Мини-лекции. Прямое усиление

Владимир Сысолятин
   Уважаемые читатели, Вы знаете что такое: детектор, «деревянная антенна», металлический изолятор? А почему это зеркало зеркальное? Что такое радио FM? Вы слышали про такое как: гармоники, обратная связь, супергетеродин? Из какой «оперы» такие названия как: максимум максиморум, DSB, SSB, ПАЛСЕКАМ? Что чернее чёрного? И почему это кино, которое Вы смотрите по телевидению, короче на 4%? А Вы знаете как подключить два-три телевизора к одной антенне? А почему одни спутники «висят» над землёй, а другие движутся? Если Вы затрудняетесь с ответом или впервые слышите обо всём этом, или Вам просто интересно, то все мои мини-лекции для Вас!

   Все мини-лекции в большей или меньшей степени связаны между собой. И содержание предыдущей лекции так или иначе раскрывает содержание последующей! Насколько возможно, постараюсь Вас не нагружать подробностями. Думаю, что Вы узнаете что-то новое для себя, полезное и посмотрите на всё другими глазами!?

   Детекторный приёмник конечно хорошо, да ничего хорошего! Как же улучшить его работу, повысить его чувствительность и избирательность!? Как только появились электронные лампы, тут же все желающие начали их приспосабливать куда надо! А куда? Первым делом усилить низкочастотную составляющую после детектора, иначе звуковую. На рис5 обычная схема обычного детекторного приёмника. На рис6 уже к приёмнику пристроили один каскад УНЧ. УНЧ, — усилитель низкой (звуковой) частоты. Если Вы внимательные, то могли заметить как вдруг куда-то исчез детектор? Как же так? Здесь роль детектора выполняет лампа! И усилителя тоже. Такой ламповый детектор называется сеточный. Посередине кругляшки штриховая линия. Это и есть сетка (в реальности проволочки). Внизу маленькая дуга — катод, а вверху как бы пластинка (условно конечно) — анод. В рабочем состоянии с катода электроны несутся как бешеные, прямёхонько к аноду. А сетка как бы кран: то их пускает, то нет или так по чуть-чуть... Управляет короче. Вот оказывается как можно усилить наши сигналы. Типа ГАИ лёгким движением полосатой палочки и поток озверевших машин по тормозам! Вот так и в лампе.

   Здесь нужно сделать небольшое отступление. В литературе почему-то считают сеточный детектор просто как детектор и всё! Но лампа ведь не только детектор но и усилитель! И Вы сами поймёте из дальнейшего повествования... И ещё чисто в радиолюбительских кругах вот такие радиоприёмники прямого усиления типа кодируются. По количеству применяемых ламп (транзисторов), а точнее функционального предназначения. Вот так выглядит кодировка: 0V0; 0V1; 1V1; 2V1; 2V2... Первый знак, — усилитель высокой частоты (УВЧ). Второй, — детектор. Третий, — усилитель низкой частоты (звуковой, УНЧ). Цифра указывает на количество каскадов. Иногда происходит путаница! Это когда число каскадов больше числа ламп, транзисторов. Это когда одна лампа может выполнять две-три функции. Так, что если из-за своей любознательности встанете в тупик от непонимания тех, кто сам не понимает, как теперь закодировать свою безделушку?!

   Но голова нам дана, как оказалось, не только чтобы носить причёску но и придумать что-нибудь? И придумали. В лекции о модуляции я рассказывал об обратной связи как отрицательной так и положительной. Сравните рис6 и рис9. На втором рисунке в анодную цепь включена катушка так называемой обратной связи. Ведь в ней циркулируют токи аналогичные токам в колебательном контуре. Через магнитное поле энергия с катушки Lo передаётся на катушку контура Lk в виде колебаний... И если они совпадают по фазе с уже присутствующими в контуре, — они складываются и создаётся эффект как бы увеличения сигнала на входе, — усиления! Всё зависит от степени связи этих двух катушек. И чем они ближе тем усиление больше! Мало того, повышается избирательность! Такой приёмник называется регенеративным. Хорошо это или плохо!? И да и нет. Во-первых такое удовольствие не может длиться бесконечно. При сильной связи катушек может наступить критический момент и наш приёмник превратится в генератор! Мало того, что принимать станции нормально станет невозможно, но и Вы ещё будете создавать помехи на той же частоте, принимаемой станции! Конечно мощности чтобы мешать всему миру у Вас не хватит. Но вот сосед за стенкой будет испытывать желание набить Вам что-нибудь!? В любом случае система неустойчивая получается. Во-вторых, повышенные показатели за счёт обратной связи гуляют в зависимости от частоты приёма. И если в любительских условиях ещё можно мириться, то для серьёзной связи, — не есть хорошо!

   Такие вот детекторные приёмники улучшенной планировки со связью (обратной) или нет, называются прямого усиления! Вы принимаете (слушаете) сигналы девственной чистоты (почти)! В отличие от тех которые мы будем рассматривать в следующей лекции... Конечно были попытки увеличить усиление (повысить чувствительность) и без обратной связи. Как? Путём усиления не только звуковой частоты, но и входного сигнала (высокочастотного), добавлением одного-двух каскадов усиления. Но!? Но это хорошо если приём одной станции (так называемая радиоточка), а если нет? Вот тут-то и началось... Ведь мы с Вами устроили эту обратную связь искусственно, а как оказалось существует и естественная связь. Она мала и как бы незаметна (спит до поры до времени!), но вот от большого усиления сигнал возрос! Сигнал возрос и паразитная его передача во входную цепь увеличилась всё через ту же обратную связь! Одним словом на высоких частотах усиление стало неустойчивым. Вся эта афера с обратными связями оказалась несерьёзной... Но это ещё не всё? Вернитесь к предыдущей лекции, рис.12. Добротность контура (и остальных контуров в нашем случае), зависит от соотношения L и C контура (контуров)! И если L не менялась в пределах диапазона принимаемых сигналов, то конденсатор главный инструмент перестройки с частоты на частоту, очень даже менялся! В стандартных конденсаторах (в промышленных приёмниках) ёмкость менялась от 10 до 500 пикофарад примерно! А это значит, что и избирательность приёмника в начале диапазона была выше чем в конце! И что-то надо было с этим делать? Но есть оговорка. Антенна имеет свою ёмкость и как бы шунтирует контур приёмника... Тем самым «приглушает» разницу ёмкостей (начальной и конечной), но тем не менее, проблема есть.

   Не смотря на такие противоречия промышленностью выпускались приёмники прямого усиления причём с обратной связью! На рис1 приёмник «БТ». Приёмник инженера Борусевича, двадцатых годов прошлого столетия. На рис2 радиоприёмник с питанием от батарей «БИ-234», 1934 года выпуска. Его ещё называли «колхозным» за популярность в сельской местности. В качестве громкоговорителя использовалась знаменитая чёрная «шляпа»! На рис3 радиоприёмник «Киев Б-2», естественно выпускавшийся на Украине в 1952 году. Но он почти повторял схему ранее выпускавшегося в Латвии радиоприёмника «Рига-Б912» с 1949 года. Потом как бы передали выпуск Украине? Кроме этого выпускалась «Тула», правда серийно с 1951 года. Радиоприёмник который мне довелось не только видеть, но в 1957 г. его повертеть рис4... Кроме этих аппаратов выпускалась куча других! Кому, ну очень интересно, — наберите в поисковике и Вам покажут их во всей красе! На рис10 схема радиоприёмников «Киев Б-2», он же «Рига Б-912». Красными кружочками обозначены элементы обратной связи. Мне лишь стоит упомянуть о рис7, где изображена блок-схема радиоприёмника 1V1, по принципу радиолюбительской кодировки. А на рис8 самодельный радиоприёмник прямого усиления с регулируемой обратной связью 0V0. Хотя по-своему я бы его считал 0V1?! Такой был сделан мною в 1959-60-м году. Работал даже нормально, правда только на головные телефоны.

   Продолжение темы в следующей мини-лекции «Супергетеродин»  http://www.proza.ru/2016/03/03/641