Еще печальнее дело обстоит с аппаратами, работающими на наушники.
Мои высокоомные звучат довольно громко при звуковом напряжении 40 мВ. Их сопротивление 4 кОм. Поделив одно на другое (по закону Ома), получаем ток в наушниках 10 мкА (микроампер, я подчеркиваю). Следовательно, им нужна мощность всего 0,4 мкВт (микроватта!).
Так неужели я должен раскошеливаться и тратить батарейки в угоду бессовестным производителям аппаратуры?
Схема радиоприемника. Итак, зададимся целью сделать приемник, работающий на наушники с напряжением питания 0,7… 1,3 В и минимальным потребляемым током, чтобы он мог работать и от земляного элемента, и от старых, поработавших в бытовой технике сухих элементов. Поневоле мы должны применять самые распространенные кремниевые транзисторы (германиевые, говорят, уже сняты с производства). По счастью, они (кремниевые) открываются при напряжении 0,5 В и нашего напряжения питания им достаточно. Для простоты ограничимся пока двумя транзисторами.
Значительный (относительно!) ток должен потреблять лишь оконечный транзистор, работающий на телефоны. Первый транзистор, усиливающий слабый сигнал, вполне может работать в режиме микротоков, измеряемых единицами или десятками микроампер.
Более того, столь малый коллекторный ток первого транзистора может послужить и током смещения базы второго. Из этих соображений и была составлена схема приемника, показанная на рисунке 2.
Единственный колебательный контур приемника образован катушкой магнитной ферритовой антенны L1 и конденсатором переменной емкости (КПЕ) С1. Контуром мы выделяем сигнал с частотой нужной нам радиостанции.
Выделенный радиочастотный сигнал (РЧ) поступает через конденсатор С2 на базу первого транзистора. Обратите внимание на включение резистора смещения R1. Он подключен не как обычно, с базы транзистора VT1 на общий провод, а параллельно конденсатору С2. Так делали в старинных ламповых радиоприемниках, и в этом есть смысл — резистор в таком включении не шунтирует колебательный контур и не снижает его добротность. Постоянный ток смещения базы проходит теперь через катушку L1, но для нее это не имеет никакого значения ввиду малости как тока, так и сопротивления катушки. По РЧ вход приемника подключен ко всему контуру, без отводов или катушек связи.
Это оказалось возможным, поскольку транзистор VT1 работает в режиме микротоков, а его входное сопротивление увеличивается с уменьшением тока, и он также слабо шунтирует контур.
Если же вы захотите увеличить избирательность приемника (возникнет необходимость отстройки от мощной мешающей станции), сделайте отвод примерно от середины катушки и общую точку R1, С2 соедините с ним. Верхний по схеме вывод катушки будет соединен только с КПЕ.
Коллекторный ток транзистора VT1 служит током смещения базы транзистора VT2 они соединены непосредственно. Второй усилительный каскад нагружен на телефоны и получает питание от гальванического (или земляного) элемента.
Эмиттер транзистора VT1 подключен к коллектору VT2 через развязывающую цепочку R2, СЗ.
Ее роль в этой схеме очень важна — цепочка пропускает постоянный ток для питания транзистора VT1, но срезает все звуковые и радиочастоты — они замыкаются на общий провод конденсатором большой емкости СЗ.
В результате и по РЧ, и по ЗЧ эмиттер транзистора VT1 оказывается соединенным с общим проводом, как положено в усилителе с общим эмиттером. Одновременно осуществляется стабилизация режима обоих транзисторов по постоянному току.
Действует она так: пусть по каким-то причинам (повышение температуры, например) ток первого транзистора VT1 возрос. Вслед за ним возрастает и ток транзистора VT2. Падение напряжения на телефонах увеличивается, а напряжение питания транзистора VT1, соответственно, уменьшается, что и приводит к уменьшению его тока. Здесь действует 100 % ООС по постоянному току.
Где здесь детектор? Его нет, функции детектирования выполняют оба транзистора, поскольку работают при малых токах, на нижнем сгибе переходной характеристики, причем их детектирующие эффекты складываются.
Положительные полуволны РЧ-напряжения на входе запирают оба транзистора, и их усиление падает, а отрицательные полуволны открывают транзистор VT1, а вслед за ним и VT2, их усиление растет и общий ток увеличивается. Поэтому чем больше РЧ-напряжение на входе, тем больше и ток через телефоны, что и требуется для детектирования.
Но нам совсем не нужно, чтобы РЧ-ток попадал в шнур телефонов — возможна паразитная связь с антенной и самовозбуждение приемника. Это предотвращает блокировочный конденсатор С4. Его емкостное сопротивление мало для РЧ-тока, и он замыкается на общий провод. А для звуковых частот его сопротивление велико, и ток 3Ч поступает в телефоны.
С высокоомными телефонами приемник показал очень неплохие результаты громкий и чистый прием местных станций на магнитную антенну при потребляемом токе всего 0,15 мА.
Для диапазона средних волн катушка антенны должна содержать 50…70 витков провода ПЭЛШО 0,25…0,3, однако лучше использовать литцендрат (какой найдете). Для длинных волн число витков надо увеличить до 250…300 и использовать более тонкий провод.
Если на магнитную антенну ничего не удается принять — подсоедините к верхнему по схеме выводу катушки L1 антенну — отрезок любого провода длиной 2…3 м. Удачи в экспериментах!
В. ПОЛЯКОВ, профессор
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
Управление человеческой памятью — один из излюбленных приемов у сценаристов научно фантастических фильмов. А на самом деле разве можно стирать в памяти человека одни события и вписывать другие?
Станислав Киселев,
г. Москва
Недавно ученые Университета Упсалы (Швеция) заявили, что, благодаря их открытию, можно будет лечить излишне тревожных и депрессивных людей, пишет газета Daily Mail.
По словам шведских специалистов, из человеческой памяти и в самом деле можно удалить вновь образованные воспоминания.
Когда человек узнает какую-либо информацию, то сначала сведения откладываются в краткосрочной памяти. И только если полученная информация покажется нам очень важной, она будет переведена в долговременную память, закодирована, благодаря образованию особых белков, в головном мозге.
До тех пор пока сведения о недавнем событии не успели перейти в долговременную память, их можно стереть, приняв лекарство, состав которого шведские медики не сообщают.
В 1775 году Парижская академия наук объявила, что не будет больше рассматривать проекты вечных двигателей. Более 100 лет не принимает подобные заявки и патентное ведомство США. А 25 октября по радио сказали, что в Центре международной дискуссии Сколкова прошло обсуждение темы вечного двигателя. Значит, в этой отрасли знания что-то изменилось?
Олег Короткое,
г. Новосибирск
В классическом виде вечный двигатель — гипотетическое устройство, производящее полезной работы больше, чем сообщаемая ему энергия — так и остался под запретом первого и второго начал термодинамики. Однако в ходе обсуждения было отмечено, что в настоящее время есть немало разработок, которые многие изобретатели и эксперты прошлого могли бы причислить к категории «вечных двигателей».
Никого, например, не удивляют наручные часы, которые не надо заводить или менять в них батарейки — они работают от тепла человеческого тела.
Современные биотехнологии также позволяют создавать установки, которые получают энергию, казалось бы, «ниоткуда» — из воздуха, сточных вод, света…
В дискуссии принял участие Жорес Алферов — единственный нобелевский лауреат по физике, постоянно проживающий на территории России.
Присутствовали в Сколкове британцы Брайан Сполдинг и Джеффри Хьюитт, канадец Клемент Боуман, американец Леонард Кох, российские академики Евгений Велихов, Борис Каторгин и Филипп Рутберг.