Т-222. На очереди свет. А нельзя ли в помощь сантиметровым волнам использовать радиоволны ещё более короткие и тем самым открыть новые частотные территории для систем связи? Миллиметровые волны ещё в каких-то случаях для этого используют, но и они заметно теряют свою мощность в каплях дождя и в тумане, а более короткие волны для радиосвязи совсем непригодны. Зато всё больше в системах цифровой связи используется свет — электромагнитные волны длиной меньше микрона. Но путешествуют световые сигналы не в открытом пространстве, а по тонкой прозрачной кварцевой нити — по световоду. Источник света — специальные лазеры, обычно их сигнал проходит по световоду сотни километров, из света легко формируются нужные комбинации импульсов цифрового сигнала, а если в линии они заметно затухают, то их несложно восстановить, и дальше сигнал пойдёт как новенький. В месте приёма световой сигнал преобразуется в обычный электрический. В соревновании электрических и световых систем связи (надо бы сказать аккуратнее, свет тоже электромагнитный процесс) решающее слово за надёжностью и простотой техники, а в итоге за стоимостью системы. Сегодня свет уже заметно потеснил своего конкурента, но некоторые специалисты считают, что главные победы у него ещё впереди.
Т-223. Электроника — мир бессчётных превращений. Световоды широко используются для передачи не только разных видов цифровой информации, но и телевизионной картинки. При этом она проходит множество преобразований. Сначала с картинки снимают электрическую копию, её превращают в аналоговый сигнал, затем в электрический цифровой сигнал, он копируется в световой и проходит по световоду к месту приёма, где проводятся те же операции, но в обратном порядке. В итоге на большом экране воспроизводят картинку, с которой всё начиналось. Для электроники подобная цепочка превращений — дело обычное, преобразование сигналов, пожалуй, главная её технология.
ВК-254. Главное на рисунке — примыкающие один к другому шкафы на заднем плане. Это автоматическая линия, которая без прикосновения человеческой руки производит интегральные схемы. Две условные фигуры операторов лишь иллюстрируют последние процессы. Первый — проверка десятков одинаковых схем, одновременно созданных на большой пластине кремния, и отбраковка схем с низкими параметрами. Второй процесс — установка вырезанной схемы в корпус и её соединение с контактными ножками.
Р-111. СУПЕРГЕТЕРОДИН — ПРИЁМНИК, ЛУЧШЕ КОТОРОГО ПОКА НЕТ. Мы уже знаем, что если через нелинейный элемент пропустить синусоидальный ток, то он перестанет быть синусоидальным. Он будет искажён, появится его спектр — набор синусоидальных составляющих разных частот. А что будет, если через нелинейный элемент одновременно пропустить два тока с разными частотами? Ответ прост — искажен будет каждый из них, и в итоге мы получим два спектра в общем выходном проводе. Но это ещё, оказывается, не всё — в спектре появятся составляющие, рождённые именно совместным появлением двух токов в нелинейном элементе. Если, например, пропустить через него токи с частотами 300 и 400 кГц, то кроме гармоник каждого из них (в нашем примере 600, 900 кГц и далее, а также 800, 1200 кГц и далее) в спектре появятся составляющие с частотами 700 и 100 кГц. Первая из этих частот называется суммарной и численно равна fcyм = 300 + 400 = 700 кГц. Вторая частота разностная, она равна fр = 400–300 = 100 кГц.
Все рассказанное можно считать коротким предисловием к ещё более короткому рассказу о радиоприёмнике по имени супергетеродин. Он широко используется в радиолах, телевизорах, сотовых телефонах, военных системах радиосвязи, переносных приёмниках. В наиболее простом варианте (1) всё начинается с нелинейного элемента (транзистор Т1), который называется преобразователь частоты. На его вход подаются два переменных тока — сигнал принимаемой станции с частотой fс и сигнал вспомогательного генератора по имени гетеродин с частотой fг Контур, выполняющий роль коллекторной нагрузки, настроен на разностную, или иначе промежуточную, частоту fпр = fг — fc. Далее следуют еще два усилительных каскада (Т3, Т4) и четыре контура LпрCпр, настроенных на fпр. Четыре контура (контуров может быть и больше, так как их не перестраивают) совместно создают острую резонансную кривую (2), то есть сильное подавление соседних станций. Чтобы перестроиться на другую станцию, достаточно изменить частоту гетеродина и создать fпр с сигналом этой другой станции. Одновременно, правда, нужно перестроить и входной контур LкCк, который должен подавить далекую, к счастью, по частоте, как её называют, зеркальную помеху (fзр). Её сигнал мог бы создать с гетеродином ещё один сигнал промежуточной частоты (fпч (ЗП)), от которого после преобразователя уже не избавишься.