"Радиофронт", №26-27, сентябрь, 1930 год, стр. 595-596
В предыдущем занятии мы подробно рассмотрели основную схему регенерации, так называемую схему Армстронга, в которой обратная связь осуществляется путем воздействия катушки анодного контура на катушку контура сетки, т. е. схему с индуктивной обратной связью. В этой схеме регулировка величины обратной связи производится изменением связи между катушками контуров сетки и анода. Однако примененный в этой схеме метод осуществления регулировки обратной связи не является единственным возможным. Как само осуществление обратной связи, так и изменение ее величины может производиться при помощи различных других методов. Эти различные методы приводят к различным схемам регенеративных приемников. Принцип действия всех этих приемников ничем не отличается от принципа действия приемника Армстронга и в основном все эти приемники обладают теми же качествами, как и рассмотренная нами схема Армстронга. Поэтому при рассмотрении различных схем регенераторов мы ограничимся только краткими указаниями, так как все то, что было нами сказано относительно свойств и возможностей регенератора Армстронга, в полной мере будет относиться и к тем схемам, которые мы сейчас рассмотрим.
Наиболее распространенной схемой регенератора, после схемы Армстронга, является схема Рейнарца, которая приведена на рис. 1. В ней обратное действие цепи анода на цепь сетки осуществляется также путем индуктивной связи между катушками, включенными в эти цепи. Разница заключается лишь в способе регулировки величины обратной связи. В схеме Рейнарца для этой цели включен специальный переменный конденсатор обратной связи С2. Величина емкости этого конденсатора определяет сопротивление цепи LaС2 току высокой частоты, протекающему в цепи анода. Чем больше будет емкость конденсатора С2, тем меньше сопротивление этой цепи и тем сильнее ток высокой частоты в ней, а следовательно, тем сильнее и обратная связь между анодом и сеткой. Таким образом увеличение обратной связи в схеме Рейнарца достигается увеличением емкости конденсатора С2. Но присутствие конденсатора С2 в цепи обратной связи преграждает путь постоянной слагающей и току низкой частоты. Для того чтобы предоставить путь этим токам, между анодом и нитью включается параллельно еще одна цепь, в которую введен телефон Т и дроссель Др. Назначение дросселя заключается в том, чтобы воспрепятствовать прохождению токов высокой частоты через эту параллельную цепь (при отсутствии дросселя токи высокой частоты замкнулись бы через цепь телефона, который обладает сравнительно большой емкостью). Правда, присутствие дросселя не всегда является необходимым. Благодаря тому, что емкость телефона не так уж велика, цепь телефона представляет сравнительно большое сопротивление для токов высокой частоты, во всяком случае в области длинных волн радиовещательного диапазона. Поэтому, дроссель Др для длинных волн не является необходимым и роль его становится существенной только в области коротких волн радиовещательного диапазона.
Ясно, что регенератор Рейнарца отличается от регенератора Армстронга, только способом регулировки обратной связи, т. е. в конечном счете только способом обращения с приемником. Именно в этом, в большем удобстве обращения с приемником и заключается преимущество схемы Рейнарца по сравнению с схемой, Армстронга. Плавность регулировки обратной связи при помощи переменного конденсатора позволяет в схеме Рейнарца ближе подходить к порогу генерации, чем в обычном регенераторе Армстронга. Поэтому при приеме очень слабых станций схема Рейнарца обладает некоторыми преимуществами.
Другая схема, отличающаяся от схемы Армстронга только способом регулировки обратной связи, — это так называемая схема Шнелля, приведенная на рис. 2. Эта схема отличается от обычной армстронговской только наличием переменного конденсатора C2, включенного между анодом и нитью лампы. Таким образом в схеме Шнелля регулировка обратной связи также достигается изменением емкости переменного конденсатора, которую можно осуществлять более плавно, чем изменение связи между двумя катушками вариокуплера. Поэтому рассматриваемая схема также допускает более плавное изменение обратной связи, чем схема Армстронга.
Наконец, последняя схема регенератора, которую мы рассмотрим, это так называемая схема ультраудиона (рис. 3). Схему эту можно рассматривать как схему Рейнарца, в которой обе катушки — сеточная и анодная — слились в одну. Регулировка обратной связи в этой схеме, как легко понять, производится также изменением емкости переменного конденсатора С2. Чем больше эта емкость, тем больше напряжение, передаваемое с анода на сетку, и тем большая, следовательно, обратная связь. Схема эта, также как и две только что рассмотренные, обладает преимуществом перед схемой Армстронга, заключающимся в большей плавности регулировки обратной связи.
Все рассмотренные нами схемы, как мы уже указали, принципиально ничем не отличаются от классической схемы Армстронга и в отношении чувствительности и остроты настройки дают такие же, как и эта последняя схема, результаты. Поэтому при выборе той или иной схемы регенератора следует руководствоваться только соображениями удобства конструкции и обращения с приемником. В отношении же электрических свойств все схемы регенераторов по существу равноценны.
Как мы уже указывали, для приема слабых сигналов в регенераторе могут быть достигнуты такие малые затухания, которые совершенно не достижимы в обычных электрических контурах без обратной связи. Вследствие этого и острота настройки регенератора при приеме слабых сигналов может быть очень велика. Для того чтобы осуществить очень точную настройку при этих условиях, необходимо очень плавно изменять величину элементов настройки (емкость переменного конденсатора или самоиндукцию вариометра). Поэтому в схемах с обратной связью, предназначенных для приема слабых сигналов, целесообразно применять верньер к оси переменного конденсатора или вариометра настройки. В том же случае, когда регенератор предназначен для приема сильных сигналов, острота настройки его, как мы уже знаем, мало отличается от остроты настройки обычного колебательного контура. Поэтому в регенераторе, предназначенном для приема сильных сигналов, применение верньеров к органам настройки вряд ли является целесообразным.
С другой стороны, чувствительность регенератора очень сильно зависит от величины обратной связи. Необходимость очень плавно изменять величину обратной связи делает целесообразным применение верньеров также и для регулировки величины обратной связи. Особенно удобно применять верньеры в тех случаях, когда величина обратной связи регулируется изменением емкости переменного конденсатора, т. е. во всех трех схемах, рассмотренных нами выше. Однако применение верньеров в обратной связи также целесообразно только в тех случаях, когда регенератор предназначается для приема слабых сигналов. При приеме сильных сигналов, как мы уже знаем, величина обратной связи перестает играть заметную роль и плавная регулировка обратной связи становится ненужной.
С той же точки зрения, с какой целесообразно применение верньеров для настройки регенератора, целесообразно также и применение экранов, защищающих элементы схемы от влияния руки оператора на настройку. Поскольку в регенераторе, принимающем слабые сигналы, мы имеем дело с контуром, обладающим очень острой настройкой, постольку необходимо принять меры к тому, чтобы устранить влияние всяких внешних обстоятельств на настройку регенератора. Поэтому всякий совершенный регенератор снабжается обычно экраном, защищающим контур приемника от внешних влияний.
Мы до сих пор намеренно не останавливались на вопросе о влиянии лампы на работу регенератора для того, чтобы сначала рассмотреть основные явления в регенераторе вне связи их с свойствами электронной лампы. Теперь нам легко будет установить эту связь. Прежде всего, как мы уже указывали, эффект обратной связи зависит от крутизны характеристики лампы и от коэфициента связи между катушками анода и сетки. Именно эффект обратного действия определяется произведением этих двух факторов. Поэтому хотя крутизна характеристики лампы и играет существенную роль в работе регенератора, но то или другое изменение крутизны характеристики, вследствие замены одного типа лампы другим, или изменение ее свойств может быть скомпенсировано соответствующим изменением коэфициента связи между анодной и сеточной катушками. Поэтому в первом приближении можно считать, что работа регенератора вообще не зависит от крутизны характеристики лампы и, следовательно, различные лампы одинаково пригодны для работы в регенераторе. Важно лишь, чтобы лампа в регенераторе обладала бы более или менее прямолинейным участком характеристики для того, чтобы в некоторых пределах, в которых возможно случайное изменение режима лампы, не изменялась бы величина крутизны характеристики, а вместе с тем и величина обратной связи. Поэтому в сущности единственное, к чему следует стремиться в отношении лампы, применяемой в регенераторе, это работа на прямолинейном участке анодной характеристики. Это выгодно также и в смысле устранения тех явлений, с которыми связано возникновение собственных колебаний при работе лампы в несимметричной точке и на непрямолинейном участке характеристики. Связанные с работой в таком режиме — щелчок при возникновении колебаний и «затягивание» в обратной связи затрудняют работу у порога генерации. Поэтому со всех точек зрения выгодно работать на среднем прямолинейном участке анодной характеристики регенеративный лампы.
С вопросом о влиянии параметров лампы на работу регенератора непосредственно связан также вопрос о выборе режима накала регенеративной лампы. Как мы уже указывали в свое время (в занятии, посвященном вопросу о детектировании), при изменении накала лампы изменяется рабочая поверхность нити накала, т. е. длина той части нити, которая излучает электроны. Но с изменением длины рабочей части нити связано изменение крутизны характеристики лампы. Именно, чем короче рабочий участок нити, тем меньше крутизна анодной характеристики. Поэтому, уменьшая накал регенеративной лампы, мы уменьшаем крутизну ее характеристики, а вместе с тем и величину обратной связи. Конечно, изменение крутизны характеристики, а вместе с тем и изменение обратной связи при изменении накала, происходят только в небольших, сравнительно узких пределах. Но в этих пределах вполне возможно изменением накала лампы регулировать изменение величины обратной связи. В некоторых случаях применять такой метод регулировки обратной связи бывает вполне целесообразно.
Чтобы закончить вопрос о связи между условиями работы регенератора и свойствами применяемой лампы, мы напомним нашим читателям то, что было сказано вами в конце 21-го занятия, а именно: регенеративная лампа является вместе с тем и детекторной лампой, причем детектирование в ней обычно осуществляется при помощи токов сетки. Поэтому все то, что было сказано относительно свойств лампы, а также относительно выбора величин гридлика, сохраняет свою силу и по отношению к регенератору с гридликом.
Демонотрация работы различных регенеративных схем. Демонстрация связи между свойствами и режимом лампы и работой регенератора.