Мы сочли целесообразным довольно подробно рассмотреть устройство приемников с питанием от сети постоянного тока не по причине их широкого распространения. Такие приемники выпускаются очень редко, но имеется большое количество приемников с универсальным питанием, которые могут включаться в сеть как переменного, так и постоянного тока. Устройство таких приемников мало чем отличается от устройства приемников с питанием от сети постоянного тока.
В приемниках с универсальным питанием нити накала также соединяются последовательно, причем в цепь включается гасящее сопротивление.
В цепи высокого напряжения (рис. 149) перед фильтрацией ток сети проходит через одноанодный кенотрон (пли двуханодный с соединенными анодами).
Рис. 149. Схема питания приемника с универсальным питанием.
1 — электросеть; 2 — нити накала ламп; 3 — фильтр; 4 — выпрямленное анодное напряжение.
При включении приемника в сеть переменного тока выпрямляется один полупериод, все же остальное происходит, как в нормальной схеме питания при работе от сети переменного тока. При постоянном токе в сети могут иметь место два случая. Если включить шнур приемника в штепсельную розетку так, что катод кенотрона окажется соединенным с положительным полюсом, то ток не сможет пройти и приемник будет молчать. При правильном же включении ток свободно пройдет через кенотрон и, хотя он не требует выпрямления, тем не менее разделит участь переменного тока.
Отметим также, что приемники на постоянном токе и приемники с универсальным питанием включаются непосредственно в сеть, так как обычное промежуточное звено — трансформатор — в них отсутствует. Однако сеть может иметь достаточно высокий потенциал по отношению к земле. Поэтому такие приемники можно заземлять только через маленькую емкость, которая, свободно пропустив высокочастотные колебания из антенны, окажется препятствием для опасного замыкания сети на землю.
Комментарии к шестнадцатой беседе
Рассмотренные до сих пор радиоприемники принадлежали к категории приемников с прямым усилением. Перед детектированием ток высокой частоты, поступивший из антенны, усиливался в одном или нескольких каскадах. Однако такое усиление не может быть очень большим, так как, несмотря на любые предосторожности по экранировке и развязке, трудно избежать паразитных обратных связей, если количество высокочастотных каскадов превышает один или два. Трудности увеличиваются с повышением частоты, причем это относится не только к обратным связям, но и к возможности получения достаточного усиления. Поэтому на коротких волнах (очень высоких частотах) усиление высокой частоты оказывается мало эффективным.
Кроме того, увеличение высокочастотных каскадов неизбежно влечет за собой увеличение количества одновременно настраиваемых колебательных контуров, что также порождает разнообразные трудности.
Вывод напрашивается сам собой. Приемник прямого усиления может применяться лишь тогда, когда не требуется высокая чувствительность. Он особенно рекомендуется для местного приема и обычно не предназначен для приема удаленных станций, что осуществляется с помощью супергетеродина.
В супергетеродинном приемнике начинают с того, что предварительно преобразуют высокую частоту в более низкую, после чего можно осуществить большое усиление. Какова бы ни была частота сигнала в антенне, ее преобразуют в одну и ту же для данного приемника частоту, называемую промежуточной частотой. В этом случае основные каскады усиления в приемнике — каскады промежуточной частоты — рассчитаны только на одну частоту; следовательно, при переходе с одной станции на другую нет необходимости в изменении их настройки. Так как работа ведется на более низкой частоте (которая тем не менее еще относится к области высоких частот), чем максимальная возможная частота принимаемого сигнала, усиление очень эффективно и паразитные связи легко устранимы.
Определив таким образом принцип и основные преимущества супергетеродина, рассмотрим, какие средства используются для его осуществления.
Преобразование частоты основано на явлении биений, физическая сущность которых наблюдается на множестве примеров при изучении световых явлений (интерференция), акустических и механических (спаренные маятники).
Когда два периодических колебания накладывают одно на другое, результирующее колебание содержит частотную составляющую, равную разности частот обоих колебаний. Так, накладывая один на другой два тока с частотами f1 и f2, мы получаем результирующий ток, амплитуда колебаний которого изменяется с частотой f1 — f2 (см. рис. 91), называемой частотой биений и выявляемой после детектирования.
Произведенное таким образом преобразование частоты никак не влияет на форму низкочастотной модуляции, которая может присутствовать в одном из составляющих токов. Если на модулированный высокочастотный ток антенны мы наложим ток друг ой частоты от местного генератора, то после детектирования можно будет получить частоту, равную разности частот тока антенны и тока местного генератора; при этом результирующий ток несет в себе ту же низкочастотную модуляцию, что и наведенной в антенне ток.
Местный генератор, называемый гетеродином, включен в схему самого приемника. Его колебания могут накладываться на колебания, поступающие из антенны, с помощью небольшой связи между колебательным контуром антенны и колебательным контуром гетеродина. Так по крайней мере делали в первых приемниках с преобразованием частоты (см. рис. 93). Но такой способ имеет серьезный недостаток: в результате наличия связи гетеродин может захватываться колебаниями антенного контура, т. е. начать генерировать не на своей собственной, а на принимаемой частоте. При этом обе составляющие частоты будут равны и результирующая частота (равная их разности) окажется, следовательно, равной нулю, что совершенно не соответствует требуемому. В этом случае говорят, что произошло затягивание колебаний.
Во избежание этого нужно устранить связь между входным колебательным контуром и контуром гетеродина с помощью экранов и цепей развязки Колебания же накладывают одно на другое в лампе с двумя управляющими сетками, на каждую из которых подается одно из двух колебаний. Анодный ток такой лампы, называемой смесительной, управляется одновременно высокочастотным напряжением из антенны и напряжением местного гетеродина. Следовательно, происходит наложение колебаний и, так как лампа детектирует, в ее анодном токе образуется нужная результирующая составляющая промежуточной частоты (см. рис. 94).
Одна и та же лампа может выполнять функции гетеродина и смесителя. Для этого достаточно установить в лампе, кроме сетки, на которую подавались колебания гетеродина, небольшой вспомогательный анод, ток которого через катушку обратной связи используется для возбуждения колебаний. Полученная таким образом лампа могла бы быть заменена двойным триодом, первый триод которого служил бы в качестве гетеродина, а второй — смесителя.