Н. — А каково наибольшее соотношение между фортиссимо и пианиссимо оркестра, когда мы его слушаем в зале?
Л. — Оно может достигать десяти тысяч. Даже при ЧМ при приеме нельзя воспроизвести такого высокого соотношения. Однако удастся получить вполне достаточное соотношение в громкости звуков.
Итак, подведем итоги: ты видишь, что модулированная по частоте волна имеет постоянную амплитуду. Ее частота изменяется в соответствии с частотой модулирующих сигналов. Если, например, используются сигналы с частотой 1000 Гц, то частота излучаемой волны изменяется 1000 раз в секунду. А размах этих изменении частоты зависит от амплитуды модулирующих сигналов.
Н. — Если я правильно понял, здесь частота передаваемых звуковых сигналов не ограничена полосой 4500 Гц, как при AM.
Л. — Разумеется. И именно в этой ширине передаваемой полосы частот, а также в неограниченном соотношении их амплитуд заключайся несомненное превосходство ЧМ над AM. Кроме того, стабильность амплитуды волн обеспечивает прекрасный коэффициент полезного действия (к. п. д.) передатчиков.
Н. — Как осуществляют в передатчике модулирование несущей волны по частоте? Я предполагаю, что здесь нужно изменять настройку колебательного контура генератора высокой частоты.
Л. — Твое предположение логично и справедливо. А ты знаешь, от чего зависит частота настройки этого контура?
Н. — Разумеется. От величины его индуктивности и емкости. Но как удается изменять их в зависимости от токов НЧ?
Л. — Изменяют емкость. Для этой цели можно даже сделать микрофон в виде конденсатора, одна из обкладок которого жесткая, а другая достаточно эластичная, чтобы вибрировать под воздействием звуковых волн (рис. 166).
Рис. 166. Для осуществления ЧМ можно использовать в качестве микрофона конденсатор, емкость которого изменяется под воздействием звуковых волн и тем самым заставляет изменяться частоту передатчика.
Однако такой микрофон страдал бы недостаточной верностью воспроизведения звуков. Поэтому используют схемы, в которых внутренняя емкость между двумя электродами электронной лампы изменяется под воздействием напряжений НЧ, приложенных к ее управляющей сетке. Схему этого устройства я рисовать не буду.
Н. — А нельзя ли для этой цели использовать полупроводниковые приборы?
Л. — Можно, так как существуют полупроводниковые диоды, представляющие собой настоящие конденсаторы. Если к ним приложить напряжение в направлении, противоположном тому, в котором они пропускают ток, то переход выполняет роль диэлектрика, разделяющего две обкладки конденсатора. Однако в зависимости от величины приложенного напряжения переход становится более или менее «тонким», что изменяет емкость этого оригинального конденсатора. Чем выше напряжение, тем «толще» становится переход, и меньше емкость.
Н. — Следовательно, если на такой диод подать создаваемые микрофоном напряжения НЧ (рис. 167) и если диод-конденсатор является частью колебательного контура генератора ВЧ передатчика, можно осуществить ЧМ, не так ли?
Рис. 167. Диод Д под воздействием микрофонных сигналов изменяет частоту колебательного контура.
Л. — Я констатирую, что ты прекрасно понял принцип частотной модуляции, и поздравляю тебя с успехом.
Н. — Но я спрашиваю себя, не обладает ли этот диод переменной емкости другими способностями, помимо осуществления ЧМ? Нельзя ли его использовать для настройки контуров вместо классического конденсатора переменной емкости с вращающимися обкладками? В этом случае было бы достаточно поставить потенциометр, позволяющий регулировать напряжение, которое нужно было бы подать на диод, включенный в контур настройки приемника (рис. 168). Не сказал ли я какой-нибудь глупости?
Рис. 168. Диод Д, включенный в противоположном его проводимости направлении, выполняет роль конденсатора, емкость которого изменяется в зависимости от напряжения и таким образом изменяет настройку контура.
Л. — Совсем нет. Такие диоды переменной емкости действительно используют для настройки на очень высоких частотах, но только в некоторых приемниках, объем которых должен быть очень небольшим. Основная же область их применения — схемы с автоматической настройкой. Так называют приемники, в которых достаточно приблизительно настроить приемник на частоту принимаемой станции и дальнейшая настройка производится самим приемником автоматически. Для этой цели диод переменной емкости включают параллельно конденсатору настройки и подают на него напряжения, которые, изменяя емкость, обеспечивают точную настройку.