До сих пор, рассматривая различные способы связи между лампами, мы всегда предполагали, что предшествующей лампой является триод. Все, что было сказано по этому вопросу, может быть применено и к лампам с большим количеством электродов. Однако следует особо рассмотреть связь с диодом.
Все сказанное до сих пор о детекторном диоде было основано на том, что детектированный ток подается на телефонные трубки. Однако в большинстве приемников после детектора имеются одна или несколько ламп, служащих для усиления низкой частоты.
Связь между диодом и последующими лампами осуществляется с помощью резистора, включенного в цепь вместо телефонных трубок (см. рис. 39 и 59). Этот резистор служит анодной нагрузкой диода, остальная же часть схемы не имеет никаких особенностей.
Стремление к снижению размеров и стоимости приемника привело изготовителей к созданию комбинированных ламп, в которых в одном баллоне с общим катодом находятся детекторный диод и триод, используемый в качестве первого усилителя низкой частоты (существуют даже лампы, состоящие из двух диодов и пентодов). Схема с комбинированной лампой детектор-усилитель выполняется так же, как если бы использовались две отдельные лампы (см. рис. 59 и 61).
Так как усилительная лампа должна иметь отрицательное смещение, резистор R2 подключается к отрицательному концу резистора смещения R3. Но на аноде диода не должно быть отрицательного потенциала, и поэтому резистор анодной нагрузки R1 подключается непосредственно к катоду.
Необязательно передавать напряжение низкой частоты на сетку через конденсатор связи С2. Можно объединить сетку лампы и анод диода в один электрод. Таким образом, мы получим триод, включенный по схеме сеточного детектирования, как это показано на рис. 62, и в эквивалентных вариантах схемы на рис. 63 и 64. Этот некогда очень широко распространенный метод комбинированного детектирования и усиления довольно часто используется и в наши дни. Его преимущества — простота и чувствительность. Но он далеко не свободен от искажений, хотя бы потому, что напряжение смещения на сетке не остается постоянным, что необходимо для работы лампы в качестве усилителя.
Отметим, что в этой схеме традиционные элементы цепи детектирования имеют следующие величины: резистор R1 — около 1 Мом, а конденсатор С1 — порядка 50—150 пф.
Лампа с предшествующей ей цепью связи составляет каскад приемника. В двухтактной схеме обе лампы с предшествующим им трансформатором считаются одним каскадом.
В современных приемниках усиление низкой частоты редко осуществляется более чем двумя каскадами. Обычно после детектора следует первый каскад, именуемый предварительным усилителем низкой частоты с большим усилением, а за ним находится оконечный каскад усиления мощности, потому что роль лампы (или двух ламп в двухтактной схеме), установленной в этом каскаде, заключается в доведении мощности до величины, необходимой для питания громкоговорителя. Иногда используется только один каскад низкой частоты на лампе, обеспечивающей одновременно усиление по напряжению и достаточную мощность.
Комментарии к тринадцатой беседе
В девятой беседе мы уже имели возможность рассмотреть эффект связи между цепями анода и сетки одной и той же лампы. Благодаря такой связи, которую называют обратной, анодная цепь воздействует на сеточную цепь, возбуждая в ней при каждом изменении анодного тока соответствующее напряжение. Полярность этого напряжения может совпадать с полярностью напряжения сеточной цепи; для этого достаточно, чтобы анодный ток протекал по виткам катушки обратной связи в соответствующем направлении.
Если связь между обеими цепями велика, то энергия, передаваемая из анодной цепи в сеточную, может оказаться достаточной для компенсации потерь и поддержания колебаний, вследствие чего схема превращается в генератор.
Если же связь мала, то обратной связи недостаточно для поддержания незатухающих колебаний. Однако, компенсируя большую или меньшую часть потерь сеточной цепи, обратная связь позволяет уменьшить затухание. Таким образом, переменное напряжение, поступившее с предыдущей лампы или из антенны, достигает большей величины, чем в условиях отсутствия обратной связи.
Сеточное напряжение влияет на анодный ток, который в свою очередь воздействует на цепь сетки, в результате чего усиление резко возрастает, что иногда важно для получения необходимой чувствительности без многочисленных усилителей высокой частоты
Классическим примером применения положительной обратной связи является регенеративный приемник, или регенератор (рис. 67), за которым обычно следуют каскады усиления низкой частоты. Эта схема уже многие годы пользуется широкой популярностью. Она позволяет получить хорошие чувствительность и избирательность при более или менее удовлетворительном качестве воспроизведения. Усиление достигает максимума, когда величина обратной связи соответствует порогу возникновения самовозбуждения, т. е. точке, после которой лампа начинает генерировать. Все искусство регулировки регенеративного приемника заключается в выборе этой связи, при превышении которой возникает самовозбуждение, препятствующее какому бы то ни было приему. Следует отметить, что при такой погоне за чувствительностью жертвуют музыкальностью, потому что на пороге самовозбуждения избирательность контура слишком велика, что приводит к потере высоких частот (позднее мы выясним причины этого явления). Но чего не сделает начинающий любитель, чтобы принять передачу, например, из Гонолулу!
Индуктированное напряжение зависит от частоты, поэтому для каждой принимаемой станции следует подбирать соответствующую связь. Для этого можно использовать несколько способов. Прежде всего можно сделать одну из катушек подвижной, чтобы она перемещалась относительно другой. Приближая, удаляя или поворачивая эту катушку, можно по желанию изменять связь.
Можно также, оставив катушки неподвижными, регулировать величину тока высокой частоты, протекающего по катушке обратной связи. Для этого анодный ток разделяют на постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая проходит через катушку обратной связи, соединенную последовательно с конденсатором переменной емкости. Конденсатор задержит не только постоянную составляющую анодного тока, но и составляющую низкой частоты, так как емкость его мала. Эти составляющие замыкаются через вторую ветвь, в которую включаются элемент связи со следующей лампой (трансформатор низкой частоты, активное или индуктивное сопротивление) или телефонные трубки.
Для лучшего разделения составляющих в цепь с активной нагрузкой полезно включать последовательно заградительный дроссель, который благодаря относительно большой индуктивности задержит высокочастотную составляющую, но пропустит составляющую низкой частоты. Таким образом, это устройство аналогично схеме разделения составляющих, изображенной на рис. 138.
Конденсатор переменной емкости, соединенный последовательно с катушкой обратной связи, позволяет по усмотрению дозировать протекающий по ней ток высокой частоты и регулировать таким образом обратную связь. Это довольно практичный способ, позволяющий осуществить очень точную регулировку. Существует несколько вариантов, которые, однако, все основаны на одном и том же принципе и различаются лишь деталями схемы.
Рассмотренный вид обратной связи не следует называть «емкостной обратной связью». Он является обратной связью, основанной на взаимной индукции двух катушек; функции конденсатора сводятся лишь к роли крана, регулирующего степень пропускания высокой частоты.
Можно создать также настоящую емкостную обратную связь, для чего между анодом и сеткой включают конденсатор переменной емкости. Однако получаемые результаты обычно не слишком удовлетворительны.