Н. М. Изюмов.
Одним из крупнейших противоречий регенеративного приема является то обстоятельство, что, с одной стороны, для повышения дальности приема желательно подводить обратную связь вплотную «к порогу генерации» (я говорю о радиотелефонном приеме), а с другой стороны, в таком положении кроется опасность возникновения генерации, которая исказит принимаемые звуки. И эта опасность не позволяет в достаточной мере использовать лампу в регенеративной схеме (рис. 1).
Рис. 1.
Однако, техника нашла пути к более полному использованию обратной связи, а именно схемы так называемого «сверхрегенеративного» приема. Эти схемы отличаются от нормальных регенераторов в первую очередь увеличением обратной связи, а значит, — и усиленной переброской энергии из анодной батареи в приемный колебательный контур. Пополняя энергию в контуре, мы увеличиваем в нем размахи колебаний, увеличиваем, следовательно, переменное напряжение на сетке, от которого и зависит сила звука в телефоне.
Вполне понятно, что без добавочных приспособлений при чрезмерной обратной связи регенератор не может осуществить правильного приема радиотелефонной работы. Как пришедшие колебания, так и любой другой электрический «толчек» вызывают генерацию, которая налагается на принятую работу, внося искажения.
Рис. 2.
Американец Армстронг предложил остроумную идею борьбы с установлением генерации, и эта идея легла в основу конструирования всех сверхрегенеративных схем. Известно, что после электрического «толчка» собственные колебания в контуре нарастают постепенно, втечение нескольких периодов увеличивая свою амплитуду (рис. 2). Отметим также, что если «толчком» явились пришедшие волны, то быстрота «раскачивания» тем больше, чем больше амплитуды пришедших колебаний.
По идее Армстронга допускается нарастание амплитуд втечение, примерно, ¹/10 000 доли секунды, а затем в контур вводится сопротивление R (рис. 3), потери энергии в котором уже не могут вознаградиться обратной связью. Тогда возможность генерации исчезает и амплитуды резко уменьшаются. После этого сопротивление вновь выключается, снова нарастают размахи до следующего введения R. Так возможен прием при большой обратной связи.
Рис. 3.
Но сопротивление нужно включать и выключать по 10 000 раз в секунду. Если это переключение производить еще чаще, то колебания не успеют в должной мере разрастаться; если же частоту переключений взять меньше, то мы попадаем в область музыкальных частот, и тогда, помимо принимаемых звуков, услышим в телефоне некоторый тон. Понятно, что механическим путем такого переключения осуществить нельзя, и надо прибегнуть к чему-то другому.
Читатель помнит, что, если задать на сетку добавочное положительное напряжение, то в цепи сетки появляется ток, который вызовет внутри лампы такие же потери энергии, какие происходили бы в нашем сопротивлении R; наоборот, при подведении на сетку отрицательного напряжения сеточный ток исчезает и контур освобождается от лишних потерь. Отсюда ясен способ управления генерацией: надо в цепь сетки ввести дополнительный источник переменного напряжения, дающий частоту порядка 10 000—15 000 периодов в секунду. Таким источником является колебательный контур, настроенный на эту частоту и включенный непосредственно или же связанный с цепью сетки нашего регенератора.
Рис. 4.
На рис. 4 показана одна из суперрегенеративных схем. Прием ведется на рамку, так как это возможно, благодаря большой чувствительности приемника. Первая лампа является регенератором с сильной обратной связью; вторая лампа генерирует вспомогательную «прерывающую» частоту, на которую настроены контура в ее анодной и сеточной цепях. Один из этих контуров включен в то же время в в цепь сетки первой лампы, служа здесь в качестве «прерывателя» генерации. На рисунке указано сеточное детектирование, но можно применить и анодное.
Рис. 5.
Теперь остановимся подробнее на процессе работы такого приемника. Пусть верхняя кривая (рис. 5) изображает характер колебаний, излучаемых передатчиком. Вторая кривая соответствует частоте вспомогательного генератора (около 10 000 периодов в секунду). Тогда напряжение на сеточном контуре (контур рамки) изобразится третьей кривой. В ней видны нарастания и убывания амплитуд, но в то же время она сохраняет характер пришедших колебаний. Ток, питающий телефон, представлен четвертой кривой; в ней выявилась звуковая частота, но сохранилась также и вспомогательная. К сожалению, эта вспомогательная частота обычно ощущается человеческим ухом в виде очень высокого и перерывного свиста, к которому, впрочем, легко привыкнуть, свободно выделяя из его «фона» принимаемые звуки.
Рис. 6.
Для уменьшения свиста вводят иногда параллельно телефону резонансный «фильтр» (рис. 6), настроенный на вспомогательную частоту и отводящий ее помимо телефона.
Рис. 7.
Перейдем в вариантам. Несколько более капризна, но зато и экономична схема однолампового сверхрегенератора (рис. 7). Здесь единственная лампа, являясь приемной, в то же время генерирует вспомогательную частоту; оба контура вспомогательной частоты образованы из катушек с большим числом витков (одна—две тысячи) и конденсаторов емкостью не менее 1 000 см каждый; для достижения резонанса обоих контуров можно ввести в один из них добавочный переменный конденсатор.
Вспомогательный контур в анодной цепи служит обратной связью для сеточного и в то же время сам содействует прерыванию генерации, так как меняет анодное напряжение лампы.
Рис. 8.
Я не буду перечислять других разновидностей сверхрегенераторов, которые в принципе сводятся к одному из указанных выше. Конструктивно несколько отличается от других схема Флюэлинга (рис. 8); в ней прерывистая генерация осуществлена подбором емкости и сопротивления гридлика. Эти величины подбираются опытным путем с тем расчетом, чтобы при возрастании амплитуд сеточный ток создал бы чрезмерное отрицательное смещение и тем самым запер бы лампу, уменьшая обратное действие анодной катушки.
Обратимся теперь к оценке типа. Суперрегенераторы по справедливости считаются самыми чувствительными из одноламповых приемников; в их пользу говорит хотя бы то обстоятельство, что они осуществляют на рамку дальний, а иногда и очень дальний прием. Понятно отсюда, насколько должны быть интересны для любителя эти схемы. Правда, говорить об усилении «в миллион раз» довольно рискованно, но все же чувствительность при удачном выполнении очень велика.
Зато, даже при самом тщательном изготовлении сверхрегенераторы бывают очень капризны. Чаще всего, собрав схему, получаешь обычный регенеративный прием и, вместе о тем, свист вспомогательной частоты. Приходится долго регулировать настройки и связи для того, чтобы получить «сверхрегенеративный» прием и по возможности избавиться от свиста. Вот вследствие этого большого распространения у любителей сверхрегенераторы не имеют. Играет роль также и то обстоятельство, что успешно производится прием лишь сравнительно коротких волн (меньше 800 м).
В последнее время начали входить в моду сверхрегенеративные схемы с двухсетчатыми лампами; о них я надеюсь в дальнейшем побеседовать.
1) См. "Р. В." № 13.
