклонения теплового прибора. Полученные цифры позволят построить кривую (рис. 2), которая укажет максимум при определенной величине выдвинутой катушки L2.
Нетрудно сообразить, что выдвигая катушку L2 из L1, мы тем самым ослабляем действие катушки L1 на L2 или, иными словами, уменьшаем электродвижущую силу, наводимую в витках L2.
Итак — второе заключение: для получения наибольшей энергии в колебательном контуре необходима определенная величина переменного напряжения на сетке; увеличение или уменьшение этого напряжения от наилучшей его величины вызывает изменение энергии в контуре.
Наконец произведем последний опыт: установив в генераторе колебания и отрегулировав катушки обратной связи на сетку L2, начнем изменять емкость конденсатора С и наблюдать за свечением лампочки Л.
Этот опыт дает результаты, весьма похожие на предыдущие эксперименты с катушкой обратной связи — опять лампочка Л дает максимальное свечение при некоторой емкости конденсатора С; изменение емкости в ту и другую сторону уменьшает энергию в контуре.
Если так же, как в предыдущем опыте, вместо лампочки Л включить тепловой прибор и проделать ряд наблюдений за его отклонениями при разных величинах емкости конденсатора С, то получим кривую, приведенную на рис. 3.
Из рис. 3 и произведенного опыта делаем третье заключение: наибольшая энергия в колебательном контуре будет при определенной емкости переменного конденсатора С.
Фиксированием трех основных положений закончим нашу статью. В следующей статье эти положения, взятые непосредственно из практики, получат теоретическое обоснование.
Примечание: При первых опытах, пока еще не приобретен должный навык в составлении схем, необходимо рекомендовать включение в цепь анода, между ключом К2, и плюсом анодной батареи, лампочки накаливания 16— 25 свечей. Эта предохранительная лампочка обеспечит анодную батарею Ва, от порчи при случайном коротком замыкании. И кроме того, не позволит пережечь катод электронной лампы при неправильном включении (при замыкании анодной батареи на катод).
1) См. "P. В." № 24, за 1927 г.