Читать книгу «Юный радиолюбитель [7-изд]» онлайн.
Диода, как видишь, в нем нет. Транзистор включен по схеме ОИ. Между входным колебательным контуром L1C2 (может быть любым) и затвором транзистора включен конденсатор С3 (100–150 пФ), а между затвором и истоком — резистор R1 (750 кОм -1,5 МОм). Головные телефоны, включенные в цепь стока, заблокированы конденсатором С4 (2200–3300 пФ). Источником питания служит батарея GB1 напряжением 9 В (две батареи 3336Л, соединенные последовательно). Питание включают выключателем S1.
Как в таком приемнике происходит детектирование модулированных колебаний радиочастоты? Роль детектора в нем выполняет р-n переход между затвором и каналом. Действуя как выпрямитель, он создает на резисторе R1 слабые колебания звуковой частоты, которые усиливаются транзистором и преобразуются телефонами в звуковые колебания. Конденсатор С4, блокирующий телефоны по высокой частоте, выполняет ту же роль, что и аналогичный ему конденсатор детекторного приемника.
Входное сопротивление полевого транзистора огромно — в тысячи раз больше входного сопротивления биполярного транзистора, включенного по схеме ОЭ. Это преимущество полевого транзистора и позволило использовать его в приемнике для одновременного детектирования: радиочастотной составляющей и усиления, сигнала звуковой частоты.
Чувствительность однотранзисторного приемника можно значительно повысить, если его транзистор, работающий в усилителе 3Ч, использовать еще и для усиления колебаний радиочастоты, т. е. сделать приемник рефлексным. Суть работы такого приемника иллюстрируют схема и графики, приведенные на рис. 98. Здесь треугольником А условно обозначен однотранзисторный усилитель.
Рис. 98. Схема, иллюстрирующая принцип работы рефлексного приемника
На его вход от колебательного контура поступает модулированный сигнал радиовещательной станции. После усиления этот сигнал детектируется диодом V; выделенные им колебания звуковой частоты подаются на вход того же усилителя, а после усиления преобразуется телефонами в звук. Принципиальную схему возможного варианта такого приемника ты видишь на рис. 99.
Рис. 99. Принципиальная схема однотранзисторного рефлексного приемника
Разберемся в его электрических цепях, в функциях, выполняемых его элементами. Входную цепь образуют знакомый тебе колебательный контур L1C2, настраиваемый на сигналы радиостанций конденсатором переменной емкости С2, и подключенные к нему антенна и заземление. Через катушку связи L2, индуктивно связанную с контурной катушкой L1, принятый модулированный сигнал радиочастоты поступает на базу транзистора V1, включенного по схеме ОЭ. Напряжение смещения, устанавливающее транзистор в режим усиления, подается на базу через резистор R1. В этой части приемника для тебя также нет ничего нового.
Незнакома пока коллекторная цепь транзистора. В связи с тем, что транзистор используется для усиления сигналов как радио, так и звуковой частот, в его коллекторной цепи две нагрузки: высокочастотная — дроссель L3 и низкочастотная — телефоны В1. Дроссель L3 — это катушка индуктивности, оказывающая колебаниям радиочастоты большое сопротивление. С него радиочастотный сигнал, усиленный транзистором, поступает через разделительный конденсатор С4 на диод V2 и детектируется им. Резистор R2 является нагрузкой детектора. Создающиеся на резисторе колебания звуковой частоты через конденсатор С6, резистор R3 и катушку связи L2 поступают на базу транзистора. Вместе с высокочастотным сигналом они устанавливаются и, пройдя свободно через дроссель L3, преобразуются телефонами В1 в звук. Таким образом, каскад на транзисторе V1 работает одновременно как усилитель РЧ и 3Ч, т. е. как рефлексный каскад.
Цепь, состоящая из диода V2, резистора R2 и конденсатора С5 должна на помнить тебе детекторную цепь первого варианта однотранзисторного приемника (рис. 92). Только там в детекторную цепь радиочастотный сигнал поступает непосредственно с колебательного контура, а в этом приемнике предварительно усиленный транзистором. Конденсатор С4, беспрепятственно пропуская через себя колебания радиочастоты, практически не пропускает колебания звуковой частоты и полностью перекрывает путь в эту цепь постоянному току.
Резистор R4 улучшает условия работы диода. Электрический конденсатор С6 — связующий элемент, а резистор R3 и конденсатор С3 образуют фильтр, очищающий сигнал звуковой частоты от высокочастотной составляющей. Без такого фильтра между коллектором и базой транзистора (через детекторную цепь) может возникнуть паразитная обратная связь по высокой частоте, усилительный каскад самовозбудится и в телефонах будет прослушиваться только свистящий звук.
Теперь о деталях. Транзистор V1 должен быть высокочастотным, например, ГТ308, П401-П403 с любым буквенным индексом. Диод V2 — любой из серий Д9, Д2. Конденсатор С4 — слюдяной (КСО) или керамический (КТК, КДК) емкостью 300–510 пФ. Конденсаторы С3, С5 и С7 могут быть типа МБМ, KЛC емкостью от 3300 пФ до 0,01 мкФ. Конденсатор С6 типа К50-6 или К53-1; резисторы R1-R3 — MЛT-0,125 или MЛT-0,25.
Высокочастотный дроссель L3 сделаешь сам. Его сердечником будет служить кольцо из феррита марки 400НН или 600НН с внутренним диаметром 6–8 мм (рис. 100, а). На него надо намотать 180–200 витков провода ПЭВ-1 0,12-0,18-практически до заполнения внутреннего отверстия кольца. Более толстый провод использовать не следует, так как может не уместиться необходимое число витков. Выводы и витки обмотки скрепи каплями клея БФ-2.
Для удобства намотки провода на кольцо сделай челнок (рис. 100, б) из двух отрезков неизолированной медной проволоки толщиной 0,8–1 и длиной 60–70 мм. Спаяй их в нескольких местах. Весь челнок и особенно концы его вилок зачисть мелкой наждачной бумагой, чтобы не портить изоляцию обмоточного провода. Намотай на челнок провод такой длины, чтобы его хватило на всю катушку. Среднюю длину одного витка провода ты можешь измерить. Она составляет 10–12 мм. Значит, для дросселя, содержащего 200 витков, на челнок, с учетом некоторого запаса, надо намотать около 2,5 м провода.
Пропуская челнок в окно ферритового кольца, витки укладывай плотно и следи, чтобы на проводе не было петель и не портилась его изоляция. Перед намоткой провода углы кольца сгладь наждачной бумагой.
Рис. 100. Ферритовое кольцо (а), высокочастотный дроссель (б) и проволочный челнок для намотки провода
Для питания приемника используй две батареи 3336Л, соединив их последовательно. Выключатель S1 любой конструкции. Впрочем, его может и не быть — в опытном приемнике питание можно включать соединением проводников.
Колебательный контур может быть любым из тех, с которыми тебе пришлось иметь дело в третьей беседе. Надо только поверх контурной катушки или возле нее на ферритовом стержне намотать катушку связи L2 — 15–20 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ диаметром 0,18-2 мм. Настраивать колебательный контур желательно конденсатором переменной емкости, например конденсатором КПЕ-180, или подстроечным конденсатором КПК-2 с наибольшей емкостью 150 пФ.
Детали усилителя и детекторной цепи смонтируй на картонной панели размерами примерно 80х50 мм (рис. 101).
Рис. 101. Монтаж деталей усилителя и детекторной цепи рефлексного приемника
Детали размешай вверху панели, а соединения между ними делай снизу и обязательно пропаяй. Колебательный контур с катушкой связи L2 подключишь ко входу усилителя после того, как наладишь его.
Проверь по принципиальной схеме все соединения, правильность включения выводов транзистора, полярность электролитического конденсатора С6. Только убедившись, что ошибок в монтаже нет, можно подключить источник питания и приступить к налаживанию приемника. Хорошо бы сразу после подключения батареи измерить вольтметром напряжение, действующее между плюсовым и минусовым проводниками цепи питания. Если батарея хорошая, это напряжение должно быть 8,5–9 В. Значительно меньшее напряжение укажет на то, что используемая батарея частично разряжена, есть ошибки в монтаже или транзистор оказался с пробитыми р-n переходами.
Налаживание усилителя заключается в установке рекомендуемого тока коллекторной цепи подбором резистора R1. Для этого в коллекторную цепь включи миллиамперметр, резистор R1 замени временно такой же цепочкой резисторов, как при налаживании однокаскадного усилителя (R2 на рис. 93) и с ее помощью установи в коллекторной цепи ток, равный 2 3 мА. После этого к усилителю можно подключить колебательный контур с катушкой связи и приступить к испытанию приемника.
Прежде всего, выключи питание и настрой входную цепь приемника. Для этого к контуру подключи антенну и заземление, a параллельно ему последовательно соединенные головные телефоны и любой точечный диод. Получится знакомый тебе детекторный приемник. Настрой его на какую-либо радиовещательную станцию. Затем проводники, идущие от конденсатора С7, соедини между собой (чтобы замкнуть этот участок коллекторной цепи, пока там нет телефонов), телефоны подключи параллельно резистору R2 и включи питание. Теперь модулированные колебания радиочастоты будут усиливаться транзистором, детектироваться диодом V2, а создающиеся при этом колебания звуковой частоты преобразовываться телефонами в звук. Телефоны должны звучать значительно громче по сравнению с детекторным приемником.
Далее телефоны включи в соответствующим им участок коллекторной цепи транзистора, поточнее настрой входной контур на частоту принимаемой станции и дополнительной коррекцией тока в коллекторной цепи транзистора добейся наибольшей громкости звучания телефонов. Если возникнет самовозбуждение из-за паразитной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора, то поменяй местами выводы высокочастотного дросселя или опытным путем найди такое его положение на монтажной панели, при котором свистящие звуки в телефонах пропадают.
Остается измерить сопротивление подстроечной цепочки резисторов и заменить ее резистором такого же номинала.
Итак, с устройством и работой элементов детекторного приемника различных вариантов ты был знаком по третьей и четвертой беседам. Поэтому в этой беседе я основное внимание уделил главным образом работе транзистора в каскаде усиления электрических колебаний. И это не случайно — подобные усилители будут составными частями многих твоих конструкций. В целом же в большей части беседы разговор шел о простом радиовещательном приемнике 0-V-1, т. е. приемнике, состоящем из детектора и одного каскада усиления колебаний звуковой частоты. А последний, рефлексный вариант, хотя и был однотранзисторным, но работал как приемник 1-V-1. Чувствительность его значительно лучше, чем у приемника 0-V-1, в чем ты убедился на опыте. Разговор о рефлексных приемниках мы продолжим в других беседах.
Надо сказать, что у начинающих радиолюбителей рефлексные приемники пользуются особой популярностью. Объясняется это тем, что при меньшем числе используемых транзисторов они обеспечивают более громкий прием программ радиовещательных станций. Между прочим, первым транзисторным приемником, описание которого было опубликовано в журнале «Радио» в 1958 году, был рефлексный приемник «Москва». Разработанный московским радиолюбителем-конструктором В. Плотниковым, ему суждено было стать самым массовым любительским транзисторным приемником того времени. Подобные приемники радиолюбители строят и сейчас, обычно пользуясь для этого наборами деталей и материалов, выпускаемые рядом промышленных предприятий страны. Об одном из таких приемников я тебе еще расскажу.
Но рефлексным приемникам присущ существенный недостаток — склонность к самовозбуждению. Дело здесь в том, что даже при самой тщательной «очистке» продетектированного сигнала на базу транзистора рефлексного каскада вместе с колебаниями звуковой частоты все же поступает и радиочастотная составляющая сигнала принятой радиостанции. При этом между коллекторной и базовой цепями транзистора возникает паразитная, то есть вредная нерегулируемая положительная обратная связь, борьба с которой не всегда оказывается эффективной. В результате приемник самовозбуждается, появляются свисты, искажающие радиоприем, и даже возникают помехи другим, находящимся неподалеку приемникам. Поэтому, строя в будущем рефлексные приемники, не забывай об этих их особенностях.
В приемниках, о которых я рассказывал в этой беседе, использовались в основном германиевые транзисторы. Но сейчас выпуск таких приборов сокращается и в недалеком будущем вообще будет прекращен. И в радиолюбительских конструкциях их все более вытесняют кремниевые транзисторы. Поэтому уже на этом этапе твоего технического творчества старайся больше уделять внимания кремниевым транзисторам, например серий К315 (n-p-n) и К361 (р-n-р).