И. Семенов и Дан. Дьяков.
О рефлексных схемах без трансформаторов и конденсаторов, у большинства работавших с ними осталось впечатление, как о чем-то, плохо действующем и вообще весьма подозрительном. Против рефлексных схем создалось предубеждение. Искажение, вой, плохая чувствительность — вот аттестация, которую они имеют в глазах почти всех наших радиолюбителей.
Вместе с тем за границей сумели правильно использовать особенности рефлексных приемников, и эти схемы получили не только широкое распространение, но и славу прекрасно функционирующих аппаратов.
В настоящей статье мы попытаемся дать подробное описание «нейтрорефлексного» приемника, интересного не только по результатам, полученным с ним, но также с точки зрения серьезной схемы (см. рис. 1), с которой стоит поработать.
Нормально, каждая лампа выполняет в приемной схеме одну строго определенную функцию.
Чрезвычайно заманчивая идея многократного использования лампы впервые получила свое полное завершение в так называемых рефлексных схемах, к которым принадлежит описываемый приемник.
Здесь не место подробно вдаваться в теорию рефлексной схемы1). Мы лишь вкратце объясним принцип действия описываемого здесь аппарата, для того, чтобы собирающий его любитель относился к своей работе вполне сознательно.
Рис. 2 дает ясное представление о работе отдельных ламп. Последняя лампа работает исключительно как детектор, первая усиливает слабые колебания высокой частоты и уже мощные низкой, вторая — усиленные колебания высокой и еще слабые низкой частоты. Мы видим, что таким образом достигается некоторая равномерность в нагрузке отдельных ламп, что в значительной мере способствует правильной работе всякого аппарата2).
Работа такого трехлампового аппарата по чувствительности и силе приближается (и довольно близко), к работе пятилампового приемника, выполненного по нормальным схемам.
Если подробнее проследить путь, который проделывают токи высокой и низкой частоты, то его можно представить в виде двух следующих схем, являющихся как бы «разложением» принципиальной схемы, данной на рис. 1.
Антенна апериодическая индуктивно связана с контуром L2С1 — сетки 1-й лампы. Конденсатор С7, шунтирующий обмотку трансформатора ТН1 (см. рис. 1 и 3), обладает настолько большой емкостью, что не является сколько-нибудь заметным сопротивлением для токов высокой частоты, которые минуют обмотку тр-а, представляющего для них очень большое сопротивление, как катушка с очень большой самоиндукцией.
То же можно сказать и относительно конденсатора С4, шунтирующего телефон. В обоих случаях: конденсаторы служат для прохода токов высокой частоты, не могущих свободно пройти через большие индуктивные сопротивления (каковыми являются в первом случае трансформатор, во втором — телефон), и наоборот, для токов низкой (звуковой) частоты конденсаторы почти не проходимы, но зато телефон и трансформатор не представляют больших сопротивлений.
Усиленные 1-й лампой колебания высокой частоты передаются помощью связанных между собой катушек L3 и L4 к сетке 2-й лампы (катушки L1L2, L3L4 и L5L6 представляют собой трансформаторы высокой частоты Т1, Т2, Т3, с настроенными вторичными обмотками-конденсаторами С1, С2 и С3).
То же происходит и после 2-й лампы. Попав наконец на последнюю лампу, колебания детектируются нормальным образом помощью гридлика (С5R4).
Далее наступает уже усиление на низкой частоте, представленное отдельно на рис. 4.
Детектированные колебания поступают через трансформатор низкой частоты ТН2 во вторую лампу и далее, через другой трансформатор ТН1 в первую, где усиливаются уже в последний раз, и после которой поступают в телефон или громкоговоритель. Самоиндукции L2, L3, L4 и L5 не представляют для них сколько-нибудь заметные сопротивления и поэтому не влияют на усиление низкой частоты3).
О роли конденсаторов Н1 и Н2 (рис. 1 и 3) будет сказано в дальнейшем.
Список деталей, требующихся для изготовления приемника.
Конденсаторы С4, С6, С7 обладают относительно большой емкостью, достаточной для того, чтобы дать свободный путь колебаниям высокой частоты, о чем упоминалось выше.
Трансформаторы высокой частоты изготовляются следующим образом. Из плотного пресшпана, фибры или картона вырезаются шесть кругов диаметром 140 мм. Из центра кругов проводится окружность с радиусом в 40 мм и затем делаются 11 вырезов, как указано на рис. 5.
Метод намотки проволоки достаточно ясен из рисунка: закрепив начало проволоки, укладываем витки таким образом, что через каждые 2 прореза они переходят на противоположную сторону катушки, т.е. на 1, 3, 5, 7, 9, 11, 2, 4 и т. д. При намотке следует возможно плотнее прижимать витки друг к другу, так как иначе нужное число витков может не уместиться. Провод берется диаметром 0,3 мм. в любой хорошей изоляции (не эмалированной).
Всего таким образом наматывается 120 витков, отводы делаются петлей или отпайкой (последнее желательнее) после 47, 86 и 120 витка.
Далее из дерева, или другого соответствующего материала выпиливаются или вытачиваются 3 цилиндра (А) диаметром 30—35 мм и толщиной 25 мм, которые являются остовами трансформаторов. Наконец из эбонита толщиной 2—4 мм или граммофонной пластинки вырезают 6 планок, размеры которых даны на рис. 5, по 3 каждого сорта (В и С), и из толстой (около 2 мм) латуни, меди или алюминия — шириной около 15 мм сгибаются ножки, которые будут служить для прикрепления трансформатора к панели приемника. В качестве зажимов, к которым с внутренней стороны подводятся выводы от катушек, а с наружной монтажные провода, можно использовать обычные контакты для переключателей. Общий вид и схема сборки трансформаторов ясны из фотографий и рисунков.
Нейтродинные конденсаторы H1 и H2 имеют максимальную емкость порядка 50—65 см и могут быть любой конструкции, напр., изображенной на рис. 6 или типа обычного переменного конденсатора с двумя неподвижными и одной подвижной пластинкой (примерно) или наконец их можно сделать в виде двух кусков изолированной проволоки, скрученной на некотором расстоянии.
Об остальных деталях многого не скажешь, важно только, чтобы все они были самого высшего качества.
В самой схеме рефлексного приемника заложены весьма неприятные моменты для практического выполнения его монтажа, ибо совершенно неизбежно, например, что несколько проводов приходится тянуть из конца в конец аппарата. Поэтому — тщательный и продуманный во всех отношениях монтаж — 50% успеха.
Передняя панель с внутренней стороны должна быть оклеена станиолевым экраном, который, как и экраны трансформаторов низкой частоты, должен быть заземлен. Следует следить за тем, чтобы провода, идущие к сетке и аноду ламп нигде бы не шли параллельно; всюду следует делать соединения возможно более короткими и прямыми в ущерб той ложной «прямоугольно-параллельной» красоте, которая, к сожалению часто практикуется нашими любителями.
Во всех местах, где оголенные провода проходят близко друг к другу, их следует одеть в резиновые трубочки, чтобы избежать возможных случайных касаний.
Все же емкость всех соединений приемника по отношению к цепям сетки и анода каждой лампы слишком значительна, что вместе с возможным вредным взаимодействием отдельных частей схемы часто вызывает возникновение паразитных колебаний, воя, шума и т. д.
Для того чтобы избежать этого явления, американский профессор Хазельтин предложил вводить в таких случаях нейтрализующие емкости, которые использованы и в данном аппарате. Дело в том, что через вредные случайные емкости между анодом и сеткой лампы сетка заряжается определенным потенциалом (в зависимости от изменений потенциала анода), который и способствует возникновению паразитных колебаний.
Принцип нейтрализации состоит в том, чтобы помощью другой емкости задать на сетку той же лампы равный по величине, но обратный по знаку потенциал, дабы полностью скомпенсировать («нейтрализовать») первый. Это достигается тем, что нейтрализующий конденсатор приключается между сеткой рассматриваемой лампы и вторичной обмоткой следующего за ней трансформатора, ибо распределение знаков потенциала на концах вторичной обмотки как раз обратное, чем потенциала на первичной, влияние которого на сетку нашей лампы и является вредным.
Примерную систему расположения отдельных деталей и соединений строящий приемник найдет на прилагаемых фотографиях, разметке передней панели и монтажной схеме (рис. 7).
Правильная постройка приемника еще не гарантирует тотчас же хороший прием и спокойную работу аппарата. Надо основательно изучить особенности настройки и, прежде чем приступить к приему, произвести еще и подстройку аппарата.
Для того чтобы облегчить начало работы со схемой, мы предлагаем придерживаться следующего метода, позволяющего быстро справиться с капризами приемника.
Собрав приемник и проверив правильность соединений, присоединяют антенну и землю, включают телефон, зажигают лампы и приключают батарею анода, затем (лучше помощью волномера) настраивают аппарат на станцию не очень отдаленную от приемника и дающую в обычных условиях громкий и уверенный прием.
Если при сборке удалось избегнуть ошибок, то при соответствующей настройке станция не замедлит появиться в телефоне. Однако появление ее по всей вероятности будет сопряжено с ужасающим свистом, воем и шумом, что однако не должно смущать экспериментатора.
Настроившись на наиболее громкий прием, вернее на наиболее громкий свист, приступают к подстройке — нейтрализации схемы. Сначала регулируя накал ламп реостатами и изменяя в некоторых пределах (отнюдь не уменьшая слишком) напряжение, подводимое на аноды ламп, добиваются наибольшего возможного уменьшения свиста в телефоне. Когда убедятся, что изменением напряжения больше ничего нельзя сделать, приступают к манипуляциям с нейтрализующими конденсаторами (так наз. «нейтродонами»).
Задача настраивающего приемник состоит в том, чтобы, изменяя емкость обоих конденсаторов, окончательно уничтожить свист в телефоне. Коль скоро это будет достигнуто и принимаемая станция будет слышна чисто и громко — приемник сразу же становится готовым к дальнему приему.
Поскольку описываемый приемник имеет три настроенных контура — следует стремиться возможно больше облегчить себе его настройку. Если переменные конденсаторы взяты одинаковой конструкции — она не будет представлять больших затруднений. Следует только не бессистемно вращать ручки конденсаторов в разные стороны, а, поставив все переключатели в одинаковое положение, установить шкалы конденсаторов на нулевое значение, постепенно, градус за градусом, совместно всеми тремя конденсаторами проходить весь диапазон приемника.
Правильно нейтрализованная схема обнаруживает станции легким свистом, до и после нужной настройки. Этот свист в значительный мере облегчает настройку на дальние станции.
Как дальнейшее улучшение в схеме можно еще рекомендовать попытаться дать на анод детекторной (последней) лампы пониженное напряжение, примерно 60 вольт. В некоторых случаях это ведет к еще более спокойной работе приемника и к более чистому воспроизведению звуков. Кроме того в тех случаях, когда от приемника не требуется особой селективности (напр., отсутствие местных мощных станций), можно попробовать присоединить антенну непосредственно к контуру сетки первой лампы (вторичной обмотке 1-го тр-а).
Относительно результатов, полученных с приемником, можно в кратких словах сказать следующее. Местная станция принимается чисто и громко на репродуктор; на репродуктор же удавалось при хорошей радиопогоде принимать и другие мощные станции.
Число же станций, принимаемых на телефон, чрезвычайно велико. Схема нейтрорефлекса во всяком случае не уступает многим многоламповым аппаратам, описывавшимся ранее.
1) О припципе работы рефлексных схем см. «Р. В.» №17 и 18 за 1928 г.
2) Такие схемы носят название инверсных или дуплексных, в отличие от менее остроумных, в которых на долю 1-й лампы пришлось бы усиление слабых сигналов и высокой и низкой частот, а на долю второй — мощных сигналов обеих частот.
3) Индуктивное сопротивление катушек L2, L3, L4, L5 сильно возрастает с увеличением частоты проходящего тока. Для токов низкой частоты оно поэтому очень мало и практически не играет роли.