Б. П. Асеев.
Рассмотрев в предыдущей статье принцип работы супергетеродина, остановимся несколько детальнее на его отдельных частях.
Супергетеродин, предназначенный для приема радиотелефонных станций, можно разделить на три основные части:
1. Приборы, предназначенные для приема сигналов и понижения их частоты.
Сюда относятся — приемник, первый гетеродин, первый детектор и фильтр.
2. Усиление на промежуточной частоте — междучастотный усилитель и второй детектор.
3. Усиление низкой частоты.
Вначале рассмотрим наиболее типичные схемы для приема сигналов и понижения частоты. Простейшая схема такого устройства дана на черт. 1. Здесь на приходящие колебания накладываются колебания местного гетеродина; получающиеся вследствие этого биения выпрямляются детекторной лампой Л и, пройдя через фильтр, дальше усиливаются усилителем промежуточной частоты. Единственной деталью этой схемы, работу которой следует осветить несколько подробнее, является фильтр. Для того, чтобы основательно разобраться в действии фильтра, следует вспомнить два положения, известных из элементарной электротехники.
1. Сопротивление колебательного контура, включенного в цепь переменного тока, будет наибольшим в том случае, когда частота этого тока будет равна частоте собственных колебаний контура (резонанс токов).
2. Падение напряжения на каком-либо сопротивлении пропорционально величине этого сопротивления, т.-е. — чем больше сопротивление, тем больше расходуется (падает) на нем напряжения.
Применим эти положения к нашей схеме (черт. 1). Положим, что приемный провод нашего приемника настроен на определенную частоту (длину волны); если теперь начать менять частоту гетеродина, то эта частота, накладываясь на приходящие колебания, даст определенную частоту биений. Регулируя частоту гетеродина, мы можем подобрать ее таким образом, чтобы частота биений как раз была бы равна собственной частоте фильтра. В этот момент, как было сказано, сопротивление фильтра будет максимальным и на его зажимах будет падать наибольшее напряжение. Возрастание напряжения на зажимах фильтра вызовет в катушке L2 также соответствующее повышение напряжения, в результате чего громкость сигналов также увеличится.
Таким образом, настроив заранее фильтр на определенную частоту (длину волны) можно быть спокойным в том, что всегда именно эта частота будет усиливаться междучастотным усилителем; другими словами, фильтр обеспечивает автоматическую и правильную установку промежуточной частоты.
Следующие две схемы (черт. 2 и 3) являются разновидностью основной схемы Армстронга: в первой из них (черт. 2) гетеродин действует на цепь сетки детекторной лампы, а во второй (черт. 3) — на цепь анода.
В качестве гетеродина в схемах черт. 1, 2, 3 может быть применена хотя бы простейшая трехточечная схема (черт. 4). Широкое распространение имеет также схема Lacanet'a (черт. 5).
Весьма оригинально включен гетеродин в так наз. "модуляторной схеме" Lacanet'а;, иначе эту схему называют ультрадинной (черт. 6). Здесь лампа 1 является гетеродином с контуром в цепи сетки (LC); вместе с тем, этот же контур является включенным в цепь анода лампы 2 и таким образом анод этой лампы питается переменным напряжением, получающимся на зажимах контура LC. Лампа 2 работает только при положительных амплитудах переменного напряжения контура LC, т.-е., иначе, эти колебания в цепи анода 2-ой лампы выпрямляются; далее эти детектированные колебания еще изменяются (модулируются) переменным напряжением, создаваемым на сетке 2-ой лампы приходящими колебаниями. В конечном результате в цепи анода 2-й лампы получается выпрямленные биения, которые затем далее усиливаются на промежуточной частоте.
Рассмотренные нами схемы дают хорошие результаты и широко распространены в заграничной практике. Единственным недостатком этих схем является необходимость в отдельной гетеродинной лампе.
Желая обойти это затруднение, вначале применяли обыкновенную регенеративную схему (черт. 7); но эта схема была быстро оставлена, т. к., как известно, при приеме по методу биений регенеративный приемник должен быть расстроен относительно принимаемой длины волны, что, конечно, влечет за собой уменьшение чувствительности.
В других схемах включали и приемный и гетеродинный контура в цепь сетки одной лампы (черт. 8); но в этом случае настройка одного контура сильно влияла на настройку другого. Однако, это затруднение легко устраняется в так. наз. "Схеме второй гармоники" Houck'а (черт. 8). Работа этой схемы происходит следующим образом: допустим, мы принимаем волны 200 метров или частоту 1.500.000 пер/сек; на эту волну, очевидно, должен быть настроен контур LC (черт. 8); далее, желая получить частоту биений 50,000 пер/сек., нам следовало бы настроить контур гетеродина L1C1 на волну 207 метров (частота 1,450,000 пер/сек.), но в этом случае настройка контуров была бы затруднительной.
Houck предложил в этих условиях настраивать контур гетеродина L1C1 (черт. 8) на волну 414 метров (частота 725.000 пер/сек.), тогда вторая гармоника этих колебаний (1.500.000 пер/сек.) как раз даст желательную частоту биений (1.500.000 — 1.450.000 = 50.000 пер/сек.).
Теперь контура LC и L1C1 расстроены один относительно другого более чем на 100%, и настройка их не вызовет затруднений.
Несколько иначе устраняется взаимное влияние контуров в двух последних схемах: в схеме Скотт-Таггарта (черт. 9) контур приемника LC и гетеродинный L1C1 включены в ветви сбалансированного конденсаторного мостика; в другой схеме (черт. 10) так наз. "тропадинной схеме Fitch'a." влияние контуров ослабляется соединением приемного контура LC со средней точкой катушки гетеродинного контура L1C1.
Рассмотренные нами одноламповые схемы, за исключением простой регенеративной (ч. 7), также пользуются распространением в заграничной практике; хотя следует отметить, что эти схемы менее надежны, чем схемы с отдельным гетеродином.
Большинство из приведенных схем имеют обратное излучение: поэтому для супергетеродина следует пользоваться рамочной антенной, что, кроме того, значительно повышает селективность установки.
В следующей статье мы остановимся на остальных частях супергетеродина.
1) См. № 12 "Радио Всем" за 1926 г.