Н. М. Изюмов.
Классическая схема супергетеродина, описанная в предыдущем номере, далеко не пользуется успехом среди радиолюбителей за последние годы. В первую очередь встречает возражения необходимость отдельной генераторной лампы, которая, как читатель помнит, в схеме приемника играет лишь вспомогательную роль. Но если даже и можно согласиться на приобретение лишней лампы, то все же очень желательно избавиться от необходимости регулировки связи между ее контуром и входным контуром первой лампы.
Постоянную связь между приемной и генераторной лампами позволяет осуществить видоизмененная схема сверхгетеродинного приемника, известная под названием «ультрадин». Ультрадинная схема замечательна еще тем, что в ней приемная (1-я) лампа работает без постоянного анодного тока и для детектирования не нужен гридлик. Постараемся разобраться в сущности этого принципа.
Разновидности супергетеродина отличаются друг от друга лишь в зависимости от способа образования промежуточной частоты; усилитель же промежуточной частоты любой системы в одинаковой мере пригоден для каждой из этих разновидностей. Таким образом для выяснения отличительных свойств ультрадина достаточно изучить схему его приемной («входной») и генераторной ламп. Эта схема представлена на рис. 1.
Лампа Л2 является обычным генератором колебаний, причем эти колебания возникают в контуре (LгСг) сеточной цепи, а анодная катушка, (Lo) дает обратную связь. Колебания, созданные этой лампой, должны образовать с приходящими биения промежуточной частоты. И вот из той же схемы мы видим, что генерирующий контур (LгСг) входит одновременно и в анодную цепь приемной лампы Л1.
Контур играет для первой лампы, вольно выражаясь, роль анодной батареи, так как действительная анодная батарея для этой первой лампы отсутствует. Но понятно, что напряжение, вносимое контуром в анодную цепь, является переменным, причем частота этих перемен зависит от настройки контура (рис. 2, первая кривая).
Таким образом на анод первой лампы подаются по очереди то плюс, то минус. Но анод может проглотить электроны и создать в своей цепи ток лишь в моменты положительного напряжения; поэтому даже при неизменном сеточном напряжении первой лампы сквозь фильтр LфСф будут проходить отдельные импульсы анодного тока (рис.2 вторая кривая).
А что же произойдет, если на сетку входной лампы будет еще подано напряжение уловленной серии колебаний (рис. 2, третья кривая)?
Частота пришедших колебаний отличается от созданной генератором частоты; или, вернее, мы генератор настраиваем на частоту, отличающуюся от пришедшей. Вообще «плюс» на входной сетке увеличивает импульс анодного тока, а «минус» его ослабляет. Вследствие разницы частот импульсы генерации будут совпадать по временам с различными величинами уловленных сеточных напряжений, то поддерживаясь, то ослабляясь последними. В результате мы видим, что толчки анодного тока начинают меняться по своей силе, или, как принято говорить, начинают «модулироваться» (рис. 2, четвертая кривая).
И эти изменения, эта «модуляция», созданная приходящими колебаниями, в первую очередь создает промежуточную частоту, — ту частоту, на которую настроен фильтр (LфСф) и которая идет в промежуточный усилитель (рис. 2, пятая кривая). Такая зависимость сохраняется и в промежуточной частоте, давая после второго детектирования звуковой импульс в телефоне (рис. 2, шестая кривая).
Такой принцип работы «ультрадинной», или «модуляционной», схемы. Вполне понятно, что управление таким прибором подобно управлению классическим супером; обратная связь в генераторе подбирается раз навсегда, и настройха сводится к вращению конденсаторов Сг и Са.
В заключение надо отметить, что ультрадинная схема все-таки особенных преимуществ перед классической не имеет. Она скорее важна как идея, как принцип. И этот самый принцип получает действительно блестящее применение лишь в том случае, когда в качестве входной применена двухсеточная лампа: здесь уже будет серьезная экономия, так как отдельный генератор не нужен. Но об этом я надеюсь поговорить в дальнейших статьях.
Читатель уже знает, что супергетеродинные схемы предназначаются главным образом для приема на рамку. Но рамка рамке рознь. Можно построить сооружение со сторонами по 1—1,5 метра, а можно выполнить настольную рамку с ребрами по 300 миллиметров. Очевидно, что сила приема в этих двух случаях будет различна. Да еще, кроме того, на одну и ту же рамку волны разной длины слышны тоже неодинаково; для каждого диапазона можно указать свою наивыгоднейшую форму, размеры и число витков рамки.
И отсюда, вывод прост: может случиться, что на какой-то волне (вероятнее, при очень дальнем приеме) напряжение, поданное на сетку входной лампы супера, будет недостаточным даже для первого детектирования. Иначе говоря, гетеродинные колебания явятся слишком сильными по сравнению с пришедшими, и прибор не сможет выявить промежуточной частоты.
Тогда волей-неволей приходится вводить в схему лишнюю лампу и лишнюю настройку. Эта новая лампа будет усиливать непосредственно принятые колебания, являясь, так сказать, предварительной ступенью для всей схемы. Связь этой лампы с первым детектором осуществляется через настроенный трансформатор.
Но здесь снова возникает та опасность, от которой нас спасала идея «промежуточного» усиления: опасность собственной генерации в усилителе. И вот тогда неизбежно применяют комбинацию двух «великих» принципов: нейтродина и супера. В схему первой лампы вводят нейтрализующий конденсатор («нейтродон»). Понятно, что такое добавление усложняет и конструкцию приемника, его налаживание и управление им; зато «усиление трех сортов» дает, или, вернее, может дать, изумительные результаты в смысле дальности приема и в смысле его избирательности.
Для иллюстрации на рис. 3 приведена схема ультрадина с «предварительным» нейтрализованным каскадом, с промежуточным усилением, выполненным частично на сопротивлениях, и, наконец, каскадом низкой частоты.
Внимательный читатель вспомнит, что в приемнике Коха, который был описан в №2 «Радио Всем», также применена комбинация принципов нейтродина и супергетеродина.
В дальнейшей статье мы встретимся с иными разновидностями сверх-гетеродинных схем.