Путеводитель в мир электроники. Книга 2
Шрифт:
Намоточные данные катушки L1 — те же. Питается приемник от батареи «Крона» напряжением 9 В. В качестве VT1 допустимо использовать КЦ302А, КП303В…КП303Е, КП307А, КП307Б.
Печатная плата и сборочный чертеж показаны на рис. 11.18, внешний вид монтажа — на рис. 11.19.
Рис. 11.18. Топология печатной платы и расположение элементов
Рис. 11.19. Внешний
Собственно, вот и все, что мы хотели рассказать о приемниках прямого усиления. Но следует также знать, что существует разновидность схемы, которая называется рефлексным приемником. С ней мы тоже познакомимся.
Рефлексный приемник
Это — тоже приемник прямого усиления, только в нем один и тот же каскад используется как для усиления радиочастотных сигналов, так и для усиления сигналов звуковых частот. Рефлексная схема несовершенна, поскольку она не отличается ни высокой избирательностью, ни повышенной чувствительностью к слабым сигналам. Однако рефлексный приемник был популярен, когда радиодетали стоили дорого и приходилось экономить на каждой мелочи.
Схема приемника 1-V-1 на одном транзисторе приведена на рис. 11.20, печатная плата — на рис. 11.21, сборочный чертеж — на рис. 11.22.
Рис. 11.20. Рефлексный приемник
Рис. 11.21. Печатная плата
Рис. 11.22. Сборочный чертеж и внешний вид монтажа
Намоточные данные катушки L1.1 нам уже хорошо известны по предыдущей конструкции, а катушка L1.2 должна содержать 25 витков для диапазона ДВ и 8…10 витков — для СВ. Катушку связи лучше намотать на отдельном бумажном колечке, чтобы потом, передвигая его по сердечнику, добиться максимума громкости, минимума искажений звука и максимума селективности.
В схеме режим работы транзистора VT1 выбран таким, чтобы он усиливал высокочастотный сигнал, приходящий с катушки L1.2, который с коллектора поступает на детектор из диодов VD1, VD2. Детектор выполнен по схеме с умножением напряжения. Продетектированный низкочастотный сигнал через цепочку С5, R2, L1.2 возвращается на базу транзистора VT1 и опять усиливается им. Если в схеме возникнет самовозбуждение (характерный писк в телефоне), необходимо в небольших пределах подобрать величину емкости конденсатора С4.
Регенеративный приемник
Теперь настало время познакомиться с детищем Эдвина Армстронга образца 1914 г., называемым регенеративным приемником, или регенератором. На слух название этого приемника ассоциируется с генератором гармонических (синусоидальных) колебаний, но на самом деле регенератор не создает колебаний, а работает подобно приемнику прямого усиления, то есть непосредственно усиливает сигнал. Впрочем, есть у регенератора сходство и с усилителем, и с генератором. Это — уже не усилитель, но еще не генератор. Абсурдно? Ничуть!
Давайте разбираться, как такое может быть.
Вспомним характер свободных колебаний в резонансном контуре. Они всегда носят затухающий характер благодаря потерям в контуре. Чем больше потери, тем быстрее колебания затухают. Колебательный контур имеет еще одно интересное свойство: вид его частотной характеристики однозначно связан с временной характеристикой (то есть с характером затухания свободных колебаний), что показано на рис. 11.23.
Рис. 11.23. Зависимость
Чем медленнее затухают колебания в контуре, тем «Острее» резонансная частотная характеристика. Что можно сделать, чтобы уменьшить потери в контуре? На сегодняшний день существуют пассивные и активные методы повышения добротности. Пассивные методы связаны с уменьшением активного сопротивления катушек индуктивности, применением специальных конденсаторов с воздушным диэлектриком, неполным включением контуров. Пассивные методы, конечно, применяются довольно часто, но они «работают» до определенного предела. Например, одиночный контур с добротностью 200 сделать не так просто, в то время как для надежной отстройки от соседних радиостанций в диапазоне СВ и особенно КВ нужно иметь добротность по крайней мере 1000…1500. Конечно, можно значительно улучшить входной контур радиоприемника, применив несколько колебательных контуров, поставленных один за другим и настроенных по специальной методике.
Сложность изготовления такого приемника многократно возрастет и окажется недоступной для начинающего радиолюбителя.
Но не будем впадать в отчаяние — на помощь придут активные методы повышения добротности контуров. Вслед за изобретателями этих методов мы поразмыслим, как можно повысить добротность с помощью… вынужденных колебаний! Если к колебательному контуру подвести источник внешних колебаний, то в контуре будет постоянно наблюдаться резонанс — внешний источник восполнит потери. Но контур сам служит источником колебаний, поэтому можно с помощью специальной электронной схемы отобрать часть колебательной энергии, усилить ее и вернуть назад в контур, тем самым частично сократив потери.
Если мы будем возвращать в контур больше энергии, чем расходуется на потери, в контуре возникнут незатухающие колебания. Теоретически они продолжатся бесконечно долго, а практически — пока не иссякнет энергия, питающая схему отбора, усиления и возврата колебательной энергии. Так рассуждал изобретатель А. Мейсснер, создавший первый в мире работоспособный генератор незатухающих колебаний на электронной лампе (генератор Мейсснера).
Генератор нам пригодится в дальнейшем, а сейчас он просто мешает — генерация недопустима в приемнике прямого усиления. Однако мы забыли, что сможем вернуть в контур чуть меньше энергии, чем необходимо на полное покрытие потерь. Колебания в таком контуре будут продолжаться дольше, чем в контуре без восполнения потерь, но они все равно рано или поздно закончатся. А теперь еще раз взгляните на рис. 11.23. Мы абсолютно точно можем сказать, что добротность контура повысилась, резонанс в частотной области стал «острее».
Интересно отметить, что таким методом мы сможем и увеличить потери в контуре, сделав резонансную кривую более пологой. Соответственно очень важно правильно подать сигнал обратной связи в контур, чтобы регенерация была возможна. Обратная связь в регенераторе носит положительный характер, то есть собственные колебания и колебания из цепи обратной связи должны складываться, а не вычитаться друг из друга.
Регенеративный прием сегодня скорее достояние истории, это в первую очередь предмет увлекательного радиолюбительского творчества. Серьезная радиоприемная аппаратура и аппаратура связи строятся по другим принципам, и вот почему. Мы уже установили, что при определенных условиях регенератор может превратиться в источник колебаний — положительная обратная связь всегда неустойчива. Поэтому в любой регенератор приходится вводить, ко всем прочим настройкам, еще и регулятор степени регенерации. Настроившись на принимаемую станцию, необходимо отрегулировать этим органом управления сигнал по максимуму громкости, минимуму искажений и отстройке от соседних станций. В дальнейшем приходится иногда подстраивать регенерацию, так как контур с повышенной добротностью чувствительнее ко всякого рода нестабильностям типа изменения температуры окружающей среды, напряжения питания. Практическое применение в профессиональной аппаратуре находит лишь собрат регенератора — сверхрегенератор. О нем мы поговорим позже.