М. И. Семенов.
В нашей предыдущей статье в № 3 «Радио всем» мы кратко изложили действие подвижных экранов и применение их для подстройки контуров высокой частоты.
Действие этих контуров — это, в сущности, то, что известно радиолюбителям под именем «настройки металлом». Однако практически между действием экранов в изоперидине и действием металлической пластинки в приемнике с «настройкой металлом» есть большое и очень существенное различие.
В системе «настройки металлом», как известно, для изменения длины волны приемного контура в широких пределах, в непосредственной близости к катушке укрепляется подвижной металлический экран, изменяющий самоиндукцию катушки контура. Однако присутствие металла в магнитном поле катушки колебательного контура сильно увеличивает затухание, что, очевидно, значительно уменьшает силу приема. Задачей же подвижных экранов в изоперидине является лишь выравнивание настройки контуров высокой частоты1). В правильно сконструированном «изоперидине» никогда подвижные экраны не подойдут слишком близко к катушкам самоиндукции и поэтому никогда не вызовут заметного увеличения затухания в контурах.
Можно смело сказать, что такие свойства приемника, как чувствительность, селективность и простота настройки, целиком присущи «изоперидину». Чувствительность его такова, что при применении двух ступеней усиления низкой частоты большинство европейских станций принимаются на громкоговоритель, свободно покрывающий площадь в 50 кв. метров, часто удается принимать на громкоговоритель даже такую редкую у нас гостью, как «Радио-Пари». По своей селективности приемник позволяет спокойно вести дальний прием во время работы местной станции. При применении фильтра, в Ленинграде, при работе местной мощной станции на волне 1 000 метров, без помех, на громкоговоритель, но, конечно, несколько ослабленной, принимается Варшава (1 111 метров). Опытный же передатчик Наркомпочтеля (Москва) на волне 825 метров принимается абсолютно без помех.
Простота настройки «изоперидина» несомненна, отыскивание станций производится только одной рукояткой. Так же просто осуществлен и переход с одной половины диапазона на другую; в приемнике отсутствуют переключатели и секционированные катушки, а включение приемника по схеме длинных или коротких волн производится передвижением лишь одного рычажка.
Приемник во время работы не капризничает, регенерация наступает значительно плавнее, чем, например, при двух катушках в обычном регенераторе, и позволяет вести прием в наивыгоднейших условиях. Чистота приема, после первых трех ламп, очень большая, таким образом, чистота воспроизведения на громкоговоритель зависит только от качеств усиления низкой частоты и самого репродуктора.
Приступая к разработке приемника с подвижными экранами, необходимо было прежде всего выбрать наименее капризную и наиболее чувствительную и селективную схему. Наиболее подходящей оказалась схема приемника с двухсеточными лампами, так наз. «изодин» (рис. 1). К главным преимуществам изодина нужно отнести возможность применения нескольких ступеней усиления высокой частоты, не требующих включения нейтрализующих конденсаторов, так как сама схема обуславливает нужную нейтрализацию и большую устойчивость в работе.
В цепь плюса анодной батареи, первой и второй ламп введено переменное сопротивление R, величиною 1 000 ом; изменял последнее, мы можем менять величину тока в цепях анода и добавочных сеток первой и второй лампы и, регулируя тем самым режим работы лампы, в случае необходимости доводить их даже до генерации.
В связи с появлением в некоторых городах Союза мощных радиовещательных станций, отстройка от которых в непосредственной близости весьма затруднительна даже при наличии трех настраивающихся контуров, в приемнике «изоперидин» применен фильтр, увеличивающий селективность схемы. Фильтр состоит из постоянного конденсатора и сотовой катушки, включенных в ненастраивающуюся антенну (указаны пунктиром). Величина постоянного конденсатора и сотовой катушки подбирается опытным путем в зависимости: от длины волны мешающей станции.
В отличие от большинства других схем, позволяющих сборку приемника из готовых деталей, каждому, кто захочет построить «изоперидин», придется изготовить большинство частей самостоятельно. Нужно помнить, что главное преимущество схемы заключается в очерь точной подстройке контуров приемника. Поэтому при постройке отдельных деталей необходимо во всем проявлять величайшую аккуратность и точно придерживаться указанных размеров. Чтобы избежать возможных разочарований, мы от себя рекомендуем приступать к постройке «изоперидина» только тем радиолюбителям, которые, помимо наличия опыта в сборке сложных схем, еще кроме того умеют хорошо работать.
Наибольшего внимания и наибольшей точности в работе требует строенный конденсатор переменной емкости. Перед любителем возникают две возможности: с одной стороны, можно, при достаточном уменьи и внимании, построить специальный строенный конденсатор, с другой же стороны, можно соединить три готовых конденсатора помощью особой соединительной «кулисы» и тем самым получить возможность настраивать их от одной рукоятки2). Конструкция строенного конденсатора видна на монтажной схеме (рис. 2). При сборке его из готовых пластин следует позаботиться о том, чтобы пластины были достаточно прочны, не гнулись и не коробились, так как этим обусловливается равенство между емкостями отдельных конденсаторов. Кроме того, нужно позаботиться о шайбах, прокладываемых между пластинами, их следует подобрать одинаковой толщины. Подбор шайб следует производить при помощи микрометра, подбирая шайбы, отличающиеся в толщине не более чем на одну сотую миллиметра. При аккуратном отношении к делу и соблюдении указанных условий можно построить три соединенных вместе конденсатора с весьма небольшим различием в емкостях. Если конструктор пожелает соединить готовые конденсаторы помощью кулисы, то следует лишь посоветовать подобрать эти конденсаторы с наименьшим различием в емкостях и взять их наилучшей конструкции, например производства заводов Треста слабых токов.
При числе витков трансформаторов высокой частоты, указанных ниже, емкость каждого отдельного переменного конденсатора, перекрывающая без провалов весь диапазон принимаемых волн от 275 до 2 000 метров, взята у нас равной 640 см, но, конечно, в случае необходимости можно взять ее и несколько большую, например 750 см, соответствующую емкости конденсаторов, имеющихся в продаже.
Построить трансформатор высокой частоты, перекрывающий с нормальным переменным конденсатором весь нужный диапазон, не представляется возможным, и вот на выручку появляются сменные трансформаторы или трансформаторы с секциями. Ни то, ни другое решение вопроса не является возможным в «изоперидине». Как помнит читатель, одним из условий работы приемника является очень точная подстройка трансформаторов высокой частоты при помощи подвижных экранов, исправляющих различие между емкостями и самоиндукциями отдельных контуров. Эта подстройка производится один раз, при налаживании приемника, и затем остается неизменной, поэтому естественно, что применение секционированных или сменных трансформаторов становится недопустимым.
Единственным возможным решением вопроса является изготовление для каждого контура двух трансформаторов: одного для длинных, другого для коротких волн, совместная установка их в аппарате и самостоятельная подстройка каждого из них при помощи отдельных подвижных экранов. Особый переключатель позволяет одним движением переходить от одного комплекта трансформаторов к другому. Теперь, прежде чем дать цифровые указания для постройки катушек, укажем только, что все элементы трансформаторов, диаметры катушек, их длина, диаметры проволок, расстояния намоток от края катушек установлены наивыгоднейшие, и изменение тех или иных данных повлечет и к изменению данных всего трансформатора. Остовы трансформаторов накатываются из бумаги, намотка производится для всех катушек в одну сторону. Данные трансформаторов (Т1К, Т2К и Т3К) для волн от 275 до 700 метров следующие:
Обмотка антенны в тр-ре Т1К имеет 15 витков эмалированной проволоки D = 0,5 мм. Остов изготовляется на болванке диаметром 54 мм, толщиною стенок в 3 мм и представляет собою кольцо высотою 20 мм. Намотку начинают отступив на 5 мм от края кольца.
Обмотка цепи анода и второй сетки в тр-ах Т2К и Т3К наматывается на кольцах тех же размеров и имеет 30 витков эмалированной проволоки D = 0,2 мм с отводом после 15-го витка.
Катушки контуров сетки в трансформаторе Т1К, Т2К и Т2К имеют 75 витков эмалированной проволоки D = 0,5 мм. Внешний диаметр остова 50 мм, толщина стенок 3 мм, высота цилиндра 70 мм, намотка начинается на расстоянии 3 мм от края цилиндра.
Данные трансформаторов Т1Д, Т2Д и Т3Д для волн от 600 до 2 000 метров следующие:
Катушка антенны в тр-ре Т1Д имеет 30 витков проволоки D = 0,2 мм. Высота кольца 30 мм, остальные величины теже, что и соответствующие величины тр-ра Т1К.
Обмотка анода трансформаторов Т2Д и Т3Д имеет 90 витков эмалированной проволоки D = 0,2 мм с отводом после 45-го витка. Остов тех же размеров, что и остов обмотки антенны в трансформаторе Т1Д.
Три катушки обмоток контуров сетки (тр-ры Т1Д, Т2Д и Т3Д) каждая имеют по 230 витков эмалированной проволоки D = 0,2 мм. Высота остова берется здесь 80 мм, намотка начинается на расстоянии 3 мм от края цилиндра.
Сборка трансформаторов производится следующим образом (см. рис. 3). Поверх витков намотки катушки анода, так, как это показано на рисунке, навивается несколько слоев бумаги (б) с таким расчетом, чтобы кольцо с обмоткой сетки или антенной катушки, будучи одетым поверх бумаги, плотно держалось на ней. Концы намоток подводятся к особым контактным болтикам (Б), укрепленным в эбонитовом или деревянном донышке (д). Донышко имеет диаметр, равный внутреннему диаметру остова катушки контура сетки, и удерживается неподвижным при помощи шурупов или клея. Контактные болтики служат, помимо включения катушек в схему, также и для прикрепления трансформаторов к панели аппарата. Для ясности эти болтики обозначены цифрами от 1 до 5 как на рисунке самого трансформатора, так и на монтажной схеме. На принципиальной же схеме те же обозначения сохранены для соответствующих концов обмоток трансформаторов. Способ вывода, и закрепления под болтиками концов наружной обмотки трансформатора виден на рисунке, из которого ясны также и все другие детали устройства трансформатора.
Стремясь внести в конструкцию «изоперидина» максимум простоты, мы применили для наших целей особый переключатель, позволяющий делать все необхомые переключения одновременно, лишь при помощи одной ручки.
Переключатель (см. рис. 4) состоит из деревянного или эбонитового валика (В) диаметром около 2,5 см. Концы валика заделаны в особые насадки (Н), состоящие из металлической чашечки, туго одеваемой на валик, и такой же металлической оси, составляющей одно целое с чашечкой или прочно к ней приделанной. Оси проходят через металлические втулки, заделанные в боковых стенках аппарата, на наружном конце одной из осей укреплена рукоятка (К), позволяющая вращать валик извне. На расстоянии одного сантиметра, под валиком, параллельно горизонтальной панели, укрепляется другая панелька (М), шириною 7 см, к которой привинчены фасонные контактные пружинки П1, П2, П3. Пружинки изготовляются из клепаной латуни в виде полос шириною 6 мм и укрепляются на нижней панельке (М) при помощи болтиков (КБ). На самом валике укрепляется латунная полоска (Л) той же ширины, что и пружинки, с длиною, приблизительно равной одной трети длины окружности валика. Вращая валик за наружную рукоятку, мы получаем возможность замыкать между собой попеременно или пружинки П1 и П2 или пружинки П2 и П3. К болтикам, крепящим пружинки П1, П2, П3, подведены провода от соответствующих концов трансформаторных обмоток. Комплекты переключающих пружинок располагаются по валику, там, где этого требует удобство монтажа. Всего же, как это уже было сказано, придется изготовить восемь таких комплектов.
Экраны приемника должны быть выполнены очень тщательно, так как в «изоперидине» на них возлагается особо важная задача. Размеры и форма экранов (рис. 3) по отношению к трансформаторам высокой частоты установлены оптимальные, и так как процесс подстройки экранами — дело весьма деликатное, то какое-либо изменение размеров последних и произвольное отклонение от указанных нами в ту или иную сторону недопустимы. Экран, окружающий трансформатор, представляет собою латунный стакан с припаянным дном, в центре которого впаяна гайка. Этот стакан устанавливается на латунном же дне, укрепленном на панели приемника. Так как дно снабжено закраинами, то стакан занимает вполне определенное положение относительно трансформаторов, установленных на нем центрально. В гайку, припаянную к дну стакана, входит винт, на одном конце которого укреплена ручка из изоляционного материала, а на другом подвижной экран. Подвижной экран имеет вид чашечки, все размеры которой проставлены на рисунке. Высота и диаметр стакана, длина винта, величина ручки и метод сборки всего экрана также ясны из рисунка. Во всех размерах первые числа относятся к комплекту трансформаторов и экранов коротких волн, а вторые для длинных волн.
Кроме деталей, описанных выше и являющихся деталями, необходимыми специально для «изоперидина», схема имеет и другие, обычные детали, которые можно получить готовыми в радиомагазинах. Эти детали следующие:
Чтобы закончить описание отдельных частей приемника, следует сказать еще несколько слов о батареях, питающих приемник.
Батарея накала берется обычная для ламп «Микро», напряжением 4—4,5 в. Напряжение батареи анода подбирается опытным путем в каждом отдельном случае, однако можно сказать, что выше 15 в. его брать не следует. Как выяснилось во время работы с «изоперидином», наивыгоднейшее анодное напряжение лежит где-то в пределах между 6 и 15 вольт и зависит от особенностей ламп, включенных в приемник. Определение его является обязательной задачей для каждого, кто построит «изоперидин». Мы особенно подчеркиваем это важное обстоятельство, так как качество работы приемника в очень сильной степени зависит от правильно подобранного режима работы его ламп. Кроме того, надо оказать, что при небольшом анодном напряжении лампы требуют также и сравнительно слабого накала нитей; это же обстоятельство, как известно, обусловливает бо́льшую продолжительность работы ламп.
Приготовив отдельные детали, можно перейти к монтажу приемника. Очень удобно производить его на двух, вертикальной и горизонтальной, панелях. На вертикальной панели укрепляются реостаты, сопротивление R, переменные конденсаторы, зажимы антенны и земли, держатели конденсатора фильтра и гнезд для телефона и катушки фильтра. На горизонтальной же укрепляются шесть доньев с установленными на них трансформаторами, ламповые гнезда, гридлик и зажимы, подводящие питание к лампам. Переключатель установлен под нижней панелью. Все соединения, кроме соединений, идущих к деталям, укрепленным на вертикальной панели, делаются под горизонтальной панелью, что придает приемнику аккуратный и изящный вид.
Фотографии приемника дают полное представление о внешнем виде приемника, и взаимном расположении монтажных панелей. Отдельные детали на этих фотографиях обозначены так же, как на рисунках.
Особое внимание при монтаже следует уделить правильному включению концов обмоток трансформаторов высокой частоты, руководствуясь нумерацией концов обмоток. Если в приемнике будут употреблены переменные конденсаторы, соединенные при помощи кулисы, то монтаж немного изменится, но, конечно, составить новую монтажную схему, руководствуясь приведенными указаниями, сумеет каждый опытный радиолюбитель. Залогом же успешной работы приемника остаются, как всегда, аккуратность и серьезное, неторопливое отношение к делу.
Если приемник собран правильно, и различие между емкостями трех соединенных вместе конденсаторов невелико, приемник будет работать и без предварительной подстройки подвижными экранами. Поэтому прежде чем сказать несколько слов о весьма несложной подстройке приемника, укажем общий метод настройки приемника. Отыскание станций производится вращением лишь одной шкалы строенных конденсаторов. Режим ламп подбирается увеличением сопротивления R, а с другой стороны, изменением накала I и II ламп при помощи реостатов r1 и r2. В процессе работы с приемником не трудно установить наивыгоднейший накал, следует только указать, что положение это различно для верхней и нижней частей диапазона принимаемых волн.
Переход от приема длинных к приему коротких волн заключается в перекидывании ручки общего переключателя, выведенной на боковую стенку приемника.
Для того, чтобы произвести точную подстройку трансформатора высокой частоты, закрывают трансформаторы экранными стаканами и настраивают приемник на какую-либо дальнюю станцию, работающую на наиболее короткой волне, допускаемой комплектом подстраиваемых трансформаторов (т. е. около 300 м для коротких и 700 м для длинных волн). Вращая ручки подвижных экранов, перемещают последние по отношению к трансформаторам. Слышимость станщии при этом будет заметно изменяться; следя за изменением приема, оставляют экраны в положении наилучшей слышимости. Начинать подстройку следует с среднего трансформатора, а затем произвести окончательную подстройку экранами двух других контуров.
Следует сказать еще немного слов о пользовании фильтром. Фильтр последовательно включенный в антенну состоит, как уже было сказано, из сотовой катушки и постоянного конденсатора (Сф). Величина катушки и конденсатора подбираются опытным путем таким образом, чтобы длина волны контура, фильтра равнялась бы длине волны мешающей станции. При приеме же станций, работающих на волнах, сильно отличающихся от волны мешающей станции, фильтр можно отключить. Впрочем, отключение фильтра в последнем случае не всегда обязательно. С другой стороны, во время сильно мешающих атмосферных разрядов, можно, оставив антенну приключенной к зажиму А1, и вынув катушку фильтра из ее гнезд, еще сильнее уменьшить связь антенны с приемником.
Но, конечно, определение наивыгоднейших условий приема является задачей, разрешаемой различно в каждом частном случае, в зависимости от местных условий.
Ленинград.
Физическая и электротехническая ла-
боратория Военно-технической академии.
1) Т. е. очень небольшое изменение самоиндукции и емкости колебательного контура.
2) Конструкция такой кулисы будет описана в № 5 «РВ».