В. Нюренберг
Всем радиолюбителям хорошо знакомо явление «звона ламп», которое наблюдается при их сотрясении.
В этой статье мы попытаемся выяснить причины возникновения звона, в каких лампах и в каких условиях работы звон их имеет наибольшую величину, и установить методы борьбы с ним.
Величина анодного тока во всякой лампе зависит от длины нити, радиуса сетки, проницаемости лампы и напряжения на аноде и сетке.
При этом проницаемость лампы определяется как отношение емкости между анодом и нитью накала к емкости между сеткой и нитью накала.
От сотрясения лампы электроды ее колеблются, расстояние между ними, а следовательно и емкость меняются; изменение емкости между электродами влечет за собой изменение проницаемости, от величины которой, как мы уже указали, зависит ток лампы.
Следовательно, изменение анодного тока, которое ощущается телефоном, происходит от колебания электродов лампы, или, иначе говоря, звон лампы является следствием изменения ее параметров.
Изменение проницаемости зависит, главным образом, от колебаний сетки и нити накала, да это и понятно, так как эти электроды находятся значительно ближе друг от друга, чем анод от нити, и при одинаковом изменении расстояния относительное изменение емкости между первыми будет больше.
Звон лампы всецело зависит от ее конструкции, т. е. лампы, у которых электроды более способны к колебаниям — лампы с эластичными электродами звенят значительно больше, чем лампы c жесткими электродами.
Наглядным примером этому может служить сравнение ламп типа «Микро» и «Р—5»; у этих ламп, за исключением нитей накала, электроды вполне идентичны; у лампы «Микро» нить значительно тоньше, и поэтому она звенит больше, чем «Р—5».
Нить накала является больным местом в отношении звона лампы, так как она наиболее способна к колебаниям, кроме того, крепление ее не может быть очень жестким (нить от нагревания удлиняется).
Лампы, работающие в разных условиях, «микрофонят» (звенят) различно. Для примера возьмем 4-ламповый приемник типа БЧ—ЭТЗСТ. В этом приемнике лампы работают в разных условиях: первая лампа работает в ступени усиления высокой частоты, вторая—детекторная и третья и четвертая лампы работают в каскадах усиления низкой частоты.
Радиолюбители, встречавшиеся с этим приемником, вероятно заметили, что наибольший звон дает детекторная лампа, несколько меньше микрофонят лампы низкой частоты и совсем мало — лампы усиления высокой частоты.
Детекторная лампа дает наибольший звон по двум причинам:
она является первой лампой усиления низкой частоты, и обычно после нее включено несколько каскадов н/ч (в БЧ два каскада) и, кроме того, она работает в условиях, наиболее чувствительных к изменению параметров.
Лампы усиления низкой частоты звенят несколько меньше, чем детекторная, и звон их зависит от параметров и конструкции.
Вопрос о звоне ламп, работающих на усилении высокой частоты, интересно рассмотреть более подробно.
Изменения анодного тока, в зависимости от колебания электродов, как и сами колебания электродов, происходят с лежащей в пределах слышимости низкой частотой. Рассматривая схемы рис. 1 и 2, мы видим, что в первой схеме (усиление низкой частоты) эти колебания будут в значительной мере отдаваться во внешнюю цепь, так как индуктивное сопротивление L1 для низкой частоты является достаточно большим. Во второй схеме (усиления высокой частоты) картина меняется: сопротивление контура LC (обычная схема усилителя высокой частоты) для звуковой частоты — ничтожное, и в этом случае колебания тока с низкой частотой замыкаются накоротко и не должны передаваться к следующей — детекторной лампе.
Казалось бы поэтому, что лампа в условиях усиления высокой частоты вовсе не должна микрофонить, но в действительности дело обстоит не так, и вот почему. При работе приемника через лампу проходят колебания высокой частоты. Когда параметры лампы изменяются с частотой звуковой, то в лампе происходит явление модуляции — приходящие колебания модулируются колебаниями электродов лампы; модулированные звуковой частотой приходящие колебания высокой частоты в контуре LC, который для высокой частоты представляет большое сопротивление, создают в нем напряжения, которые затем усиливаются последующими лампами, так же, как и всякие модулированные сигпалы. Поэтому при приеме лампа высокой частоты микрофонит сильнее, чем при отсутствии сигналов.
Практически однако звон лампы высокой частоты незначителен; если слегка ударить по лампе высокой частоты, то слышен главным образом звон остальных ламп, которые обычно находятся на одном общем основании, с лампой в/ч, через которое передаются механические колебания.
В многоламповых приемниках или усилителях микрофонный эффект очень часто влечет за собой возникновение звуковой генерации, которая выражается в громком, довольно неприятном гудении репродуктора.
Если репродуктор близко поставить с ламповой установкой, то его звуки, достигнув лампы, могут заставить ее звенеть; звон первой лампы, усиливаясь последующими каскадами усиления, через репродуктор опять действует на лампу, затем усиливается и постепенно переходит в постоянный громкий звук, напоминающий звуковую генерацию регенеративного приемника.
Возникновение звуковой генерации происходит так же, как возникновение генерации в приемнике с обратной связью, с той лишь разницей, что в случае звуковой генерации мы имеем не электрическую, а звуковую обратную связь. В приемнике генерация зависит от взаимодействия катушек контура сетки и обратной связи (от расстояния между ними), в этом же случае звуковая генерация зависит от взаимодействия между репродуктором и лампами (тоже от расстояния между ними).
Надо отметить, что звуковая генерация может иметь место только при работе с репродуктором и преимущественно в многоламповых установках.
Для возникновения звуковой генерации бывает достаточно хотя бы одного резкого звука репродуктора, который достиг бы лампы, поэтому генерация может появиться не только в случае громкой работы репродуктора, но и вследствие атмосферных разрядов, треска батареи, сильного толчка и т. д.
Во избежание звуковой генерации лучше всего репродуктор отнести возможно дальше от приемника; это относится главным образом к диффузорным репродукторам, которые не имеют направленного действия (тип «Рекорд» или Божко) и рассеивают звук во все стороны. Репродукторы рупорной конструкции можно ставить близко к приемнику (но все же не на одном столе), но направлен рупор должен быть в сторону от приемника.
В. Нюренберг