Изобретение радио как и всё последующее началось с изобретения так называемого ГРОЗООТМЕТЧИКА, схема на рис.5. Прибора реагирующего на грозовые разряды и не только. История в большей или меньшей степени вот здесь:http://proza.ru/2016/03/03/577 и http://proza.ru/2014/02/11/1130 История изобретения радио: Александром Степановичем Поповым, Петром Николаевичем Рыбкиным и Гульельмо Маркони.
А уже 24 марта 1896 года! к грозоотметчику был подключен телеграфный аппарат и было продемонстрирована передача первой в Мире радиограммы! В одно и тоже время аналогичное было проведено и итальянцем Гульельмо Маркони. С этого всё и началось... Но, чтобы осуществить передачу телеграмм без проводов нужно ещё и передающее устройство. С этим было получше. Ведь ещё Генрих Герц в своих опытах применял так называемый ИСКРОВОЙ ПЕРЕДАТЧИК, в смысле управляемый генератор. Как и предполагалось люди повторили грозовые разряды в домашних условиях. У кого газовые плиты, тот наверняка пользовался зажигалками. Нет, не газовыми чиркалками, а электрическими. Вот такую зажигалку Вы и видите на рис.4. Вот только не для газа, а передачи радиограмм! Тоже самое применяется в автомобилях в разных вариантах исполнения. Это про зажигание которое. Но эффект один и тот же! С помощью ключа [К](телеграфного, а не разводного) и замкнутые контакты подаётся напряжение на первичную обмотку трансформатора [Т]. Со вторичной обмотки высокое напряжение (несколько тысяч вольт) подаётся на разрядник [Р]. Вот только с батареи поступает постоянное напряжение, и трансформация происходит только импульсов включения ключом. Но, чтобы при нажатии ключа импульсы возникали непрерывно в цепи стоят два контакта. Один из них связан с якорем в момент подачи напряжения притягивается к сердечнику трансформатора и цепь разрывается. В этот момент в обмотке происходит колебательный процесс (как в камертоне при ударе). Процесс естественно постепенно затухает. Сердечник уже не удерживает якорь и цепь вновь запускает рождение следующего импульса. Скачок тока в трансформаторе увеличивается до больших величин и разряднике происходит разряд. Маленькая молния воспринимаемая как искра. Отсюда и название передатчика. Изменение тока в цепи рождает электромагнитный затухающий импульс рис.7b.
Если частота следования импульсов будет большой, а реакция реле будет замедленной, то пачку импульсов реле будет воспринимать как длительное воздействие и в исполнительной цепи родится прямоугольный импульс рис.7а. Меняя время нажатия ключа на передатчике мы тем самым меняет длительность прямоугольного импульса. А это?..
Жил-был свободный художник Сэмуэл Морзе и однажды он изобрёл телеграфный аппарат! Ну, бывает! А, заодно (чё уж там мелочиться?) и телеграфный код, код Морзе! В нашей стране называли его АЗБУКОЙ Морзе. Её Вы и видите (фрагмент) на рис.8. Это набор точек и тире, соответствующий каждой букве, цифре, знаку! Чёрным цветом латинский алфавит, синим русский. Здесь отсутствуют цифры и прочие вспомогательные знаки. К сожалению код получился НЕРАВНОМЕРНЫЙ, так ещё длительность знаков различная. Так буква [Е] одна точка. Ноль (цифра) пять тире. Долгое время телеграфные аппараты чертили на ленте (телеграфной) последовательность этих самых точек и тире... Потом всё это расшифровывалось... Пока! Пока не появился на телеграфной сцене некто Эмиль Бодо! Он-то и создал свой именной код, КОД БОДО! Он (фрагмент) на рис.8а. Это тогда, давно не доходило, что он (Бодо) применил двоичную систему из нулей и единиц! В последствие код усовершенствовали и обозвали фигнёй типа CCITT2. Наши перелопатили и после введения кириллицы код обозвали МТК-2. Код получился равномерный состоящий только из 5 знаков. В последствие всё это материализовалось и родилась так называемая ПЕРФОЛЕНТА! Лента несущая информацию в этом самом коде БОДО рис.8b! Кому очень интересно линия из дырочек это транспортные отверстия (для движения ленты). Большие отверстия, — ЕДИНИЦЫ, отсутствие в нужном месте дырочек, — НУЛИ! Расположение кодовых отверстий какого либо знака поперёк ленты. Первый бит на ленте в низу ленты. Далее механическим или фото-способами считывается и переводится в текст. Вот такой процесс?!
Но, это так, небольшой экскурс в историю. Для нашей же темы интересен именно код Морзе! Почему? Потому как он до сих пор применяется практически без изменений на практике. Конечно в мирных условиях, когда всё работает как часы, Морзе как-то не очень?! Но как только, вот тебе и пожалуйста! Для даже несведущего человека замкнуть два проводка нет ничего проще. И? И передать три точки, три тире и три точки! Совершенно верно, SOS! Лишь бы передатчик работал! А ещё? А, ещё миллионы радиолюбителей работают в режиме телеграфа (CW) именно кодом Морзе! Не важно идёт ли передача вручную кодом Морзе или посредством, через железяку в Бодо, в эфире несутся всё те же точки и тире! Да, давно уже нет (они запрещены!) искровые передатчики. Конечно же используют генераторы синусоидальных колебаний работающие совершенно на другом принципе. То есть теперь точки и тире образуются из отрезков синусоид рис.6. При выпрямлении (детектирование) образуются токовые прямоугольные импульсы рис.7а. Вот только они как бы не очень прямоугольные получаются рис.7 Передний фронт покатый, а на вершине реакция скачкообразного окончания фронта в виде затухающих колебаний. Аналогичная картина и по окончанию импульса, который не совсем хочет оканчиваться со всякими загогулинами! Но, все мы грешны и принимаем всё как есть. Вот мы приняли эти чёртовы импульсы и чего? Да, если у Вас старинный, обычный, бытовой приёмник, то? То мы услышим одни хлопанья по ушам! Во-первых, эти самые затухающие колебания окрашивают, а во -вторых, появление мощного сигнала давит шумы и помехи. Естественно мы ощущаем присутствие чего-то, но чего? Чего-то??? Конечно, если бы подключить телеграфный аппарат, тогда конечно, но? У Вас есть в кармане телеграфный аппарат? И у меня нет. И, что делать? Правильно, принимать на слух! А, это как? Очень просто... Догадываюсь, что найдутся такие (большинство) мол нужно считать скока точек и тире?! Ну, да, есть такие счёты с круглыми деревяшками, раз и всё посчитал! Нет, конечно никто ничего не считает. На приёмной стороне слушают МЕЛОДИЮ. Немузыкальную мелодию! А, чтобы хлопанье (хлюпанье) превратилось в мелодию нужно окрасить наши либо передающие, либо приёмные импульсы звуком. Так ещё превратить радиоимпульсы в звуковые. Превратить токовые посылки в звуковые. Не знаю как у профессиональных операторов, а у радиолюбителей при озвучиванию кода в виде голосовых ти и та. ти — точка, а та-а-а — тире.
Даже не все музыканты могут вот так, сходу сказать чем отличается ЛЯ баяна от ЛЯ фортепиано?! Технически как тот, так и другой инструмент издают звук частотой первой октавы равный 440 Гц. А, как же так? Ведь звуки-то совершенно разные? Всё дело в том, что тембры инструментов разные. А, что такое тембр? Откроем вумную книгу. ТЕМБР, от французского timbre, — окраска или характер звука голоса, музыкального инструмента, определяемого ОБЕРТОНАМИ основного звукового тона. То есть частоты звука. А, обертон, это... ОБЕРТОН, от немецкого oberton «верхний тон». В переводе на человеческий язык определяемого высшими гармониками основной частоты звука (ЛЯ). Это: вторая, третья, четвёртая и тд. гармоники. В смысле до того момента, пока человек воспринимает эти чёртовы гармоники (обертоны)! Частоты: 880, 1320, 1760 Гц. и так далее. Кстати, частоты звука ЛЯ соседних октав, относительно предыдущих увеличиваются (уменьшаются) ровно в два раза!
А, нам-то все эти обертоны каким боком? И вообще о чём это я? О том, чтобы мы услышали посылки (точки и тире), нужно их окрасить звуком какой-то частоты?.. Обычно считается, что это 1000 Гц. Но? На вкус и цвет товарища нет! Типа, кому-что нравится?! А иногда и приходится изменять частоту, прогибаясь под помехами... Конечно можно окрасить при передаче. Да бывает и такое. Но в основном окрашивают при приёме. Как? Да, можно приходящими импульсами запускать звуковой генератор... Но это когда сигнал сильный. А, если нет? Правильно всё делается совсем по-другому! Приходящие импульсы смешивают с местным генератором с частотой больше или меньше приходящего на примерно 1000 Гц. В связных приёмниках частоту генератора можно было менять в любую сторону, как на рис.13! Где F1 приходящий сигнал; F3 частота местного, телеграфного генератора. F2, частота биений двух частот. При таком способе Вы чувствуете своего корреспондента, а не тупую работу звукового генератора! А, вот при передаче, как для контроля, именно используется звук от управляемого звукового генератора синхронно с передачей.
И хотя не в тему, но? Но вот картинка РАССТРОЙКА. Это ручка управления когда необходимо работать на разных частотах. Передача на одной, приём на другой. Стало быть и можно слушать сигнал телеграфа меняя звук биения. Это ещё одно предназначение.
Так чем отличается музыкальная мелодия от мелодии телеграфа? Отсутствием обертонов. Это только в детских пианино звук генераторный (почти без украшения), лишь бы менялся при нажатии на разные клавиши. А в нашем случае не до жиру лишь бы разбираемость была на отлично. Думаю Вы поняли, что никто не считает число точек или тире, а всего лишь определяет букву по мелодии. При обучении применяют некие слова, слоги которых напоминает череду звуков точек и тире. Так в музыке существует понятие как ТАКТ. А в такте равное количество слогов (долей, шагов). Вот на рис.10 в такте две доле и слово из двух слогов. На том же рисунке маленький фрагментик записи нот. Но не теми привычными знаками нотной грамоты, а в программе Sonar! Точнее в подпрограмме MIDI-редакторе Piano Roll. Слева клавиши рояля, справа дорожки соответствующие какой либо клавише (ноте). Длины нарисованных чёрточек соответствует длительности. Считается, что такое отображение музыкального произведения более точное, нежели типичного нотного стана с музыкальными финтифлюшками... Там же на дорожке ноты ЛЯ изображены точка и тире (буква А). Так ещё они как бы ноты?.. По ГОСТУ, основа длительность точки. Тире трёх точек. Пауза одной точки. Пауза между буквами трём точкам (тире), а между словами длительность семи точек! Но это ля-ля всего лишь желаемое за действительное... В реальности кто во, что горазд?! Помните о почерке радистов? Вот и я об этом же! И хотя мы на дорожке ЛЯ, музыкального звука Вы не услышите. Вы, так между прочим можете принять на слух уличный телеграф! Не поняли? Да, сигналы нетерпеливых водил! Так две быстрые посылки две точки (буква И), две длинных (М). Три коротких (С) Три длинных (О). Помните СОС (SOS). Четыре коротких, часто встречающиеся (Х), четыре тире (Ш). Иногда целую мелодию сигналят. При обучении буква С - слово Са-мо-лёт. Х - пе-тя-пе-туХ. У военных радистов ещё и с матом... :-))
И последнее. Чем посылать всё эту муру Морзе?.. Испокон это делали телеграфным ключом. Вот один из вариантов на рис.9. При нажатии на головку ключа вниз происходит замыкание двух контактов. И идёт передача посылки точки и тире. Вручную, сколько держите такая и длина посылки! Это про почерк радистов! Несколько иной вид ключа на рис.11 Там происходит замыкание среднего контакта с левым контактом (точки) и с правым, тире. Честно признаюсь применяют ли такой ключ непосредственно, типа того, что на рис.9 не знаю?! Но вот в автоматическом режиме да, применяют. В том числе и я. А, это как? Так, же как на рис.12. Влево, запускается генератор точек, вправо, тире. Оба генератора объединяются в одну управляемую цепь. одновременно с передачей звуковой генератор даёт Вам возможность слышать посылки да и вообще работать на слух. Не могу не сказать несколько слов о полуавтомате, ключе ВИБРОПЛЕКС. Он чисто механический. Также как и на рис.11 оператор управляет посылками (влево-вправо), но? Но есть нюанс, на рисунке сильно упрощено! При лёгком ударе вправо на другом конце клавиши на тонкой, плоской пружинистой ленте (или спицы) находится грузик. От удара он движется влево. Тонкая лента изгибается, возвращается вправо и? Правильно, начинает колебаться слева-направо. Вы же удерживаете клавишу нажатой. Колеблющаяся пластина своим контактом периодически соприкасается с неподвижным контактом на основании ключа (с). Так ещё в момент соприкосновения выдаёт точку (на гора!) Точки посылаются до тех пор пока Вы не отпустите клавишу. Грузик возвратившись в первоначальное положение упрётся в стоечку (а). Тире же посылается вручную нажатием влево. Длительность тире определяет сам оператор. Пластина с грузиком лишь слегка выгибается в противоположную сторону. Но не делает погоды. Слышал в эфире хонуриков типа точки ти-ти-ти и длитее-ее-льное тире та-аа-аа-аа-аа-ааа. :-))) Существует ещё как обычный ключ для работы ногой! Есть чудик, кажется из Италии?.. Он работает двумя руками и двумя (по очереди) ногами! :-))
Вот, вроде бы и всё?!