Н. М. Изюмов
Последняя статья («Р. В.» № 8) была закончена вопросом: нельзя ли в супергетеродине создать регенерацию в первой лампе и тем самым избавиться от необходимости в отдельном генераторе для образования промежуточной частоты?
Экономия одной лампы была бы очень ценна для любительских установок.
Простейшим ответом на такой вопрос будет схема, изображенная на рис. 1; здесь в анодную цепь входной лампы супергетеродина введена катушка обратной связи L2, могущая создать собственные колебания в приемном контуре L1С1. Эти колебания должны слагаться с приходящими, образуя перебои промежуточной частоты.
Но при внимательном просмотре такая схема все же оказывается непригодной. Лучше всего это можно пояснить на примере. Пусть искомый нами передатчик излучает волну в 600 м (т. е. 500.000 периодов в секунду). Вращая конденсатор С1, мы будем настраивать приемный контур на различные волны. В момент резонанса, то есть при настройке контура на 600 м, в нем возникнут наиболее сильные колебания, вызванные приходящими; уже при небольших расстройках интенсивность улавливаемых колебаний падает (рис. 2). Читатель помнит, что для создания биений контур регенеративного приемника расстраивается относительно передатчика. Разница в частотах должна равняться частоте требуемых биений.
В нашем случае частота биений, то есть «промежуточная» частота супера, составляет примерно 50.000 периодов в секунду. Значит, для получения таких биений приемный контур понадобится настроить или на: (500 000 — 50 000) = 450 000 периодов в секунду, или же на (500 000 + 50 000) = 550 000 периодов в секунду.
Первая частота приблизительно соответствует волне 665 м, а вторая — 545 м.
Посмотрим на рис. 2. Возьмите точки, соответствующие волнам 665 или 545 м; вы увидите, что эти точки выходят из пределов «кривой резонанса», то есть при таких настройках передатчик уже не сможет создать в приемнике заметных колебаний. Таким образом, если регенерация применима для второго детектора, где музыкальные биения при приеме незатухающих требуют сравнительно небольшой разницы частот, то для первого детектора, для создания промежуточной частоты регенерация в этом простейшем виде неприменима.
Однако выходы из этого положения имеются. Будем настраивать приемный контур L1С1 точно на волну передатчика, а для получения собственных колебаний добавим в цепь сетки еще контур L2C2, на который и подадим обратную связь L3 (рис. 3). Самостоятельность этих контуров может обеспечить любую частоту биений при любой приходящей волне.
Впрочем, и здесь еще не все обстоит благополучно. При приеме сравнительно коротких волн (даже порядка 150—300 м) настройки обоих контуров все же настолько близки друг к другу, что перестройка одного влияет на другой, вызывая в нем изменение волны и, вместе с тем, — неожиданную пропажу слышимости.
Приходится вводить дальнейшие усложнения. Можно сказать с уверенностью, что в генерирующем контуре L2C2 кроме основного колебания имеется еще целый ряд более частых колебаний, обладающих лишь меньшими амплитудами. Эти добавочные колебания носят название «высших гармонических колебаний» или, короче, высших гармоник.
На рис. 4 под основным колебанием изображены вторая (т. е. вдвое учащенная) и третья (т.-е. втрое учащенная) гармоники. Это обстоятельство дает нам следующую мысль: если принимаемая волна составляет 600 м, то генерирующий контур настроен не на 665 м (как требовал изложенный выше расчет), а на волну, вдвое большую, т. е. на 1 330 м. Оба контура тогда будут очень далеки от резонанса, и их взаимное влияние при перестройках прекратится. Но зато в генерирующем контуре будет вторая гармоника, соответствующая волне 665 м, которая и создаст с приходящим колебанием необходимую промежуточную частоту. Остальные детали этой схемы ничем не отличаются от таких же деталей в схемах, описанных раньше.
Этот тип супергетеродина обычно так и называют: «супер на второй гармонике», хотя к нему можно отнести и название «тропадин». Чаще тропадинными схемами называют еще одну разновидность той же идеи регенерации.
Пусть генерирующий контур включен но схеме рис. 5. Он отделен от приемного конденсатором С3, играющим роль емкости гридлика. Самое важное обстоятельство заключается в том, что цепь подходит к средней точке катушки L2. Если эта середина выбрана достаточно строго, то взаимное влияние генерирующего и приемного контуров почти исчезает, и мы можем настраивать генерирующий контур уже на волну, непосредственно полученную из расчета (в нашем примере — на 665 м, или на 545 м).
Сравнивая тропадинную схему со схемой, например, «классической» мы должны в пользу первой отнести отсутствие самостоятельного гетеродина. Могут быть, однако, случаи, когда это преимущество сделается недостатком; дело в том, что тропадинные схемы обладают меньшей устойчивостью в работе и требуют больших трудов для своего налаживания, нежели схемы с отдельной генераторной лампой. Далеко не всегда, например, «нейтральная» точка катушки L2 находится в середине; конструктор намотает катушку со средним выводом, а она может и не устранить взаимодействия контуров. Если этот подбор средней точки окажется очень затруднительным, то прибегают к другой разновидности тропадина, показанной на рис. 6. Здесь появились новые конденсаторы С4 и С5, которые для приходящих колебаний должны «уравновесить» контур L2С2, т.-е. не допускать подачу на конденсатор С2 напряжения уловленных колебаний. Получается схема так называемого «мостика», плечами которого служат половины катушки L2 и новые конденсаторы С4 и С5. В принципе эта схема не отличается от предыдущей; практически она оказывается сложнее, но дает более верный путь к желательному результату.
Вообще принцип «мостика» в современных приемных схемах находит себе применение довольно часто. Мы встречались с ним в нейтродинных схемах, видим его в настоящей статье и, быть может, снова столкнемся с ним при описании оставшихся супергетегодинных схем.
