Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Транзисторы
Рис. 96. Приемники прямого усиления прежде всего различаются числом каскадов усиления высокой и низкой частот.
Во-вторых, в приемнике вы встретитесь с многими популярными элементами, в известной мере общими для электронной аппаратуры: усилителем ВЧ, усилителем НЧ, согласующим трансформатором, разнообразными фильтрами, выпрямителем, детектором и др.
И, наконец, в-третьих, делая приемник, вы можете довольно быстро получить «плату за страх». Приняв несколько станций, услышав речь или музыку из своего собственного, своими руками сделанного приемника, вы испытаете неповторимое радостное чувство победителя, и электроника уже не будет казаться вам страшной и недоступной. Уже из-за одного этого — из-за возможности сравнительно быстро и просто получить практический результат и преодолеть чувство страха перед электронными схемами — есть прямой смысл отдать предпочтение простейшему самодельному приемнику и именно с него начинать свой путь в практическую электронику.
С практическими схемами простейших приемников мы уже встречались в начале книги (рис. 43, 44). Но в то время мы знали лишь одну схему усилителя — схему ОБ, — и это, конечно, очень ограничило ассортимент практических схем. Сейчас, используя знания, полученные при знакомстве с абстрактным усилителем, мы можем резко расширить набор практических, схем приемника. Чтобы не повторяться, мы возьмем от старого приемника лишь входной контур (таблица 7) и именно его применим во всех конструкциях, о которых пойдет речь дальше.
Начнем с любопытного варианта приемника на одном транзисторе (рис. 97—1).
рис. 97—1
Всмотревшись в схему, вы не обнаружите на ней источника питания — приемник питается энергией радиоволн. Дело в том, что вблизи мощных радиостанций напряженность электромагнитного поля настолько велика, что его можно использовать как источник питания. (На расстоянии нескольких сот метров от мощной станции радиоволны могут даже зажечь лампочку, включенную в цепь приемной антенны.) Высокочастотное напряжение из антенной цепи выпрямляется диодом Д1 и подается на коллектор транзистора Т1, включенного по уже знакомой нам схеме триодного детектора (рис. 43—2). Конденсатор С2 — фильтр выпрямителя. Отвод у катушки сделан, как и обычно, от небольшой части витков (стр. 123). Обратите внимание, в каком направлении включен диод, — только при таком включении выпрямленное напряжение будет попадать «минусом» на коллектор. Еще раз напоминаем: приемник, питаемый «свободной энергией», будет работать лишь на близком расстоянии от мощной станции, в пределах нескольких километров.
В качестве нагрузки в коллекторную цепь включен громкоговоритель Гр1. Ни в этом, ни в других приемниках мы не будем указывать конкретный тип громкоговорящего устройства. Это может быть и телефонный капсуль ДМ-4, и известный капсуль ДЭМШ, и, наконец, один из динамических громкоговорителей (таблица 11) с выходным трансформатором (таблица 12). Лучше всего, конечно, использовать динамический громкоговоритель — он весьма эффективно преобразует электрические колебания в звуковые. И в то же время громкоговоритель не создает сильных искажений, как, например, телефонный капсуль ТК-60, который ко всему еще требует немалой мощности для создания более или менее громкого звука.
Примечания:
* Первая цифра в названии громкоговорителя указывает его мощность в ваттах.
** Для круглых громкоговорителей указаны диаметр диффузора (первая цифра) и высота ("толщина"), а для эллиптических громкоговорителей — размеры диффузора по осям эллипса и высота ("толщина").
Вполне вероятно, что для простейших приемников громкоговоритель окажется непригодным — слишком мала будет мощность электрических колебаний, для того чтобы создать мощный звук. В этом случае вместо громкоговорителя, не меняя схемы, можно включить головные телефоны.
Следующий приемник (рис. 97—2) собран по схеме 0—V—1.
рис. 97—2
Эта сокращенная запись говорит о том, как построен усилительный тракт приемника. Буква «V» — условное обозначение детектора; цифра, которая стоит до буквы «V», указывает, сколько в приемнике каскадов усиления высокой частоты; цифра, стоящая после буквы «V», — сколько каскадов усиления низкой частоты; запись 0—V—2 означает, что в приемнике есть детектор (без него ведь приемника и быть не может!) и двухкаскадный усилитель НЧ, а усилителя ВЧ нет совсем (рис. 96).
Детектор выполнен на триоде Т1, причем детектирование осуществляется в эмиттерной цепи. В коллекторной цепи появляется весь «букет» усиленных составляющих продетектированного сигнала, в том числе высокочастотная и низкочастотная составляющие. Нам, разумеется, нужна только низкочастотная составляющая (рис. 29), и поэтому в схему вводится конденсатор С3, который сразу же замыкает на «землю» высокочастотную составляющую коллекторного тока.
Мы уже подробно разбирали (рис. 79), каким образом многие цепи усилителя встречаются на общем проводе, к которому подключено заземление и который поэтому для краткости называют «землей». В данном случае, замкнув высокочастотную составляющую на «землю», мы сразу же отправили ее на эмиттер транзистора Т1. Коллекторный ток от коллектора в итоге всегда приходит к эмиттеру. Но при этом он должен еще обязательно пройти по сопротивлению нагрузки и поработать там, создавая мощную копию сигнала. Замкнув высокочастотную составляющую прямо на эмиттер, мы не пустили ее в нагрузку R1 и поэтому получим в коллекторной цепи мощную копию одной только низкочастотной составляющей.
С резистора нагрузки R1 через разделительный конденсатор С4 (рис. 78) сигнал поступает на базу усилителя НЧ, собранного на транзисторе Т1 по схеме ОЭ. В этом каскаде используется знакомая нам схема температурной стабилизации. На базу подаются одновременно два напряжения: положительное с резистора R4 и отрицательное с нижней части делителя R2R3. Отрицательное напряжение на 0,2 в больше положительного, и таким образом на базе действует небольшой «минус».
Сейчас уместно обратить внимание на еще одну деталь схемы — полярность включения электролитических конденсаторов С4 и С6. Емкость электролитических конденсаторов определяется не только площадью их обкладок, свернутых в трубочку. Емкость электролитических конденсаторов в основном обусловлена некоторыми физическими процессами в расположенном между обкладками тончайшем слое окислов. Процессы эти возникают, когда через электролитический конденсатор идет постоянный ток определенного направления. При токе иного направления конденсатор может оказаться просто пробитым. В этом отношении электролитический конденсатор чем-то напоминает диод, который по-разному ведет себя при различных направлениях тока.
Вывод из всего сказанного такой: электролитический конденсатор можно включать в цепи, где наряду с переменным током присутствует еще и постоянный, причем включать конденсатор нужно так, чтобы указанный на схеме «плюс» (светлая обкладка) совпадал с обозначением на корпусе конденсатора (рис. 98).
Рис. 98. Электролитический конденсатор обязательно должен находиться под постоянным напряжением, поданным в определенной полярности.
На схемах, как правило, указывают полярность включения электролитического конденсатора. Если же полярность на схеме не указана, то ее нетрудно установить самому, проследив, как попадает к тому или иному участку схемы питающее напряжение. Трудности возникают лишь в том случае, если к обеим обкладкам конденсатора подводится напряжение одного и того же знака. Например, если к обеим обкладкам подводится «минус». Здесь нужно прикинуть, какой из этих «минусов» больше, и именно к нему подключить вывод конденсатора, на котором и стоит значок «минус». Так, например, на нашей схеме конденсатор С4 включен между двумя «минусами», а своим минусовым выводом этот конденсатор подключен к коллектору транзистора Т1, на котором отрицательное напряжение больше, чем на резисторе R3.
Несколько слов для тех, кого удивляет отсутствие смещения на базе транзистора Т1. Дело в том, что этот транзистор работает в режиме детектирования и его эмиттерный переход должен «срезать» половину высокочастотного модулированного напряжения. А для этого на базе не должно быть смещения (рис. 36).
