Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина - Рудольф Сворень

Работа АРУ основана на использовании в преобразователе частоты и усилителе ПЧ ламп с переменной крутизной (варимю) — пентодов с удлиненной характеристикой. Именно они, в отличие от всех прочих пентодов, обозначаются буквой «К». Усиление таких ламп очень сильно зависит от напряжения отрицательного смещения на управляющей сетке: чем больше отрицательное смещение, тем слабее усиливает лампа (рис. 137).

Рис. 137. В лампе с переменной крутизной усиление зависит от величины отрицательного смешения: чем больше смещение, тем меньше крутизна лампы, тем слабее она усиливает сигнал.

Управляющая сетка лампы с переменной крутизной представляет собой спираль с постепенно меняющимся шагом. Уже при небольшом отрицательном напряжении смещения наиболее густая часть сетки перестает пропускать электроны от катода к аноду, а это равносильно уменьшению размеров управляющей сетки и поверхности катода, излучающей электроны. Чем больше отрицательное смещение, тем меньше реально работающая часть управляющей сетки, тем хуже эта сетка управляет анодным током лампы, тем, следовательно, меньше усиление каскада.

Для осуществления автоматической регулировки усиления на сетки ламп преобразователя и усилителя ПЧ в качестве отрицательного смещения подается выпрямленное напряжение UАРУ, образующееся на нагрузке детектора RН-Д + RФ-Д (рис. 138, лист 170).

Рис. 138. Используя в качестве смещения постоянное напряжение на нагрузке детектора, можно осуществить автоматическую регулировку усиления — АРУ.

Напряжение UАРУ (его часто называют регулирующим, появляется при прохождении по сопротивлениям RН-Д и RФ-Д постоянной составляющей IД= пульсирующего тока (эту составляющую мы ранее не использовали). Чем больше напряжение сигнала на входе приемника Uc, тем больше и ток IД=, а следовательно, и отрицательное напряжение UАРУ, подаваемое на сетки ламп. Таким образом, при повышении уровня сигнала принимаемой станции усиление приемника автоматически уменьшается. Имеющийся в цепи АРУ фильтр RФ-АРУ, СФ-АРУ нужен для того, чтобы не пропустить к сеткам регулируемых ламп низкочастотную составляющую продетектированного сигнала.

Система АРУ оказывается очень полезной при приеме станций на коротковат новом диапазоне, где наблюдаются частые замирания сигнала («фединги»). Они происходят из-за резкого изменения условий распространения радиоволн.

Напряжение UАРУ может подаваться на сетки регулируемых ламп, либо непосредственно через катушку сеточного контура, либо через дополнительное сопротивление. В последнем случае для токов высокой частоты контур необходимо соединить с катодом (шасси) через конденсатор (С7, чертеж 19).

Рассмотрев назначение и принцип действия отдельных узлов супергетеродина (рис. 134), познакомимся с его практической схемой и приступим к постройке самого приемника.

При постройке супергетеродина мы воспользуемся уже имеющимся у нас выпрямителем и усилителем НЧ (панели НЧ и БП), а преобразователь частоты вместе с выходными контурами соберем на панели ВЧ, установив на ней дополнительно четыре каркаса для контуров — один для КВ входного контура и три для ДВ, СВ и КВ контуров гетеродина. Заново нам нужно будет изготовить лишь панель усилителя промежуточной частоты — панель ПЧ (чертеж 3). Все узлы (панели) супергетеродина легко разместятся на деревянной раме, схемы которой приведены на том же чертеже. Общий вид собранного супергетеродинного приемника показан на чертеже 1.

На чертеже 16 приведена принципиальная, а на чертеже 17 монтажная схема высокочастотной части супергетеродина, то есть той части, которая начинается с антенны и заканчивается детектором. Схемы усилителя НЧ и выпрямителя остаются такими же, какими они показаны на чертежах 9 и 12.

Во входной цепи супергетеродина используются те же контуры, что и в детекторном приемнике, и схема их включения так же остается почти без изменений. Отличие состоит лишь в том, что высокочастотное напряжение с контуров подается не на детектор, а на первую управляющую сетку преобразовательной лампы 6И1П (Л1).

Кроме того, во входную цепь супергетеродина L5L6С4 вводится коротковолновый контур который подключается так же, как длинноволновый и средневолновый контуры. Сразу же отметим, что во всех контурах приемников лучше всего применять подстроечные конденсаторы емкостью 6—25 пф или 8—30 пф, хотя не исключается применение других конденсаторов, особенно с большей максимальной емкостью.

В приемнике применена индуктивная связь с антенной, облегчающая получение равномерной чувствительности в пределах каждого диапазона. Для упрощения входной цепи можно применить и емкостную связь с антенной (см. пунктирную линию на схеме). В этом случае можно будет исключить катушки L1, L3 и L5, а в переключателе диапазонов обойтись одной платой с тремя подвижными контактами (П1б, П1в и П1 г, см. чертеж 23).

С входного контура напряжение ВЧ подается на сетку лампы через конденсатор небольшой емкости С6. Этот конденсатор нужен для того, чтобы источник напряжения АРУ не оказался замкнутым через сравнительно небольшое сопротивление одной из катушек входного контура L2, L4 или L6.

Гетеродин собран на триодной части лампы 6И1П (Л1). В цепь управляющей сетки лампы включен колебательный контур, который на всех диапазонах настраивается одной из секций (С10) сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости. Кроме того, в контур входит одна из катушек индуктивности — L7, L9 или L11 с подключенным к ней подстроенным конденсатором C12, С13 или С14 и один из сопрягающих конденсаторов С15, С16 или С17. Сопрягающий конденсатор, как это и требуется, включен в контур последовательно между конденсатором настройки и соответствующей контурной катушкой. Катушки L7,L9, L11, вместе с сопрягающими и подстроечными конденсаторами подключаются к конденсатору настройки, а следовательно, и к сетке лампы, с помощью подвижного контакта секции П1в переключателя диапазонов.

Коммутация (переключение) катушек обратной связи L8, LI0, L12 осуществляется несколько иначе. Дело в том, что через катушку обратной связи подается постоянное напряжение на анод гетеродина, и поэтому по этой катушке проходит постоянный анодный ток (окаю 5–6 ма). Если катушки обратной связи подключать к аноду лампы поочередно, так же как подключаются к сетке контурные катушки, то во время переключения диапазонов будет происходить разрыв цепи постоянного тока, в результате чего могут «подгореть» контакты переключателя.

Во избежание этого все катушки обратной связи соединяются последовательно. На коротких волнах переключатель П1 г замыкает накоротко катушки L8 и L10 (длинные и средние волны), и, таким образом, фактически остается включенной только катушка L12. На средних волнах закорачивается только длинноволновая катушка обратной связи L8. При этом в цепь обратной связи включены последовательно две катушки — коротковолновая L12 и средневолновая L10. Поскольку катушка L12 имеет намного меньше витков, чем катушка L10 (см. намоточные данные катушек на стр. 123), то влиянием L12 на работу гетеродина на средних волнах можно пренебречь.

Аналогично можно пренебречь влиянием катушек L12 и L10 при работе на длинных волнах, когда в цепь обратной связи включены все три катушки.

В ряде промышленных и любительских приемников коммутация «закорачиванием» (лист 165) осуществляется не только для катушек обратной связи, но и для входных и гетеродинных контурных катушек. Используя катушки от этих приемников, нужно сохранять и систему коммутации.

В цепь управляющей сетки гетеродина включено сопротивление автоматического смещения R2 (лист 138). Величина этого сопротивления очень сильно влияет на работу гетеродина: чем больше R2, тем больше отрицательное смещение на сетке, тем, следовательно, меньше переменное напряжение UГ~, развиваемое гетеродином. Величина этого напряжения зависит также и от емкости конденсатора С11, через который переменное напряжение поступает на сетку лампы. Кроме того, режим работы гетеродина определяется числом витков катушек обратной связи, расстоянием между этими катушками и соответствующими контурными катушками, а также сопротивлением развязывающего фильтра R6, от которого зависит величина постоянного напряжения на аноде триода.