"Радиофронт", №1, январь, 1931 год, стр. 16-22

Н. ПАСТУШЕНКО

Радиофикация рабочего поселка.

Оборудование трансляционного узла на 250—300 точек, предназначенного для радиофикации крупного колхоза или рабочего поселка, можно, конечно, попробовать заказать. Такой путь выбрал сначала и автор этой статьи, примерно год назад. Единственный завод, производящий оборудование для трансляционных узлов — «Профрадио» согласился принять заказ, но на следующих условиях: срок исполнения — 9 месяцев, стоимоть от 5 до 8 тыс. рублей. Такой суммой, как 8 тысяч, наша организация, конечно, не располагала, и терпения на 9 месяцев тоже нехватало.

Мы решили оборудовать наш трансляционный узел сами, а это стоило нам всего около 700 рублей с лампами, микрофоном и всем прочим (не считая, конечно, линии, но она и в «калькуляцию» завода не входила). Построенный нами трансляционный узел на 300 громкоговорящих точек работает уже больше полугода и работает никак не хуже чем, скажем, точки, установленные в свое время МОСПС.

Если есть возможность, запас терпения и настойчивость, мы рекомендуем товарищам, мечтающим о радиофикации своего колхоза или поселка, строить узел своими руками. Мы надеемся, что эта статья, дающая описание самодельного трансляционного узла, могущего питать до 300 громкоговорителей комнатного типа, поможет товарищам, взявшимся за радиофикацию колхоза или поселка.

Оборудование трансляционного узла, состоит из следующих частей:

1. Мощный оконечный усилитель.

2. Выпрямительное устройство для питания мощного усилителя от сети переменного тока в 110 вольт.

3. Предварительный усилитель.

4. Выпрямитель к нему.

5.Микрофонное устройство.

Кроме того, имеется еще приспособление для автоматического пуска в ход узла, и, само собой разумеется, линия.

Итак, начнем по порядку.

Мощный оконечный усилитель

Принципиальная схема оконечного усилителя дана на рис. 1. Это — знакомая читателям схема однокаскадного усилителя пушпулл с параллельным включением в каждом плече по шести ламп; всего, следовательно, в каскаде работает 12 ламп.

Рис. 1. Схема оконечного усилителя

Все детали схемы: 1) входной трансформатор Тр_I, 2) потенциометр П в 400 ом, 3) дроссель в цепи анода — Др и 4) выходной трансформатор Тр_II, за исключением потенциометра, необходимо сделать самим.

Входной трансформатор имеет первичную обмотку в 1500 витков провода 0,25 мм с эмалевой изоляцией. Вторичная обмотка имеет 3000 витков провода с такой же изоляцией 0,15 мм с выводом от средней точки, т. е. от 1500 витка. Сердечник и каркас катушки этого трансформатора нами взяты готовые — от дросселя к трестовскому выпрямителю ЛВ. Размеры сердечника даны на рис. 2. Собирается сердечник в переплет так, чтобы Ш-образные пластины перекрывали бы прямоугольные вставки. Толщина собранного и стянутого сердечника — 20 мм.

Дроссель в цепи анода мотается на точно таком же сердечнике, но со сборкой пластин не в переплет, а в притык. Зазор в месте стыка — 0,25 мм. Дроссель имеет 1500 витков провода 0,4 мм с эмалевой изоляцией.

Рис. 2. Сердечник входного трансформатора.

Наиболее ответственной и трудной для выполнения деталью является выходной трансформатор; число витков его первичной обмотки — 1600, провод 0,4 мм с эмалевой изоляцией, с выводом от средней точки, т. е. от 800-го витка. Вторичная обмотка выполнена, проводом 0,8 мм с эмалевой изоляцией. Она имеет всего 800 витков с выводами через каждые сто витков, которые делаются для того, чтобы можно было при определенной нагрузке линии подобрать наивыгоднейшее число витков вторичной обмотки трансформатора.

Сердечник выходного трансформатора — стержневого типа и выполнен нами из обрезков трансформаторного железа толщиною 0,3 мм. Общие размеры сердечника даны на рис. 3. Короткие полоски нарезаются длиною в 70 мм и длинные полоски — в 110 мм. Набираются эти полоски в переплет так, чтобы длинные и короткие полоски перекрывали бы друг друга. Перед сборкой сердечника полоски оклеиваются при помощи шеллака с одной стороны тонкой папиросной бумагой. Общая толщина собранного и стянутого сердечника составляет 40 мм.

Трансформатор имеет две катушки, и обе обмотки трансформатора поровну располагаются на обеих катушках. Таким образом каждая катушка имеет по 80О витков первичной обмотки и по 400 витков вторичной. Размеры катушек: длина от щечки до щечки 80 мм, щечки — 60 × 70 мм, отверстие для сердечника — 31 × 40 мм. При соединении концов обмоток одной и другои катушки необходимо следить, чтобы не изменялось направление витков при переходе от одной катушки на другую. (В противном случае трансформатор работать не будет.)

Рис. 3. Сердечник выходного трансформатора

Готовый трансформатор дан на рис. 4. Сердечник стягивается двумя парами железных пластин толщиною в 2—3 мм и четырьмя болтами. Между стягивающими пластинами и сердечником следует проложить изоляционные прокладки хотя бы из полосок картона. Все выводы от обмоток трансформатора должны быть сделаны мягким шнуром и изолированы тонкими резиновыми трубочками. Очень удобно для последующего монтажа подвести все выводы от обмоток трансформатора к контактным болтикам или клеммам, ввинченным в эбонитовую дощечку, укрепленную сверху одной из стягивающих железных планок трансформатора.

Как бы крепко ни стягивать сердечник выходного трансформатора, все же при пуске усилителя в ход пластинки сердечника будут вибрировать, изображая собой нечто вроде скверного громкоговорителя. Трансформатор начнет петь и разговаривать. Хорошему трансформатору этого делать не полагается — он должен честно выполнять свои непосредственные задачи и не браться не за свое дело. «Разговорчивый» трансформатор будет зря потреблять энергию и искажать передачу. Трансформатор можно заставить замолчать, если залить пластины собранного и стянутого трансформатора горячим парафином. Середину трансформатора следует каким-либо образом предварительно разогреть, тогда парафин не будет так легко застывать на железе и проникнет глубже в зазоры между пластинками сердечника. На этом с самодельными деталями оконечного усилителя можно покончить.

Весь усилитель монтируется в деревянном ящике длиной 600 мм, шириной 300 мм и высотой 170 мм. Гнезда для 12 ламп монтируются на верхней панели ящика. Питание подводится выпущенным через заднюю стенку ящика шнурами. Девять выводов от вторичной обмотки выходного трансформатора заканчиваются на верхней панели ящика девятью гнездами. Для включения усилителя на линию имеются два шнура, заканчивающиеся ординарными штепсельными вилками.

Усилитель предназначен для работы на мощных лампах УК-30 и УТ-15. Все же предпочтение следует отдать лампам УК-30. При ежедневной 12-часовой работе усилителя лампы УК-30 (даже второго сорта) честно работали без смены четыре месяца, т. е. больше чем по 1400 часов. Кроме того, усилитель хорошо нагружал линию даже при работе только 10 ламп УК-30. Лампы УТ-15 работают несколько слабее и для полной нагрузки линии их приходится ставить все 12. Помимо того качество ламп УТ-15 в смысле стойкости значительно ниже, чем УК-30. Ни одна партия ламп УТ-15 первого сорта не проработала на усилителе больше одного месяца, были же случаи, когда новенькие лампы УТ-15 (первого сорта) теряли эмиссию через неделю, т. е. после 80 часов работы.

Рис. 4. Готовый трансформатор

Питание оконечного усилителя производится от городской сети переменного тока в 110 вольт, и только отрицательное напряжение на сетки ламп дается от 20-вольтового аккумулятора блочного типа. Никаких шумов переменного тока при исправных лампах усилителя и выпрямителя практически не ощущается.

Быть может читателей удивит отсутствие в схеме усилителя традиционного реостата накала ламп. Он упущен умышленно. Дело в том, что одна лампа УК-30 для накала потребляет около 0,8 А, а 12 ламп потребуют почти 10 А. Почти столько же съедают и лампы УТ-15. Построить реостат для силы тока в 10 А своими силами несколько затруднительно. Кроме того, при работе усилителя нет надобности менять однажды отрегулированный накал ламп. Таким образом мы обходимся без реостата накала, а регулировка накала произведена один раз навсегда, при расчете числа витков трансформатора, питающего накал ламп. Не доверяя вначале этому расчету, мы пробовали в один из проводов, идущих к накалу ламп усилителя, вставлять жгутик из нескольких никелиновых проволок. Накал оказался недостаточным. Укорачивая постепенно наш жгутик, мы в конце концов его вовсе выкинули — трансформатор для накала ламп усилителя давал как раз то напряжение, которое нужно для нормальной работы ламп.

Мощный выпрямитель для оконечного усилителя

Этот выпрямитель собран в отдельном деревянном ящике длиною 500 мм, шириной 250 мм и высотой 200 мм. Восемь кенотронов смонтированы на верхней панели ящика. В этом же ящике помещен и трансформатор, питающий накал ламп усилителя. Схема выпрямителя с трансформатором накала приведена на рис. 5.

Рис. 5. Выпрямитель для питания оконечного усилителя.

Это обычная схема двухполупериодного выпрямления. В качестве кенотронов взяты восемь все тех же ламп УК-30 или УТ-15. Для выпрямителя нужно собрать два трансформатора — основной и понижающий (для накала ламп), а также дроссель для фильтра. Остальные детали приобретаются готовыми. В частности, приходится купить конденсаторы С для фильтра. Их всего 12 штук емкостью по 4 мф каждый. Для получения достаточной мощности приходится снимать с выпрямителя довольно высокое напряжение — порядка 450 вольт, продажные же конденсаторы рассчитаны на напряжение не свыше 400 вольт. Поэтому приходится соединить по два конденчатора последовательно, что дает емкость в 2 мф. Таким образом общая емкость фильтра равняется 12 мф. Этого достаточно для хорошего сглаживания пульсаций выпрямленного тока.

Самой ответственной деталью выпрямителя является повышающий трансформатор. Его следует выполнить весьма аккуратно, обращая особое внимание на надежность изоляции.

Конструктивно мощный трансформатор для выпрямителя не отличается от выходного трансформатора к оконечному усилителю (рис. 4). В трансформаторе применен сердечник стержневого типа, обмотка также выполнена на двух катушках. Основное различие — в размерах и, конечно, в самой обмотке. Ширина пластин сердечника берется в 35 мм. Короткие пластинки — длиной в 80 мм и длинные — в 130 мм. Толщина собранного и стянутого сердечника — 50 мм. Таким образом отверстие катушек должно быть шириною в 36 мм (1 мм прибавляется для того, чтобы пластинки легко входили в катушки) и длиною 50 мм. Длина катушек — от щечки до щечки — 95 мм. Размеры щечек — 80 × 95 мм. Витки всех обмоток располагаются поровну на обеих катушках.

Первичная обмотка имеет всего 550 витков провода 0,8 мм в эмалевой изоляции, т. е. по 275 витков на каждой катушке. Если напряжение сети электрического тока не 110 вольт, а, как это часто бывает, — 220 вольт, то число витков первичной обмотки надо удвоить, т. е. брать не 550, а 1100 витков; все же остальные обмотки оставить без изменения. (Необходимость удвоения числа витков первичной обмотки при напряжении в 220 вольт относится также и к трансформатору для накала ламп усилителя.)

После намотки первичной обмотки прокладывается слой изоляционной ленты и производится намотка вторичной, повышающей обмотки.

Вторичная обмотка имеет 2750 витков провода 0,4 мм с двойной (эмалевой и шелковой) изоляцией. На каждую катушку мотается по 1375 витков. Вывод средней точки производится от места соединения концов вторичной обмотки при переходе с одной катушки на другую. Мотать повышающую обмотку следует аккуратно, виток к витку, прокладывая после намотки каждого слоя листок бумаги. Необходимо следить за тем, чтобы витки одного слоя не перескочили бы в нижние слои, так как это может повести к пробою изоляции в этом месте, и, следовательно, к гибели трансформатора.

Законченную вторичную обмотку покрывают листом бумаги и, кроме того, обматывают изоляционной лентой. Следует иметь в виду, что липкий состав изоляционной ленты способен разъедать эмалевую изоляцию провода, а поэтому покрывать изоляционной лентой эмалевый провод надо обязательно по предварительно положенному слою бумаги.

Рис. 6. Линии и вводы

Далее, на те же катушки мотается третья обмотка для накала кенотронов. С этой обмотки снимается плюс высокого напряжения, следовательно хорошая изоляция этой обмотки от других необходима. Эту понижающую обмотку следовало бы мотать из провода, диаметром около 2 мм. За отсутствием его мы намотали понижающую обмотку из шести идущих параллельно проволок звонкового провода 0,8 мм. Вывод средней точки опять-таки сделан в месте перехода обмотки с одной катушки на другую. Всего понижающая обмотка имеет 28 витков, по 14 витков на каждой катушке.

Понижающий трансформатор для накала ламп усилителя следует делать отдельный, не увлекаясь возможностью использоватъ для этой цели повышающий трансформатор для выпрямителя, добавив еще одну понижающую обмотку. Именно в этом случае очень трудно избавиться от шума переменного тока, почему для накала ламп усилителя лучше делать отдельный трансформатор.

Этот трансформатор опять-таки стержневого типа на двух катушках и по конструкции подобен трансформатору, изображенному на рис. 4. Ширина полос сердечника — 30 мм. Длина коротких полос — 60 мм и длинных — 100 мм. Толщина собранного и стянутого сердечника — 25 мм. Соответственно этим размерам определяются и размеры катушек — длина от щечки до щечки — 70 мм и отверстие 31 × 25 мм. Размеры щечек 60 × 55 мм. Первичная обмотка имеет 1200 витков провода 0,5 мм в эмалевой изоляции. Вторичная — 60 витков из восьми рядов звонкового провода 0,8 мм или из провода 2,5 мм, если такой провод удастся достать.

Последняя самодельная деталь мощного выпрямителя — это дроссель фильтра. Все размеры сердечника и катушек этого дросселя те же, что и в описанном выше выходном трансформаторе оконечного усилителя. Конструктивно он выполнен точно так же, с тем лишь изменением, что пластинки сердечника собраны не в переплет, а в притык, и в месте каждого стыка оставлен зазор в 0,5 мм. Обмотка у дросселя, естественно, только одна — 6000 витков провода 0,4 мм в эмалевой изоляции, размещенного поровну на обеих катушках.

Предварительное усиление

Предварительное усиление осуществляется трехкаскадным усилителем на трансформаторах, схема его дана на рис. 7.

В первом и втором каскаде работают лампы УТ-40, имеющие общий реостат накала в 10 ом. На выходе стоит лампа УО-3 с самостоятельной регулировкой накала. Питание накала ламп производится от четырехвольтового аккумулятора емкостью в 30 ампер-часов. Таких аккумуляторов следует иметь два (пока один в работе — другой заряжается). Отрицательное напряжение на сетки всех трех ламп одно и то же от 10-вольтового аккумулятора блочного типа. Питание анодов ламп — от специального выпрямителя.

Рис. 7. Предварительный усилитель

Самое важное в усилителе — это подбор междуламповых трансформаторов Тр1, Тр2 и Тр3. Редкие из наших трансформаторов хорошо уживаются в схеме трехкаскадного усиления. У нас удовлетворительно работала следующая комбинация трансформаторов: Тр1 — обычный трестовский с отношением 1:3, Тр2 — завода «Радио» пушпульного типа с отношением 6000:10000; имеющиеся на этом трансформаторе выводы средних точек оставлены неиспользованными. Тр3 — мощный трансформатор типа TW 3/0 с отношением обмоток 1:1. Если такой трансформатор найти не удастся, можно сделать его самим, перемотав дроссель от выпрямителя ЛВ, так как сердечник и остов катушки у них совершенно одинаковы. Первичная обмотка в этом трансформаторе имеет 1500 витков провода 0,25, вторичная — 1600 витков провода 0,15 мм в эмалевой изоляции.

Тем не менее, несмотря на подбор трансформаторов, усилитель все же проявляет склонность к самогенерации. Успокоить усилитель пришлось путем введения сопротивления R порядка 60000 ом в цепь сетки второй лампы.

Первичная обмотка трансформатора Тр1 переключается джеком Дж и на приемник и на микрофон. Опыт работы показал, что мраморный микрофон типа ММ-3 великолепно работает без специального микрофонного трансформатора. Конечно, угольные низкоомные микрофоны потребуют соответствующей низкоомной первичной обмотки входного трансформатора и ее в этом случае придется добавить (100—150 витков проволоки 0,2—0,4 мм на трансформаторе Тр1).

Рис. 8. Приемник узла

Включение приемника на вход усилителя употребляется в том случае, когда в погоне за отстройкой от мешающих станций приходится сильно уменьшать связь приемника с антенной, вследствие чего приемник дает очень слабый прием. Для тех же случаев, когда помех нет и приемник дает громкий прием, достаточный для нагрузки небольшого громкоговорителя, пользоваться всеми тремя каскадами предварительного усиления нерационально. Две первые лампы в таком случае гасятся, и приемник включается сразу на последний каскад предварительного усиления с лампой УО-3. Для этой цели служат выводы от первичной обмотки трансформатора Тр3.

Выпрямитель для предварительного усилителя

может подойти любой, лишь бы он давал до 160—200 вольт выпрямленного напряжения и имел достаточный запас мощности кенотронов для питания анодов двух ламп УТ-40 и одной УО-3. В качестве кенотронов нужно взять две лампы УТ-1.

Микрофонное устройство

Микрофонное устройство состоит из мраморного микрофона типа ММ-3 и двадцативольтового аккумулятора блочного типа. Вначале мы предполагали, что для хорошей работы микрофона потребуется амортизовать его, подвесив на резиновых шнурах. Практика показала, что это совершенно не нужно. Микрофон стоит непосредственно на столе и не чувствителен ни к ходьбе по комнате, ни к случайным толчкам и сотрясениям стола. Уменьшение напряжения аккумулятора ниже 20 V резко понижает громкость передачи. При напряжении в 30 вольт громкость возрастает и иногда может оказаться чрезмерной. Переход от трансляции к собственной передаче через микрофон осуществляется простым нажатием джека усилителя.

Приемник

Приемник для трансляционного узла может быть любой — детекторный или ламповый, важно лишь, чтобы он обладал достаточно острой настройкой. Конструкции таких приемников неоднократно описывались в наших журналах. Наш узел имеет несколько приемников типа 0-V-1, 1-V-1, 1-V-2 на экранированных лампах и, кроме того, детекторный с двумя настраивающимися контурами.

Рис. 9. Общий вид узла

Регулировка громкости передачи производится на приемнике же, путем большего или меньшего ослабления связи с антенной.

Пуск узла в ход

Передачи начинаются очень рано. Уже в 5 ч. 45 м. утра т. Набоков через ст. им. Коминтерна желает доброго утра товарищам физкультурникам, и начинается утренняя гимнастика для первой группы. Не всегда захочется вставать в 5 часов утра для включения узла на утренние передачи, а давать их совершенно необходимо. Небольшое и весьма примитивное устройство автоматически включит узел в нужное время, если, конечно, вы с вечера настроили приемник на «физкультурную» станцию.

Рис. 10. Автоматическое включение

Схема такого устройства приведена на рис. 10. Гирька часов-ходиков, опускаясь вниз, нажимает своею тяжестью кнопку джека, который производит включение аккумулятора накала усилителя и приемника и осветительной сети для выпрямителя и трансформатора накала. Для ламп полезнее сперва включить накал, а потом уже анодное напряжение. Это достигается таким расположением контактной пластинки джека, чтобы при нажатии кнопки сперва происходило замыкание цепи накала. Так как гирька часов опускается весьма медленно, то незначительный выгиб контакта джека обусловливает включение накала ламп секунд на 5—10 раньше, чем зажгутся кенотроны выпрямителей.

У цепочки гирьки на стене прикреплена линейка, одно деление которой соответствует пути, проходимому гирькой за один час. Подымая гирьку часов так, чтобы указатель, прикрепленный к гирьке, стал бы на нужное деление линейки, мы можем заставить часы включить узел через 6, 7, 8 и другое любое число часов. Одно деление линейки, соответствующее одному часу, равно 80 мм и поэтому его легко разделить на мелкие деления, скажем, по 5 минут, и ставить часы с точностью включения до 5 минут.

Линия

Схема линейной проводки дана на рис. 6. Имеется магистраль в виде двух проводов, укрепленных на крюках и изоляторах вдоль стен домов. Так как дома нашего поселка расположены близко друг от друга, то дополнительных устройств в виде столбов для подвески магистрали не потребовалось. Магистраль выполнена изолированным проводом сечением в 2,5 кв. мм. Дома нашего поселка многоэтажны, в квартиры выходят окнами на разные стороны домов. Таким образом сделать вводы в квартиры через окна, непосредственно от магистрали, не представлялось возможным, поэтому мы в каждом подъезде дома в лестничной клетке, проложили стояки из обычного осветительного шнура и уже от этих стояков сделали вводы в отдельные квартиры. У каждой индивидуальной точки поставлен конденсатор С емкостью от 30 до 40 тыс. см. Эти конденсаторы защитные — на случай короткого замыкания точки. Сама точка выполнена в виде штепсельной розетки. Все отводы от магистрали и стояков должны быть пропаяны, иначе место соединения окислится, и контакт будет нарушен. На площадках лестниц стояки во избежание случайных повреждений закрыты деревянными рейками с продольной канавкой, в которой и помещается шнур стояка.

Вот и все устройство. Стоимость линии довольно высока — около 13—15 рублей на точку, но главный расход — это работа монтера по прокладыванию магистрали, стояков и вводов в квартиры. Если удастся произвести эту работу своими силами, то вся линия обойдется не дороже 5—6 рублей на точку, конечно при условии, что не придется вести магистралей по специальным столбам.