А есть ли недостатки? Их тоже вполне достаточно для того, чтобы в технике радиовещательного приема сверхрегенерация стала лишь теоретически интересной возможностью преобразования радиочастот в звук. Во-первых, сверхрегенератор обладает широкой полосой пропускания, определяющейся добротностью контура, не охваченного обратной связью, — в сверхрегенераторе не работает закон умножения добротности. Из-за этого сверхрегенератор невозможно использовать в диапазоне КВ, так как плотность радиовещательных станций в нем высока. Во-вторых, в отсутствие внешнего сигнала в сверхрегенераторе слышен характерный шипящий «примусный» звук, вызванный тепловым движением электронов. В-третьих, сверхрегенератор сам излучает в окружающее пространство электромагнитные волны и становится источником помех — ведь он генерирует колебания! В-четвертых, качество звука на выходе сверхрегенератора очень низкое, имеет «хрипяще-шипящий» характер, что не позволяет использовать его для высококачественного радиоприема. Но сверхрегенератор с успехом находит применение в технике портативной связи, где не нужно заботиться о качестве звука, важно лишь, чтобы слова были разборчивы. В-пятых, сверхрегенератор очень чувствителен к стабильности напряжения питания.
Если вы не слишком разочаровались в сверхрегенераторе после этих слов, мы предлагаем попробовать сверхрегенеративную схему на практике. Надо сказать, что многие радиолюбители оценивают качество звука сверхрегенеративного приемника как вполне удовлетворительное и достаточное для прослушивания не только речевых, но и музыкальных передач.
Схема первого — простейшего — сверхрегенеративного приемника, рассчитанного на прием станций УКВ-диапазона, приведена на рис. 11.32.
Рис. 11.32. Схема простого сверхрегенератора УКВ диапазона
Антенна WA1 в данном случае может представлять собой отрезок медного провода длиной 0,5…1 м. Чувствительности схемы вполне хватит для приема УКВ-станций на расстоянии до 50…70 км. Антенна с помощью катушки L1.1 индуктивно связана с селективным контуром L1.2—С1. Конденсатор С1 желательно выбрать с воздушным диэлектриком, например 1КПВМ-1, так как керамический вариант прослужит меньше. В крайнем случае допустимо использовать подстроечный керамический конденсатор типа КПК-1, КПК-М, КТ4-23, припаяв к винту настройки медную трубочку подходящего диаметра, как показано на рис. 11.33.
Рис. 11.33. Вариант доработки подстроенного керамического конденсатора
На конец трубочки необходимо насадить диэлектрическую ручку или обернуть ее несколькими слоями изоленты для исключения влияния емкости тела на схему. Конденсатор С2, устанавливающий режим возбуждения сверхрегенератора, можно использовать любого типа и без доработки.
Намоточные данные катушек: L1.1 содержит 9 витков, L1.2–6 витков провода типа ПЭВ-2, ПЭТВ диаметром 0,5 мм, L2 — 25 витков того же провода диаметром 0,2…0,25 мм. Внешний диаметр каркаса катушек составляет 6,5 мм. Телефонный капсюль В1 должен иметь сопротивление порядка 1…2 кОм.
Приемник смонтирован на плате из фольгированного стеклотекстолита (гетинакса). Печатная плата приемника показана на рис. 11.34, сборочный чертеж — на рис. 11.35.
Рис. 11.34. Печатная плата
Рис. 11.35. Сборочный чертеж и внешний вид монтажа
Настройка его сводится к установке границ диапазона (64…110 МГц) растяжением и сжатием витков катушки L1.2, а также к установке режима самовозбуждения с помощью конденсатора С2. При правильной настройке в телефоне В1 должен быть слышен равномерный шум в промежутках между станциями. Границы диапазона удобно устанавливать по промышленному радиоприемнику, одновременно прослушивая радиопередачу в том и в другом приемниках. Качество звука можно улучшить, подобрав в небольших пределах сопротивление резистора R1.
Схема второго сверхрегенеративного приемника, приведенная на рис. 11.36, разработана радиолюбителем Ч. Китчиным (позывной в любительском эфире N1TEV) и имеет высокие показатели чувствительности, качества звука.
Рис. 11.36. Сверхрегенератор для приема УКВ ЧМ радиопередач (схема Ч. Китчина)
Приемник используется для приема радиовещательных станций в УКВ диапазоне, но на него можно принимать и узкополосные станции радиолюбителей, работающих в диапазоне 144 МГц. Детектирование осуществляется на одном из скатов резонансной характеристики входного контура. Настроить этот приемник также несложно.
Входной каскад, построенный на основе полевого транзистора с управляющим р-n-переходом VT1, выполнен по схеме с общим затвором. Как мы знаем, такое включение обеспечивает усиление сигнала только по напряжению, имеет низкое входное сопротивление, согласующее каскад с антенной. Высокое выходное сопротивление минимально нагружает контур, в котором осуществляется сверхрегенерация, и способствует повышению его добротности. Катушка индуктивности L1 служит нагрузкой входного усилителя. В данной схеме ее индуктивность составляет 15 мкГн, но номинал может отличаться от указанного в 2–3 раза, так как резонансный эффект здесь не используется.
Сверхрегенеративный детектор собран на транзисторе VT2. Сигнал на него поступает через конденсатор малой емкости — С2. Если не удастся найти такой конденсатор, можно изготовить его самостоятельно, скрутив между собой два проводника диаметром 0,15…0,33 мм из провода ПЭВ-2, ПЭТВ. Длина проводников должна быть порядка 25 мм. Конденсаторы С4, С5 и катушка L2 образуют колебательный контур, настраиваемый конденсатором С4 в резонанс с принимаемым сигналом. Высокочастотная составляющая сигнала резонансного контура замыкается через конденсатор С7. Конденсатор С6 — элемент положительной обратной связи (ПОС). Элементы С8, С9, R2, R4, R5 — цепь автоматического гашения колебаний сверхрегенеративного каскада. Частота гашения устанавливается элементами С8, R4, R5 и может быть подрегулирована резистором R5 при настройке для получения наилучшего качества звука. Элементы R2, С9 обеспечивают форму гасящих импульсов, близкую к синусоидальной (рис. 11.37).
Рис. 11.37. Форма гасящих импульсов в сверхгенераторе Ч. Китчина
Как показывают результаты экспериментов, проведенных разработчиком этой схемы, такая форма импульсов повышает селективные свойства и вносит минимальные искажения в звуковой сигнал. Форму гасящих импульсов нужно устанавливать резистором R2 «на слух». Дроссель L3 не позволяет проникать высокочастотной составляющей генерации на выход детектора. Его величина индуктивности также некритична и в описываемой схеме составляет 15 мкГн.
Цепочка R6, С13 — простейший фильтр низких частот (ФНЧ), выделяющий звуковой сигнал. Резистор R8 — регулятор громкости. На микросхеме DA1 построен УНЧ. Эту схему вы уже встречали по ходу чтения книги. Каких-либо особенностей она не имеет. При желании настроить подходящий уровень громкости в верхнем (по схеме) положении движка резистора R8 нужно подобрать величину R10. Увеличение этого резистора увеличивает общий коэффициент усиления микросхемы.
Очень важный каскад выполнен на, элементах VT3, R3, R7, С10, С11, С12. Как вы помните, степень регенерации в значительной степени зависит от напряжения питания регенеративного каскада. В качественном сверхрегенеративном приемнике необходимо подстраивать степень регенерации, поскольку детектирование осуществляется на одном из скатов резонансной кривой. Чем «круче» будет скат, тем большую громкость звука удастся получить. Однако слишком большая крутизна ската внесет искажения — проявится ее нелинейный характер. Учитывая это, в приемник была введена регулировка регенерации, построенная на основе управляемого источника напряжения на транзисторе VT3. Резистор R7 желательно использовать многооборотный для плавности настройки. Транзистор VT3 включен эмиттерным повторителем.