Б. Жиркович.
— Какой ужас. Восемь ламп. Да еще одна из них — двухсетка. Однако, нагородили... И зачем столько?..
Вот что может оказать читатель, взглянув на предлагаемую схему восьмилампового супергетеродина (рис. 1).
Действительно — картина, по первому впечатлению, жуткая: если 8 ламп, — значит, сложно, дорого в постройке и в последующей эксплоатации.
Прежде всего напомним замечательную народную мудрость: «Дешево, да гнило; дорого, да мило».
Построить дешевый приемник и быть вынужденным слушать только местную станцию, которая подчас вызывает в памяти пушкинские стихи «но, боже мой, какая мука — сидеть с больным и день и ночь, не отходя ни шагу прочь» — эта перспектива не привлекает ни одного радиолюбителя.
Первый вопрос радиолюбителя, знакомящегося с новой радиоустановкой:
— А от местных отстраиваетесь?
Обычное явление, что радиолюбитель не столько времени тратит на постройку, сколько на «отстраивание». Ему рекомендуют всевозможные фильтры. Он пробует, но чаще всего разочаровывается.
И волей-неволей устремляет свое внимание в сторону более сложных, а следовательно, — многоламповых схем.
Мы уже вышли из того младенческого возраста, когда верят радиосказкам. Мы знаем, что супергетеродин не побивает каких-то фантастических рекордов дальности. Не в этом его преимущество.
Прежде всего разобьем и еще одну радиосказку — о чрезмерной дороговизне супера. Если поглядеть в корень и сравнить, то окажется, что не так много деталей надо добавить, чтобы из обычного регенератора получился супергетеродин.
Мы предлагаем описание 8-лампового аппарата, но это не значит, что супер не может иметь меньшего количества ламп.
Уже при трех лампах (не считая низкой частоты) возможно осуществление схемы супера, причем его селективность несравненно выше любого другого трехлампового приемника (в том числе и нейтродина). Это проверено нами на практике, т. к. в нашем супере было предусмотрено переключение на указанный минимум ламп.
При трех лампах остается только один каскад промежуточного усиления, что бывает недостаточно в случае приема маломощных станций.
Таким образом, увеличение числа ламп идет главным образом за счет добавления еще двух каскадов — промежуточного усиления.
А при наличии трех каскадов усиление настолько велико, что можно распрощаться с антенной (как это мы и сделали) и принимать «весь мир» на рамку или еще проще — на осветительную сеть.
Вы подумайте, дорогой читатель. Полнейшая независимость 1) от антенны с ее сумасбродным характером, заставляющим ее то леденеть, то лопаться от мороза зимой, то валиться от ветра, то задевать за крышу, то угрожать ударом молнии.
Остается еще один неприятный вопрос — питание 8 ламп. Но, как читатель увидит ниже, не так трудно рационально обставить и эту сторону дела. Можно устроить так, что вам не придется через две недели в третью таскать аккумулятор в зарядку, проклинать рано закрывающиеся зарядные станции или сидеть «натощак», без радиоприема, если аккумулятор сдан в зарядку.
В супергетеродинных схемах принято считать самой главной частью, так сказать, «сердцем» аппарата — гетеродин.
Существуют различные схемы гетеродина. Читатели, вероятно, знакомы с ними по статьям, печатавшимся в «Радио всем».
Мы здесь упомянем о тех схемах гетеродина, которые опробованы и прощупаны нами на практике, прежде чем выбор не остановился окончательно на гетеродине, ныне работающем в нашем супере.
Вначале мы построили гетеродин по схеме супера на 2-й гармонике (рис. 2).
В этой схеме C1 — конденсатор емкостной связи с антенной, порядка 50—100 сантиметров, L1C2 — контур настройки, L1 — сменная сотовая катушка, либо сотовая катушка, в 250 витков с отводами, либо цилиндрическая катушка с отводами.
Перепробовав эти три варианта, причем для цилиндрической катушки брался провод различного сечения, мы практически не заметили никакой разницы в работе контура настройки.
В данное время у нас в супере работает цилиндрическая катушка с отводами, намотанная на деревянном остове от трестовского трансформатора высокой частоты. Провод взят — 0,3. Такая катушка занимает мало места, но ее электрические данные, вероятно, не блестящие, и все же в работе она ничем не отличается от имевшейся прежде громадной катушки типа «приемника Шапошникова».
Между контуром настройки и сеткой лампы Л1 с гридликом Г включен контур L2С3, на который катушкой L3 дается обратная связь от лампы Л1. Это и есть, собственно, гетеродин, причем лампа Л1 служит вспомогательным генератором и — одновременно — детектором.
Недостатками этой схемы являются: во-первых, сильная связь контуров L1C2 и L3С3, вследствие чего нельзя использовать основную волну генератора, а приходится ограничиться более слабой 2-й гармоникой и, во-вторых, необходимо тщательно подбирать микролампу, так как многие из них отказываются генерировать или же создается очень неустойчивый режим: генерация срывается, приходится манипулировать катушкой L3, приближая ее (на подвижном станочке) к катушке L2, причем часто возникает неприятный вой.
С появлением на рынке двухсетки мы применили известную схему гетеродина с двухсеткой (рис. 3).
Из сравнения этой схемы с предыдущей видно, что контур L2C3 перенесен в цепь дополнительной (катодной) сетки лампы, основная сетка освобождена также и от гридлика.
Основное преимущество этой схемы заключается в том, что настройка гетеродинного контура L2C3 не влияет на настройку контура L1C2, что дает возможность применить основную волну генератора.
Недостаток схемы: трестовские двухсетки очень разнородны, и нужно долго выбирать, чтобы найти «отзывчивую» лампу, готовую охотно генерировать.
В нашей практике была одна двухсетка, прекрасно работавшая в этой схеме. Но после того, как однажды она пала жертвой свирепого анодного напряжения, проникшего в нить накала, было очень трудно найти ей достойную «смену». Во всяком случае практика показала, что для уверенного возбуждения генерации необходимо сильно увеличивать самоиндукцию анодной катушки L3 (до 250 витков для длинных волн).
Относительно этой схемы следует сказать, что, по нашим наблюдениям, она все же не идеальна в отношении независимости контуров L2C3 и L1С2 и селективности.
Как первая, так и вторая схемы представляют собой отход от классической схемы Армстронга — для того, чтобы съекономить лампу и использовать первую лампу одновременно для двух функций.
Но там, где вообще много ламп, не очень разумно экономить одну лампу, наваливать на нее двойную работу и явно усложнять, а подчас и портить дело.
Радиотехника за границей, повидимому, разочаровалась в этих схемах и вернулась назад к схеме с отдельным гетеродином, причем популярной стала не схема Армстронга, а «модуляторная схема» с дросселем в аноде. Один из последних номеров немецкого журнала «Funk» приводит такую схему (рис. 4). Насколько свежа схема, указывает наличие в ней, перед гетеродином, последней новинки — лампы с экранированным анодом.
Но наши радиолюбители еще не располагают такими лампами, поэтому нам остается, полюбовавшись на нее, перейти к схеме самого гетеродина (рис. 4).
Катушки L2 и L3 соединены и образуют как бы одну общую катушку, в которой часть L2 с конденсатором С3 составляют настраивающийся сеточный контур гетеродина, а часть L3 соединена через разделительный конденсатор С2 (200 см) с анодом. Назначение конденсатора С2 — свободно пропускать высокую частоту, задерживая ток анодной батареи: дроссель «Dr» свободно пропускает к анодам ток анодной батареи, но преграждает путь для переменного тока, и таким образом колебания, возбужденные гетеродином Л2, попадают на анод лампы Л1 и накладываются на приходящие колебания, усиленные лампой Л1.
Схема генераторной лампы в нашем супере (рис. 5) в основном тождественна с приведенной в журнале «Funk».
В качестве входной лампы (Л1) может работать обычная «Микро», но опыт показал, что лучший эффект дает двухсетка, включенная так, что антенный контур присоединен к дополнительной сетке (зажим на цоколе лампы), а основная сетка присоединена к точке «m», между катушкой L3 и конденсатором С2.
Эту схему мы можем рекомендовать, как наиболее устойчивую, мощную и не доставляющую никаких неприятностей.
Данные: Dr — две пары катушек от механизма громкоговорителя «Рекорд», включенных последовательно и надетых на общий немагнитный сердечник — например полоску латуни (рис. 6).
С2 — постоянный конденсатор в 4 000 см; С3 — 700 см (переменный конденсатор с верньером); L3 и L2 — для длинных волн — две сотовые катушки по 250 витков, для коротких — соответственно 100 и 75 витков.
Эти катушки могут быть сменными. Но обычно нет у радиолюбителя охоты возиться со сменой катушек (да это и не полезно для них), поэтому у нас устроен переключатель, позволяющий включать либо те, либо другие катушки. На рис. 7 приведена подробная схема включения катушек и присоединения их к переключателю.
Сеточные и анодные катушки попарно сложены вместе, вплотную, причем пара длинноволновых катушек отодвинута от пары коротковолновых и поставлена к ним перпендикулярно, чтобы исключить между ними ненужное взаимодействие. В то же время обе сеточные катушки (250 витк. и 75 витк.) и обе анодные катушки (250 в. и 100 в.) соединены последовательно.
Движки I и II представляют собой обычный двойной переключатель. Независимо от него расположен ординарный переключатель III.
Подобная конструкция позволяет быстро переключаться с длинных на короткие волны и притом выбрать вариант наиболее благоприятный для отстройки от гармоник местной станции или от искрового телеграфа.
Для длинных волн мы имеем два положения движков I и II:
1) оба движка — на контактах «б». Самоиндукции катушек складываются (200 в. и 100 в., 250 в. и 75 в.).
2) оба движка на контактах «в». Катушки в 100 витков и 75 витков замкнуты накоротко, работают только длинноволновые.
Оба движка на контактах «а». Длинноволновые катушки замкнуты накоротко, работают катушки на 100 и 75 витков.
Переключатель III добавляет еще возможность варьировать настройку гетеродина в сторону удлинения волны. Поместив движок на контакт «g», мы получаем включение всей системы катушек по трехточечной схеме.
Отметим, что в этом случае начинает сказываться влияние емкости руки, т. к. конденсатор отъединяется от минусового провода, и поэтому следует иметь либо экран перед конденсатором, либо удлиненную ручку.
Усилитель промежуточной частоты настраивается на какую-нибудь определенную волну порядка 5—10 тысяч метров. Звеном, связующим усилитель с первой лампой (Л1), служит фильтр. Назначение фильтра — выделить и пропустить в усилитель только ту волну, на которую усилитель настроен. Отсюда ясно, что контуры фильтра должны иметь острую настройку и, следовательно, возможно малое затухание.
Практика показывает, что легче настроить в резонанс трансформатор с отношением 1:1, а меньшее затухание дают сотовые катушки.
Фильтр нашего приемника состоит из двух сотовых катушек по 500 витков на раздвижном станочке. Рабочая волна — около 7 000 метров; обе катушки шунтированы слюдяными конденсаторами по 950 сантиметров.
Фильтр, при наличии модуляторной схемы гетеродина, может включаться в анодную цепь либо до дросселя (Dr), либо после него. В заграничной схеме (рис. 4) фильтр (F) включен после дросселя. Однако гораздо лучше наша схема работает при включении фильтра, до дросселя, между анодами ламп Л1 и Л2 (рис. 5).
Усилитель промежуточной частоты имеет три каскада трансформаторного усиления с настроенными вторичными обмотками (рис. 8).
Все три трансформатора намотаны проводом 0,1 мм на деревянных катушках, имеющих три паза. В среднем пазу наматывается 700 витков первичной обмотки, в двух крайних — по 600 витков вторичной обмотки. Внутренний диаметр деревянной катушки 20 миллиметров, ширина пазов — 2 миллиметра. Катушки можно выточить из сплошного дерева, а проще склеить из кружков 2-мм фанеры (рис. 9).
Величина слюдяных конденсаторов, шунтирующих вторичные обмотки, подбирается порядка 400—500 см. Мы не указываем точных данных, так как самоиндукция обмоток у разных каскадов не одинакова, и конденсаторы надо подбирать «на слух», чтобы получить максимальное усиление сигналов (т. е. резонанс во всех трех настроенных трансформаторах).
Порядок включения первого и второго трансформаторов: начало первичной обмотки — к плюсу анодной батареи, конец — к анодному зажиму лампы; начало вторичной обмотки — к потенциометру, конец — к сетке следующей лампы. Аналогично включается и вторичная обмотка фильтра.
Однако, из практики выяснилось, что можно с успехом обойтись без потенциометра, приключив начала вторичных обмоток фильтра и трансформаторов (Тr I и Тr II) к конденсатору в 3 000 см, шунтированному сопротивлением в 60 000 ом. При таком включении усилитель работает очень хорошо, давая большое и устойчивое усиление.
При монтаже следует либо помещать заземленные экраны между трансформаторами, либо установить трансформаторы под углом в 90° — один относительно другого.
Начало вторичной обмотки трансформатора «Тr III» включено в плюсовой провод батареи накала, а конец вторичной обмотки присоединен к сетке детекторной лампы Л VI через обычный гридлик (С = 200, R = 1,5 мегома).
Анод детекторной лампы, как обычно, зашунтирован емкостью в 1 500 см — на минус накала. Этот конденсатор следует подобрать в зависимости от того, какой поставлен 1-й трансформатор в низкой частоте.
После детекторной лампы у нас поставлен переключатель, позволяющий включать либо телефон, либо усилитель низкой частоты с громкоговорителем. (На схеме переключатель не показан.)
Перепробовав различные схемы усилителей низкой частоты, в том числе и «хваленый» пуш-пулл, мы окончательно остановились на двухкаскадном «автодроссельном» усилителе.
Для хорошей работы пуш-пулла нужны хорошие трансформаторы и тщательный подбор ламп, идентичных по характеристике. В противном случае (т. е. именно в нашем случае) пуш-пулл теряет все свои преимущества.
По этой же причине нельзя получить от наших трансформаторов хороших результатов и при обычном включении трансформаторов. Получаются большие искажения — тот глухой, низкий, придушенный звук, которым отпугивают покупателей радиомагазины, демонстрируя работу громкоговорителей.
Роль автодросселей в нашем приемнике выполняют обычные низкочастотные трансформаторы. Порядок включения (рис. 10) такой: провод анодной батареи подводится к началу первичной обмотки. Конец первичной обмотки соединен с началом вторичной, и от точки соединения провод подведен к аноду лампы. Конец вторичной обмотки, через блокировочный конденсатор (около 3 000 см) с утечкой, подведен к сетке следующей лампы. Очень важно подобрать подходящую величину утечки: при малом сопротивлении усиление падает, при большом — лампы начинают «захлебываться». Прекрасно работают в роли утечек — трансформаторы, включенные, как дроссели (как указано на рис. 10), но, экономии ради, можно обойтись и обычными графитовыми сопротивлениями.
На сетки ламп дано добавочное отрицательное смещение от батареек карманного фонаря. Вместо двух батареек, как указано для ясности на рис. 1, можно пользоваться одной (рис. 10).
Автодроссельный усилитель значительно менее склонен к искажениям, но беда наших радиолюбителей — в отсутствии мощной (или хотя бы полумощной) оконечной лампы. «Микро» лезет из кожи вон, но не может вынести непосильную нагрузку.
Лучше на последнем каскаде ставить две микролампы в параллель.
Для регулировки первого каскада низкой частоты автодроссель шунтирован обычным переменным сопротивлением.
Выполнено это сопротивление так: в реостате накала снята проволока, стенки и ребро фибровой полоски густо зачерчены карандашом (рис. 11).
Питание 8 или даже 9 ламп — задача нелегкая.
Эта задача у нас разрешена следующим образом:
I. Питание анодов. На первые 6 ламп (до детекторной включительно) мы даем напряжение порядка шестидесяти вольт, на лампы низкой частоты — 100—120 вольт — от двух кенотронных выпрямителей, скомбинированных из трестовских частей.
Регулируя накалы кенотронов, мы берем от каждого из них необходимой величины напряжение, одно для ламп низкой частоты (120 вольт) и другое для остальных ламп (60 вольт).
II. Питание накала — осуществлено под лозунгом «Долой зависимость от зарядных станций».
Для этой заманчивой цели применена схема электролитического выпрямителя, рекомендованного французским журналом «La Т.S.F. Moderne» (рис. 12).
В качестве понижающего трансформатора нами приобретены два соединенные последовательно трансформатора фирмы «Радиостандарт» из числа построенных фирмой для неудавшихся купроксовых выпрямителей. Городской переменный ток понижается до 20—24 вольт.
Один конец вторичной обмотки подведен к свинцу и алюминию двух выпрямительных банок, второй конец — к пластинке, соединяющей два элемента малоемкостного 4-вольтового аккумулятора, служащего фильтром и буффером. Такой аккумулятор не трудно собрать и самому, — нам удалось добыть в аккумуляторном тресте 7-амперный аккумулятор из «неликвидного имущества», по скромной цене 3 рубля (не все же в тресте не по карману радиолюбителю). Не производя никакой чистки и зарядки этого аккумулятора, пролежавшего «безработным» чуть не 12 лет, мы включили его в схему, — и вот уже четыре месяца он работает бесперебойно, требуя только пополнения испаряющегося раствора серной кислоты.
Приемник монтирован на угловой панели. На вертикальной эбонитовой доске размещены переключатели, два переменных конденсатора с верньерами, переменное сопротивление и общий реостат накала для всех ламп.
На горизонтальной дубовой доске размещены катушка первого контура, фильтр, трансформаторы, ламповые панели и реостаты всех ламп.
Ламповые нанели взяты безъемкостные. Для удобства установки реостатов накала на горизонтальной панели удалены эбонитовые рукоятки, а вместо осей поставлены контактные кнопки.
Подводя итоги, перечислим вкратце, к чему свелось наше радиолюбительское «достижение»:
- Никакой антенны.
- Никаких забот по зарядке аккумуляторов.
- Отстройка от местной станции.
- Прием «всего мира» на осветительную сеть.
1) В тексте статьи это предложение напечатано так: "Полнейшая невозможность от антенны с ее сумасбродным характером...", что, вероятно, является опечаткой. (прим. составителя). (стр. 652-653.)