Н. М. Изюмов.
В целом ряде предыдущих бесед1) мы рассмотрели способы преобразования высокой частоты в промежуточную. В заключение остается поговорить о дальнейших деталях супергетеродинных приемников. Напомню, что выбор промежуточного и оконечного усиления вовсе не зависит от принятой системы преобразования: будь то «классическая» схема, ультрадин или тропадин, — вопросы использования промежуточной частоты ставятся совершенно одинаково.
На какой же частоте следует остановиться? Какая волна окажется наиболее подходящей для многократного «промежуточного» усиления? При решении этого вопроса сталкиваются противоречащие друг другу соображения. С одной стороны, мы помним, что промежуточное усиление обеспечивает дальний прием именно благодаря тому, что оно является все-таки не звуковым, а высокочастотным усилением. Но, с другой стороны, увеличивая частоту, то есть выбирая более короткой промежуточную волну, мы рискуем столкнуться со всеми неприятностями, от которых стремились избавиться; внутренняя емкость ламп и магнитные взаимодействия проводов и катушек вызовут генерацию тем легче, чем короче волна. Практика показывает, что наиболее удобными для промежуточного усиления являются волны от 5 000 до 8 000 м. Эта волна фиксируется «фильтром», то есть первым из настроенных трансформаторов, а остальные настройки подгоняются под него.
Выбор может осложниться еще одним обстоятельством: именно этого порядка волнами работают многие телеграфные передатчики, как незатухающие, так и искровые. Эти передатчики имеют обычно больше мощность, а потому ближайшие из них могут быть приняты непосредственно на катушки промежуточных контуров. Разумеется, таких неприятных совпадений настройки допускать нельзя, так как они будут заглушать принимаемую работу или, в лучшем случае, создадут в телефоне мешающий шум.
Рис. 1.
Самой распространенной системой промежуточного усиления является система настроенных трансформаторов. Схематически она не отличается от обычного резонансного усиления; разница лишь в числе каскадов и в их конструктивном осуществлении. Чаще всего мы встречаем описания схем, имеющих по 4 настроенных суперформера, которыми связываются три лампы промежуточного усиления. Пример такой схемы дан на рис. 1. Первичная обмотка «фильтра» включается, как нам известно, в анодную цепь «преобразующей» лампы; эту обмотку можно настроить на промежуточную частоту, однако проще будет обойтись без этой настройки, возложив выделение промежуточной частоты на настройку вторичной обмотки фильтра. Конденсатор малой емкости, включенный параллельно первичной обмотке, лишь пропускает мимо нее слагающую высокой частоты, которая осталась в анодной цепи первого детектора. У остальных суперформеров также настраиваются вторичные обмотки.
Осторожный конструктор должен всегда иметь в виду, что даже при сравнительно длинной волне промежуточного усилителя в нем может возникнуть генерация. С этим явлением надо уметь бороться. Меры борьбы можно указать следующие: вопервых, все три сетки промежуточных каскадов подводятся к движку потенциометра, присоединенного к цепи накала, переводя движок к положительному полюсу, мы ослабим склонность к генерации, проигрывая несколько в слышимости и избирательности. Выгодно брать потенциометр большого сопротивления и пропускать колебания мимо него через блокировочный конденсатор, как показано на рис. 1.
Вторым средством борьбы с генерацией является правильное взаимное расположение суперформеров и их экранирование. В качестве экранов можно применить коробки из листовой латуни или алюминия, но это — довольно дорогое удовольствие. Проще взять картонные коробки и с помощью яичного белка наклеить на них станиоль. Чем меньше размеры катушек суперформеров, тем меньше их взаимное влияние, а вместе с тем — и опасность возникновения генерации.
Иногда промежуточную волну берут сравнительно короткой — менее 3 000 м; в этом случае сказывается уже внутренняя емкость ламп, и волей-неволей приходится вводить в схему нейтрализующие конденсаторы. Впрочем, подобные конструкции не пользуются успехом.
Из-за опасности генерации нельзя применять более трех каскадов промежуточного усиления: в этом, впрочем, и нет особенной нужды. Даже больше того: для тех целей, которые преследует любитель, обычно оказывается достаточным усилитель из двух каскадов (три суперформера). Такая экономия особенно допустима при наличии предварительного усиления высокой частоты и при хорошем низкочастотном усилителе.
Теперь несколько слов о конструкции суперформеров. Я уже упоминал, что бояться уаттных потерь в их контурах особенно не приходится: сравнительно тупая настройка дает возможность равномерно усилить все частоты радиотелефонной передачи. Поэтому обмотки их трансформаторов изготовляются из тонкой проволоки (ПШД 0,1—0,2 мм). Зная примерно емкость предназначаемых для настройки конденсаторов и задавшись промежуточной частотой, можно прикинуть заранее число витков вторичной обмотки. Далее, приняв коэффициент трансформации 1:1 или 1:2, определим и число первичных витков. Обычно вторичная обмотка имеет от 1 000 до 1 400 витков. Мотаются трансформаторы на деревянные или эбонитовые катушки, которые разделяют каждую из обмоток по крайней мере на 2 секции, — с целью уменьшить внутреннюю емкость. Допустима многослойная цилиндрическая намотка, но рекомендуется не укладывать витки плотно друг к другу, а по возможности перекрещивать их.
Самый сложный вопрос в изготовлении промежуточного усилителя — это настройка суперформеров. Очень удобны и миниатюрны готовые суперформеры, снабженные конденсаторами постоянной емкости; однако они дороги, а подобрать настройку с постоянными конденсаторами при домашних средствах любителя очень нелегко. Приходится жертвовать лишних 15 рублей и покупать переменные конденсаторы для всех каскадов. Настройка их производится по волномеру или по работе местного передатчика.
Рис. 2.
В заграничной промышленности изготовляются суперформеры в виде цельного прибора (рис. 2); здесь трансформатор вместе с конденсатором погружены в общий металлический капсуль — экран, на котором снаружи сделаны выводы обмоток.
Стремление упростить подбор промежуточных каскадов заставляет предложить другие схемы. Как правило, во всех этих схемах сохраняется две точных настройки: фильтр и контур в цепи сетки одной из последних ламп. Связь между остальными лампами осуществляется или на «полунастроенных» трансформаторах, или на сопротивлениях.
Рис. 3.
«Полунастроенный» трансформатор попросту снабжается железным сердечником (рис. 3). Этот сердечник приготовлен из тонких пластинок, покрытых лаком. Благодаря потерям в железе настройка становится настолько тупой, что при одинаковых числах витков и при одинаковой емкости конденсаторов в отдельных суперформерах можно грубо считать их настроенными друг с другом.
Рис. 4.
Схема усилителя с сопротивлениями дана на рис. 4. Здесь ничего нового для себя читатель не найдет. В анодные цепи включаются тушевые сопротивления по 60 000 ом, сеточные конденсаторы и сопротивления берутся обычного типа. Подобная схема гораздо проще в налаживании, дешевле и занимает меньше места; однако с нею приемник настолько проигрывает в чувствительности и избирательности, что любители предпочитают затратить время и средства на настоящие суперформеры.
На схеме рис. 1 показан и второй детектор с усилителем низкой частоты из двух каскадов. Можно применить как трансформаторное, так и реостатное усиление. Наши трансформаторы часто являются причиной шумов в репродукторе. Во всяком случае рекомендуется к ним на каждом каскаде опытным путем подбирать блокировочный конденсатор, а число каскадов брать не более двух.
Еще несколько слов об улавливающем устройстве. Антенна применяется редко уже хотя бы вследствие свойственного суперу обратного излучения. Но и отказаться от антенны можно без сожаления, так как рамка обеспечивает дальний прием. Особенно хорошие результаты дает она при наличии предварительного усиления высокой частоты.
Рис. 5.
Великолепна для приема заграничных станций рамка со стороною в 1 м и с. 10—12 витками; но это сооружение слишком громоздко для комнаты. Обычные комнатные рамки (рис. 5) имеют стороны по 50—60 см. Очень часто местную помеху удается устранить простым поворотом рамки на столе.
На этом я заканчиваю вопрос о супергетеродинах. Остается лишь сказать, что целью моих статей не являлось описание законченных конструкций. Я хотел лишь познакомить читателя с процессами в различных схемах, чтобы помочь ему управлять готовыми приборами и разбираться в предлагаемых другими авторами конструкциях.
1) См. "Р.В." №12.