П. Н. Куксенко
Приемник с кристаллическим детектором при всех своих возможностях все же значительно уступает ламповому приемнику. Причин этому много:
кристаллический детектор менее надежен в эксплоатации чем лампа;
он менее чувствителен, чем лампа, и
кристаллический детектор значительно затрудняет изготовление приемника с высокой избирательностью, тогда как лампа в этом отношении открывает широкие перспективы.
Правда, появившийся у нас недавно в России кристадин Лосева несколько меняет общую кон'юнктуру, тем не менее по пунктам 1 и 2 и кристадин, несомненно, всегда будет уступать лампе.
Отрицательными же сторонами лампового приемника являются не технические, а скорее экономические причины. Эти причины следующие: 1) ламповый приемник требует комплекта дорого стоющих батарей и 2) сама лампа дорого стоит и быстро перегорает. Но последние достижения в ламповой радиотехнике позволяют устранить и эти причины. Двухсетчатая лампа с торированной нитью потребует на анод напряжение в 8 вольт, из которых 2,5 вольта доставляются батареей накала, а на нить ток 40 миллиампер при напряжении 2,5 в. Возможна двухсетчатая лампа с анодным напряжением в 6 вольт, доставляемым батареей накала. Таким образом, подобная лампа будет потреблять меньшую энергию от вспомогательной батареи, нежели кристадин.
Механизация лампового производства, позволившая перейти на массовую продукцию катодных ламп, значительно удешевляет их стоимость. Применение торированной или оксидированной нити дает продолжительность горения ламп выше 1000 часов.
Исходя только лишь из изложенных фактов, можно уже сделать вывод, что кристаллические приемники с присущей им крайней простотой устройства (то, в чем единственно уступают ламповые приемники) могут удовлетворить радиолюбителя только на первых порах его деятельности, дальнейшая его задача усовершенствовать свой приемник, т.-е. поднять его чувствительность и избирательность, что может быть в полной мере сделано с помощью катодной лампы, внедрение в любительскую практику которой и должно произойти во второй стадии развития радиолюбительства в нашем Союзе Респубик. Надо надеяться, что к этому времени соответсвующие ламповые производства дадут необходимую дешевую массовую продукцию ламп.
Простейший ламповый приемник имеет схему, изображенную на рис. 1. Здесь настройка приемного контура в резонанс проходящей волны совершается помощью катушки L с переменной самоиндукцией (напр. вариометр); с таким же успехом настройка может производиться помощью переменного конденсатора, включенного параллельно или последовательно к катушке.
Схема отличается от обычной простой схемы приемника с кристаллическим детектором, приведенной на рис. 2, тем, что вместо кристаллического детектора D применена трехэлектродная катодная лампа (на черт. 1 она изображена кружком) с присущими ей цепями и вспомогательными батареями. К самоиндукции приемного контура L, т.-е. к зажимам А и З, присоединяется цепь сетки лампы.
В цепь анода лампы включены телефон, шунтированный конденсатором CБ, и высоковольтная батарея , напряжение которой зависит от электрических данных применяемой лампы. В обычной приемной лампе напряжение батареи БА для сохранения чувствительности приема должно быть нормально не ниже 50 вольт. Для ламп специальной конструкции (напр. катодные лампы со следами ртутных паров или паров щелочных металлов с резко выраженным детекторным действием) это напряжение может быть доведено до 10—20 вольт. Цепь анода по схеме (рис. 1) присоединена к плюсу батареи накала БН. Этим путем достигается повышение действующей в анодной цепи постоянной электродвижущей силы на величину напряжения батареи накала, что, рассуждая теоретически, должно несколько поднять чувствительность приема. Практически же, в большинстве случаев радиоприема при нормальном напряжении анодной батареи, ничего не произойдет, если цепь анода присоединить к минусу накала. Существующее стремление радиолюбителей понижать анодное напряжение ниже нормального, конечно, приведет к значительной потери чувствительности лампы; причины этого обстоятельства будут выяснены ниже.
Для регулировки накала нити в цепь накала лампы может быть включен реостат накала, конструкция которого может иметь всевозможные разновидности. Сопротивление этого реостата (максимальное) зависит от сопротивления нити в применяемой лампе. Если напряжение батареи накала берется таковым, как это указано фирмой, то, как правило, сопротивление реостата для того, чтобы можно было погасить на нем налишки напряжения при свеже-заряженной батарее, обычно берется равным ⅓ сопротивления нити. Так, если в приемнике используется лампа треста слабых токов типа Р5 с вольфрамовой нитью, сопротивление коей = 6 ом, то сопротивление реостата может не превышать 2 ома; для микролампы с сопротивлением нитей 60 ом, сопротивление реостата должно быть не меньше 20 ом.
Что же касается места присоединения этого реостата в цепи, то его лучше включать в провод от плюса батареи накала, так как при таком включении удается полностью избежать какого-либо влияния этого реостата на режим цепи сетки. Это положение в дальнейшем при рассмотрении детекторного действия лампы также получит обоснование.
Так как электрическое совершенство всякого радиоприемника обуславливается: 1) избирательностью его (т.-е. возможностью избавиться от мешающего действия радиостанций, работающих на смежных волнах) и 2) чувствительностью, то конечная задача конструктора заключается в выборе таких элементов цепей приемника и их режима, чтобы эти два основных требования получили по возможности максимальное удовлетворение. В настоящей статье мы попытаемся вскрыть принцип действия описываемой схемы лампового приемника с тем, чтобы, основываясь на этих принципах, выяснить, как должны быть построены детали отдельных цепей приемника и какие должны быть взяты режимы цепей лампы для достижения наибольшего совершенства приемника в целом.
Устройство отдельных частей антенного контура в любом приемнике вообще в некоторой степени зависит от детекторного устройства. В приемнике с кристаллическим детектором вся задача соответствующего устройства его деталей заключалась в том, чтобы к детекторной цепи был подведен максимум энергии, принятой антенным контуром от приходящей электромагнитной волны. Кристаллический детектор является так называемым интегрирующим детектором, он реагирует не на амплитудное значение подводимого к нему напряжения, а на суммарный энергетический эффект от целой серии волн. Соответствено этому в "кристаллическом" приемнике для наибольшего эффекта при приеме антенному контуру необходимо придать такое устройство, чтобы было соблюдено равенство сопротивлений антенны и приемника, обеспечивающее наибольший переход энергии в детекторный контур.
Катодная лампа, использованная в качестве детектора, является прибором, реагирующим на напряжение. Это значит, что чем большее напряжение прикладывается к сетке—нить лампы, тем больший эффект будет получен в телефоне, включенном в анодную цепь. Таким образом, отдельным элементам антенного контура должны быть приданы такие электрические величины, чтобы на катушку L к зажимам которой и присоединена цепь сетки катодной лампы, приходилось возможно большее напряжение (падение напряжения) от принятого тока сигнала.
Для этого необходимо чтобы катушка L с присущей ей собственной емкостью и омическим сопротивлением (сопротивление потерь) представляла для принимаемых токов наибольшее по возможности сопротивление. Математический анализ показывает, что напряжение от сигнала, подводимое через посредство этой катушки, пропорционально ее коэффициенту самоиндукции и обратно пропорционально ее сопротивлению (омическому) и внутренней емкости, а также емкости конденсатора настройки, включенного параллельно ей, если таковой используется. Из сказанного следует, что ламповый детектор пред'являет иные требования к устройству отдельных деталей антенного контура, нежели кристаллический детектор. В кристаллическом приемнике соотношение между самоиндукцией и емкостью приемного контура не играет такой роли, как в ламповом приемнике. Ламповый детектор для наилучших результатов приема следует присоединять параллельно всей катушке приемного контура; при чем последнюю надо взять по возможности с наибольшим коэффициентом самоиндукции. Надобность в подборе наивыгоднейшей связи между приемником и детекторной цепью, как это имеет место при пользовании кристаллическим детектором, здесь отпадает вовсе. Наивыгоднейшей связью в данном случае является связь наибольшая. В вопросе о выборе коэффициента самоиндукции катушки L, необходимо помнить, что самоиндукцию выгодно увеличивать до возможного, для данной принимаемой волны, максимума, при условии, что сопротивление катушки может быть сохранено небольшим. Если последнее требование в своем выполнении встречает в практических условиях работы конструктора большие затруднения (что вполне вероятно) и потому полностью не будет соблюдено, то никакого выигрыша в силе приема получено не будет. Обычно, в практических условиях, допустимый коэффициент самоиндукции этой катушки определяется настраиваемым конденсатором и в целях удобства настройки приходится пренебрегать этим требованием. Хорошие результаты в ламповых приемниках особенно при приеме волн ниже 1500 метров, в полном соответствии с выдвинутым требованием, дает вариометр, но при условии тщательности его выполнения.