И. М. Семенов.
Кто из любителей не слыхал о сверхрегенеративных схемах? Удивительные результаты, полученные Армстронгом, большое распространение суперрегенераторов среди англичан и американцев, все это, конечно, не раз обращало внимание советского радио-экспериментатора на сверхрегенеративные схемы.
Однако не пора ли и нам попробовать свои силы в этой области? Многие радиолюбители уже имеют за плечами трехлетний стаж; может быть, пора уже перестать бояться пресловутой «трудности управления» сверхрегенератором, ставшей притчей во языцех всех радиолюбителей.
Почти все описания сверхрегенеративных схем рассчитаны на применение обычной трехэлектродной лампы.
О сверхрегенеративных схемах с двухсеточными лампами почти не писалось. Вместе с тем лампа «Микро ДС» не раз помогала справиться с той или иной капризной схемой (ультра-аудион, рефлексные схемы). Автор задался целью выяснить пригодность двухсеточных ламп (в частности наших «Микро ДС») для целей суперрегенеративного приема, и вот теперь, после проделанных опытов, делится полученными результатами.
Ниже дается описание трех сверхрегенеративных схем, давших наиболее интересные результаты.
Такое название носит приемник, благодаря своим положительным свойствам употребляемый во французской армии. Отличаясь классической простотой, схема вместе с тем обладает очень хорошими приемными свойствами.
Супер-бидин представляет собой комбинацию регенератора с суперрегенеративным контуром. Как видно из рис. 1, апериодический антенный контур индуктивно связан с контуром настройки. На ту же катушку колебательного контура действует и катушка обратной связи, включенная в цепь добавочной сетки. Если в цепи внутренней (добавочной) сетки и переменного контура включить дополнительный контур, настроенный на частоту от 10 до 20 тысяч колебаний в секунду, то при известном режиме лампы (накал, анод) можно добиться суперрегенеративного эффекта1).
Подобное включение как раз и произведено в схеме супер-бидина. Для целей детектирования имеется, как обычно, конденсатор сетки и сопротивление утечки, соединенное с плюсом батареи накала. Наличие апериодического антенного контура абсолютно необходимо, так как при приключении антенны непосредственно к колебательному контуру приемник начинает капризничать и работает значительно хуже, помимо того, что селективность приемника также сойдет на-нет.
Употребляя конденсатор С1 емкостью 500 см (конденсатор должен обязательно иметь верньер для точной настройки), для перекрытия диапазона от 250 до 1 800 м необходимо иметь набор сотовых или корзинчатых катушек в 35, 50, 75, 100, 150 и 200 витков. Для волн свыше 1 000 м следует брать антенную катушку L — 75 или 100 витков, катушку колебательного контура L1 — 150 витков, катушку обратной связи L2 — 200 витков. Для коротких волн берут L — 35 витков, L1 — 50 витков и L2 — 75 или 100 витков.
Добавочный контур L3С3, настроенный на частоту 30 килогерц2), состоит из катушки с большой самоиндукцией и постоянного слюдяного конденсатора С2 емкостью 200 см.
Катушка L3 может быть выполнена различными способами. Это может быть или сотовая катушка, имеющая 1 500 витков, или катушка, намотанная на специальном остове, изготовленном по данным рис. 2. В этом случае на остов наматывается также 1 500 витков изолированной проволоки диаметром 0,3 мм. Наконец без существенного ущерба делу для тех же целей можно использовать телефонную катушку сопротивлением 2 000 ом. Конечно, в этом случае катушка берется без железного сердечника.
Данные остальных деталей следующие: конденсатор сетки С — 250 см, телефонный блокировочный конденсатор С3 — 2 000 см. Сопротивление утечки М — 2-3 мегома (утечка берется обязательно на плюс батареи накала). Реостат накала R — 25 ом, реостат для плавной регулировки R1 — 3 ома. Батарея накала имеет 4,5 вольт, батарея анода 16—20 вольт, цепь добавочной сетки приключается к отводу от анодной батареи при 6—8 вольтах.
Из всех испытанных автором схем супер-бидин дал наилучшие результаты. Поэтому ниже даются указания, как сдобрать супер-бидин для постоянного пользования. Вместе с тем все указания общего характера относятся в равной степени и к двум другим, приводимым ниже схемам.
Общий вид панели супер-бидина дан на рис. 3. Монтажная схема изображена на рис. 4. Придерживаясь последней, нетрудно произвести правильную сборку приемника.
Особое внимание следует уделить цепи добавочной сетки и сверхрегенеративного контура. Нужно следить, чтобы проводники этих цепей нигде близко не проходили параллельно проводникам цепи первой (приемной) сетки. В противном случае в аппарате могут очень легко возникнуть побочные (емкостные) обратные связи. Влияние этих паразитных обратных связей, не поддающихся регулировке по желанию экспериментатора, сведет на-нет все достоинства схемы, превратив приемник в капризный, завывающий регенератор. Заставить сверхрегенеративный контур работать правильно в этом случае не удастся. Ось катушки L3, как видно из монтажной схемы, расположена перпендикулярно осям катушек L, L1 и L2; сделано это также для того, чтобы избежать в приемнике взаимных влияний между отдельными элементами, не поддающихся регулировке по воле экспериментатора.
Другим абсолютно необходимым предохранительным средством является экран, расположенный под передней панелью приемника и соединенный с землей. Экран можно сделать из целого листа станиоля, оклеив им с нижней стороны всю панель приемника. Кроме того, желательно оклеить станиолем и остальные стенки аппарата. Монтируя отдельные части на обклеенной станиолем панели, следует не забыть обрезать станиоль вокруг всех клемм, гнезд и болтов, оставив станиоль только под клеммой земли; для надежности контакта экрана с землей под клемму земли делают кроме того добавочную прокладку из станиоля.
Трехкатушечный держатель для успеха работы должен иметь очень плавный ход, причем регулировка расстояния между катушками должна производиться не непосредственно рукой, а помощью длинных ручек Следует указать, что вообще все отдельные части приемника должны быть возможно лучшего качества и обязательно предварительно проверены. Иначе неисправная работа той или иной детали вызовет неисправную работу всего аппарата
Можно с уверенностью сказать, что с первого вечера любителю не удастся получить от приемника всего, что последний может дать при правильной настройке. Только провозившись с аппаратом несколько дней и «прочувствовав» особенности работы каждого органа настройки, можно будет использовать все достоинства суперрегенератора полностью.
Теперь же мы укажем общий метод настройки суперрегенератора типа «супер-бидин».
Приемник в достаточной степени селективен. Автору в Ленинграде при работе 10-киловаттной станции на волне 1 000 метров удалось принимать Москву (Коминтерн и Попова) и все станции на волнах ниже 800 метров при полном отсутствии помех со стороны Ленинграда, появлявшегося лишь на местах своих гармоник. Селективность приемника объясняется не столько его особенностями как суперрегенератора, сколько умелым пользованием катушкой апериодической антенны. Для каждой станции есть определенное положение катушки L, при котором она слышна наиболее громко, а местная станция отходит на задний план Это свойство сейчас же исчезает, как только обратная связь отсутствует или мала. Поэтому при настройке следует большое внимание уделять именно манипуляциям катушками L и L2.
Иногда случается, что ни при одном положении катушки L, несмотря на правильно работающую обратную связь, местная станция не хочет притихнуть. Одной из причин может быть величина антенной катушки, которая случайно попалась близкой к катушке, необходимой для настройки на местную станцию. В этом случае, заменив катушку антенны, иногда можно добиться лучших результатов. Все сказанное о применении апериодической антенны, которую у нас обычно недооценивают, не является специфической особенностью суперрегенератора, но в равной степени относится и к другим типам приемников с апериодической антенной.
Необходимо предупредить, что в Москве от ст. Коминтерна отстроиться будет все же очень трудно. Другое дело провинция, с менее мощными станциями; здесь схема будет достаточно селективна. Чтобы покончить с вопросом о селективности, следует указать еще на значение добавочного контура L3C2. Правильно работающий сверхрегенеративный контур, почти не помогая приему на длинных волнах, делает схему более селективной. Замыкать его, как иногда советуют, в этом случае отнюдь не следует.
Собрав аппарат нужно прежде всего убедиться, работает ли сверхрегенеративный контур. Для этого, не приключая антенну, но обязательно вставив и раздвинув катушки L1 и L2, быстро вводя реостат, зажигают лампу. При некотором положении рукоятки реостата накала в телефоне появится громкий свист, признак того, что сверхрегенерация налицо. Медленно увеличивая накал и, тем самым меняя тон в телефоне, доводят его до высокого свиста. При дальнейшем увеличении накала свист обрывается, и в телефоне остается слышным лишь специфический шум. В этом состоянии схема очень чувствительна. До сих пор все изменения накала мы производили реостатом R — 25 ом, поставив малоомный реостат R1 на минимум его сопротивления. Теперь, приключив антенну, вращая рукоятку переменного конденсатора, ищут дальнюю станцию. Если катушка L2 обратной связи работает исправно, станция обнаруживается обычным посвистыванием в телефоне. Подстроившись помощью верньера как можно точнее, изменяют связь между катушками L, L1 и L2, придерживаясь данных выше указаний. Получив станцию наиболее громко, уменьшая накал (т. е подходя к состоянию свиста) малоомным реостатом R1 добиваются еще лучшей слышимости. При приеме коротких волн (до 1 000 м) сверхрегенерация приносит существенную пользу, сильно увеличивая чувствительность схемы и силу приема. На длинных же волнах значение ее менее важно, но все же для исправной работы схемы регулировку реостатами следует производить во всех случаях.
О том, как и что принимает супер-бидин можно сказать следующее. Научившись настраивать приемник мне удалось принимать в один вечер больше полутора десятка различных станций, передачу которых можно оценить не ниже Р5. Кроме того, можно было принимать еще большее количество станций, работающих тише. Передача некоторых станций поднималась до Р7—Р9. С такой слышимостью обычно работали ст. Коминтерна, ст. Попова, Мотала, Лангенберг, иногда Рига, Варшава, Вена и Харьков. Гельсингфорс, Бреслау, Кенигсберг, Глейвиц и несколько других станций работают удивительно ровно около Р5. Сравнивая прием тех же станций на обычный регенератор, я установил, что супер-бидин на волнах до 700 метров увеличивает прием в среднем на 2—3 балла. Некоторых же станций, как, например, Глейвиц и Данциг (Р4) на регенератор принять в этот вечер совсем не удалось. С переходом на регенератор также значительно уменьшилось и большое число станций, принимаемых супер-бидином Р2—РЗ, а на их место становились станции, принимаемые на суперрегенератор с хорошей слышимостью. Местную станцию слышно на всю комнату. Конечно, не представляет никакого труда добавить к супер-бидину одну или две ступени усиления низкой частоты3). Это даст возможность принимать много станций на громкоговоритель.
Теперь обратимся к рис. 5. Схема супер-негадина отчасти уже известна нашим читателям. Здесь же мы приводим ее для сравнения с супер-бидином. Кроме того, поделимся некоторыми дополнительными данными, полученными при работе с этой схемой.
Сравнивая схемы рис. 1 и 5, можно легко убедиться, что схемы отличаются друг от друга лишь методами воздействия обратной связи. В супер-бидине эффект обратной связи достигается влиянием катушки, включенной в цепь добавочной сетки на катушку колебательного контура. В супер-негадине добавочная сетка приключена к колебательному контуру непосредственно, эффект достигается тот же, но схема становится менее послушной. Действительно, в супер-бидине регулировка обратной связи производилась изменением расстояния между катушками L1 и L2, а сверхрегенерация — изменением накала лампы.
В супер-негадине и та и другая операция должна производиться лишь реостатами.
Для того чтобы выйти из этого затруднения, немецкие любители предложили шунтировать анодную батарею супер-негадина потенциометром на 1 000 ом. Сопротивление на 2 000 ом включается последовательно потенциометру исключительно для того, чтобы уменьшить расход анодной батареи.
Манипулируя реостатом и потенциометром, можно производить настройку несколько спокойнее.
При опытах автора схема показала примерно ту же чувствительность, что и супер-бидин, несколько худшую селективность и значительно худшую устойчивость в работе.
Интересующихся этой схемой отсылаем к статье в № 5 «Р. В.» за 1927 г., наше же описание является лишь необходимым дополнением.
Наша статья была бы неполной, если бы мы не привели рис. 6. Прародителем третьей, рекомендуемой нами для опытов, схемы является известный всем суперрегенератор Армстронга в его первоначальном виде. Схема же рис. 6 впервые предложена англичанином Коупером. Схема яростно излучает, поэтому вести прием следует на рамку. Для того чтобы при сравнительно слабом анодном токе получить соответствующий эффект обратного действия, рамка имеет отвод от средней точки, и половина ее использована для получения обратной связи. Регулируется обратная связь изменением емкости конденсатора С2.
С2 имеет емкость 100 см. С1 — 500 см (должен иметь верньер), С4 — 1 000 см (слюдяной конденсатор).
Катушка L1 сотовая 1 500 витков; катушка L2 сотовая, 1 250 витков.
Связь между катушками должна плавно меняться. Настройку на нужную станцию ведут следующим образом. Конденсатор С2 ставят на минимум его значения. Затем, изменяя связь между катушками L1 и L2, убеждаются в присутствии сверхрегенерации, обнаруживаемой высоким свистом в телефоне. Убедившись в непрерывном действии приемника, делают связь между катушками минимальной. Установив конденсатор С1 (лучше всего помощью волномера) на нужную станцию, сдвигают катушки L1 и L2 до певучего тона сверхрегенерации и затем, увеличивая емкость конденсатора С2, добиваются наилучшей слышимости.
Схема очень чувствительна. Автору на рамку со стороной 75 см и в 40 витков удавалось принимать несколько станций со слышимостью Р2—Р4, что не всегда удается добиться с обычной одноламповой схемой. Приемник работает и без анодной батареи, но все же для уверенного приема следует взять на анод 4—8 вольт.
Автор не приводит в статье данных для сверхрегенеративного приема по методу Флюэллинга, так как с лампой «микро ДС» положительных результатов получить не удалось.
Считая вопрос сверхрегенеративного приема далеко не исчерпанным указаниями настоящей статьи, мы надеемся пробудить интерес экспериментаторов к сверхрегенеративным схемам с двухсеточными лампами.
1) Подробнее о явлении суперрегенерации см. "Р. В." № 3 за 1927 г.
2) 1 килогерц = 1 000 периодов.
3) Хорошую схему усиления низкой частоты для ламп "Микро ДС" см. "Р. В." № 5 за 1928 г., в статье "1—V—2 на двухсеточных лампах".