Н. М. Изюмов.
Мы познакомились с отдельными элементами ламповых схем. Теперь перейдем в вопросу о том, как комбинируются эти элементы, какие цели преследует каждая комбинация и какие при этом возникают конструктивные особенности.
Сложные ламповые схемы, включающие приборы для настройки антенны, детекторную ступень и ступени усиления, носят название "ламповые приемники". Каждый приемник обязательно имеет детекторную ступень, иногда снабженную обратной связью — для увеличения дальности и громкости приема. Каскады же усиления набираются в соответствии с преследуемыми целями. Дальний прием требует усиления высокой частоты; оно же при резонансном методе обеспечит приемнику отстройку от мешающих станций. Прием на громкоговоритель и вообще повышение силы звука непременно связано с усилением низкой частоты, которое иногда требует даже применения мощных ламп.
В качестве первого примера возьмем типичную трехламповую схему в состав которой входят все три разнородных элемента (черт. 1). Здесь, в этом примере, грубая настройка антенны производится последовательным или параллельным включением конденсаторов различной емкости, а точная — вариометром. Однако возможно и здесь применение обычной схемы с катушкой и переменным конденсатором. Напряжение на сетку-нить первой лампы берется непосредственно с зажимов вариометра. Таким образом первая лампа усиливает высокую частоту. Связь ее со второй ступенью осуществлена через трансформатор с настроенной вторичной обмоткой. Читатель помнит, что эта связь делается переменной с целью подбора наивыгоднейшей нагрузки для анодной цепи первой лампы.
Вторичная обмотка и переменный конденсатор образуют замкнутый колебательный контур, настраивающийся в резонанс с антенной. Эта настройка особенно содействует повышению избирательности приемника, так как проникшие в первый каскад помехи, ввиду отсутствия резонанса, не смогут создать в нем напряжений, достаточных для воздействия на вторую лампу. Понятно, что и здесь избирательность имеет свои границы: волны, исходящие от ближайших «вредителей» и мало разнящиеся с принимаемой, могут все-таки оказать помехи; вопрос о дальнейшем повышении избирательности мы разберем ниже. Для расширения диапазона волн контура катушка его также разбита на секции и снабжена переключателем.
Вторая лампа выполняет роль детектора по методу «ползающей рабочей точки», для чего в цепь ее сетки включен гридлик. В анодной цепи мы видим катушку обратной связи. Она воздействует на замкнутый контур, пополняя в нем энергию и имея возможность довести его до возникновения собственных колебаний. С вопросом о выборе надлежащей величины обратной связи мы уже познакомились. Новостью для нас здесь является лишь обратное воздействие на промежуточную цепь, избавляющее от обратного излучения антенны, вредного для наших соседей.
С третьей лампой вторая связана через низкочастотный трансформатор; параллельно его первичной обмотке включается «блокировочный» конденсатор постоянной емкости, сквозь который проходят колебания высокой частоты. Цель такого включения понятна: если бы высокая частота проходила сквозь обмотку, то она создала бы совершенно бесполезные потери энергии в железе сердечника. Но надо заметить, что обычно оказывается достаточно собственной емкости между витками обмотки для устранения этих потерь, и конденсатор ставится лишь для большей уверенности в правильной работе.
Иногда тому же конденсатору приходится выполнять и иную роль. Если разомкнуть выключатель К и в гнезда, параллельные первичной обмотке, включить телефон, то вторая лампа будет служить в качестве «выходной». Очевидно, третью лампу тогда следует вынуть из ее гнезд, чтобы получить экономию в расходе батареи накала. В таком случае блокировочный конденсатор будет отводить высокую частоту мимо обмоток телефона.
Третья лампа, когда она участвует в схеме, должна усиливать звуковую частоту, имея телефон или репродуктор в качестве анодной нагрузки.
Прием на два лампы будет иметь смысл лишь тогда, когда желательно слушать местную станцию, не имея в своем распоряжении репродуктора.
В конструкции низкочастотного трансформатора новым для читателя является применение третьей — «нагрузочной» обмотки, замкнутой накоротко. В нашем цикле (см. «Р. В.» № 17) говорилось о вредных резонансных свойствах трансформаторов, и в качестве меры борьбы с ними указывалась возможность включения параллельно вторичной обмотке «нагрузочного» сопротивления. Ту же самую роль выполняет здесь и дополнительная обмотка. В ней создается электродвижущая сила и проходит ток, а следовательно, затрачивается некоторая энергия на ее нагревание. Значит, мы можем считать, что третья обмотка как бы вносит в цепи нашего трансформатора какое-то «уаттное» сопротивление, которое заменяет собою указанное выше «нагрузочное», то есть, препятствует возникновению вредных колебаний. Чем больше витков в дополнительной обмотке и чем больше сечение ее проводника, тем значительнее вносимое сопротивление.
Такие обмотки могут быть выполнены из нейзильберовой или другой «многоомной» проволоки и намотаны поверх основных. Они еще не вошли в нашу радиолюбительскую практику, однако имеют преимущества перед неустойчивыми омическими сопротивлениями.
Все аноды приемника питаются от общей батареи, которая входит в цепь каждого из них. Нити соединены параллельно, регулируются одним реостатом и также получают накал от общего источника.
Теперь попытаемся, так сказать, расширить нашу схему «в обе стороны», то есть рассмотрим возможности добавления к ней еще ступеней низкочастотного и высокочастотного усиления.
Если сила, звука, полученного от репродуктора, недостаточна, или если мы хотим использовать более мощный громкоговоритель, то добавление новых каскадов низкой частоты особых препятствий не встретит. Первичную обмотку следующего трансформатора можно прямо включить вместо телефона в анодную цепь третьей лампы. Но уже приблизительно на третьем каскаде обычная приемная лампа даст неудовлетворительную работу: напряжение на сетке достигнет такой величины, при которой в положительные моменты анодный ток будет доходить до насыщения, нарушая, тем самым соответствие с пришедшими колебаниями, то есть искажая звуки.
Чтобы избегнуть такого вредного явления, применяют мощные лампы (см. «Р. В.» № 14), обладающие значительно большим током эмиссии. Трансформаторы для этих ламп также требуются специальные — с увеличенным железным сердечником, который обеспечивает отсутствие «магнитного насыщения». Принципиальная схема при этом, понятно, не изменяется.
Нередко можно встретить в выходном каскаде мощного усилителя параллельную работу нескольких ламп. Подобный случай изображен на черт. 2. Аноды обеих ламп соединены вместе, сетки также. Выгода, получаемая при этом, заключается в том, что при двух параллельных лампах общее внутреннее сопротивление понижается примерно вдвое, а крутизна вдвое возрастает. Это обстоятельство позволяет передать репродуктору большую долю мощности от анодной батареи.
Наконец, может быть применена схема «пуш-пул», которая уже разбиралась на страницах «Р. В.» №5 (24).
Теперь следует перейти к возможностям многократного усиления высокой частоты, которое повышает дальность приема и позволяет принимать более мелкие станции. Идя таким путем, мы должны, конечно, заботиться и о повышении избирательности приема, то есть применять усиление с настроенными контурами. Однако резонансный метод при наличии нескольких каскадов высокой частоты несет с собою целый ряд осложнений, заставляющих прибегать к созданию новых типов приемников, которым придется уделить специальные главы.
Задачи автора, ведущего цикл статей в какой-либо определенной области, не ограничиваются соображениями чистой техники. Вести цикл, — это значит быть педагогом. Приходится задуматься над тем, в какой последовательности излагать материал, какой язык применить и какими приемами заинтересовать читателя.
И понятно, насколько трудной оказывается работа педагога, не знающего своей аудитории. Очевидно также и то, что всякие указания со стороны читателей приносят большую помощь тому, кто ведет цикл. Я рассчитываю в будущем на эти указания.
Цикл «Катодная лампа» для начинающего любителя закончен. Однако эта широкая, бесконечно широкая тема изложена лишь в самых основных чертах. И я предполагаю продолжать свой цикл в будущем году, уже вынося его из рамок, предназначенных для начинающего. Пусть вопросы окажутся сложнее; у читателя теперь имеется необходимая предварительная подготовка.
Для меня же несравненно легче беседовать со своей невидимой аудиторией в том случае, когда я могу рассчитывать на некоторый технический фундамент, данный статьями кончающегося года.
Н. М. Изюмов.