Рудольф Сворень - Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина

Рис. 55. Чем выше добротность контура, тем сильнее проявляются его резонансные свойства, тем лучше избирательность приемника. Кроме того, с увеличением добротности возрастает напряжение на контуре при резонансе, а значит, и громкость приема.

Хочется еще раз подчеркнуть, что резонанс в контуре наступает лишь в том случае, когда частота генератора, к которому этот контур подключен, равна частоте возникающих в контуре собственных колебаний. Так, например, если частота генератора равна 200 кгц, а частота собственных колебаний контура 150 кгц, то никакого резонанса, конечно, не будет. Для того чтобы добиться резонанса, необходимо либо уменьшить частоту генератора до 150 кгц, либо увеличить частоту собственных колебаний контура до 200 кгц. Последнее можно сравнительно просто сделать, уменьшив индуктивность L к или емкость С к контура. Ведь мы уже отмечали, что чем меньше L к и С к , тем больше частота собственных колебаний f контура (лист 73, рис. 47).

На листах 85 и 86 приведены четыре схемы детекторных приемников с колебательным контуром. Во всех этих приемниках детектор Д 1 , включенный последовательно с телефонами, подсоединен к контуру L кC K . Модулированное напряжение, действующее на этом контуре, создает в цепи детектор — телефон пульсирующий ток, который и заставляет мембрану телефона колебаться со звуковой частотой. На всех схемах С ф — это конденсатор фильтра, улучшающий работу детектора. Более подробно с ролью этого конденсатора мы познакомимся позднее. В приемнике, собранном по первой схеме (лист 85), сигнал из антенны передается прямо в контур (непосредственная связь контура с антенной).

При этом собственная емкость антенны С А [7] В данном случае С А —это емкость конденсатора, у которого роль одной из обкладок выполняет сама антенна, а роль другой обкладки — земля. У небольших комнатных антенн С А равна 30–80 пф, у наружных антенн — 300–400 пф. При расчете и настройке приемника принято считать, что С А = 200 пф. оказывается включенной параллельно конденсатору С к , и общая емкость контура равна сумме С А + С к (листы 88, 90 — общая емкость двух параллельно соединенных конденсаторов равна сумме их емкостей; соединить два конденсатора параллельно — это равносильно тому, что взять один конденсатор с большей площадью пластин). Недостатком непосредственной связи является сильное влияние антенны на настройку контура. При замене антенны может измениться С А и, следовательно, общая емкость контура. Это, в свою очередь, приведет к изменению частоты собственных колебаний f 0 , нарушит условия резонанса и уменьшит громкость передачи.

Все сказанное легко пояснить простым примером. Предположим, что в контур включен конденсатор С к емкостью 50 пф и к приемнику подключена сравнительно небольшая антенна с собственной емкостью 50 пф. В этом случае общая емкость контура равна С к общ = 50 + 50 = 100 пф и контур настроен на нужную нам станцию. Если теперь подключить большую антенну с собственной емкостью С А = 150 пф, то общая емкость контура окажется равной 50 + 150 = 200 пф, то есть увеличится в два раза по сравнению с первым случаем. При этом собственная частота резко уменьшится (чем больше С к , тем меньше f 0 ) и нужного нам резонанса уже не будет.

Можно уменьшить влияние антенны, подключив ее к контуру через конденсатор связи С св , обычно имеющий емкость 15–20 пф (емкостная связь контура с антенной). В этом случае параллельно контурному конденсатору С кокажется включенной цепочка, состоящая из двух последовательно соединенных конденсаторов С А (собственная емкость антенны) и С св (конденсатор связи). При последовательном соединении двух конденсаторов с сильно различающейся емкостью (лист 89) общая емкость примерно равна наименьшей из емкостей (несколько меньше ее) [8] Вычисление общей емкости при параллельном и последовательном соединении конденсаторов производится по формулам, очень напоминающим формулы для расчета общего сопротивления. Правда, при последовательном соединении С формула похожа на формулу для параллельного соединения R , а последовательное соединение R аналогично параллельному соединению конденсаторов (листы 28, 29, 30). . Емкость антенны почти всегда больше, чем С св , и поэтому если подключать к контуру различные антенны с различной собственной емкостью, то общая емкость цепочки С св и С А все равно будет примерно равна 15–20 пф и условия резонанса не нарушатся.

Чем меньше емкость конденсатора связи С св , тем меньше будет влиять антенна на настройку контура. Однако делать емкость этого конденсатора слишком малой нельзя, так как, чем меньше С св , тем меньше напряжение сигнала, действующее на контуре. Для того чтобы пояснить это, рассмотрим, как ведет себя конденсатор в цепи переменного тока. Вопрос этот для нас очень важен, так как с конденсаторами, включенными в цепи переменного тока, мы будем встречаться на каждом шагу.

Если говорить строго, то через конденсатор не проходит ни постоянный, ни переменный ток, так как между обкладками находится изолятор, в котором свободные электрические заряды двигаться не могут.

Включение конденсатора в цепь постоянного тока равносильно разрыву этой цепи. Что же касается переменного тока, то он будет протекать по цепи, в которую включен конденсатор, благодаря периодическому заряду и разряду этого конденсатора. Действительно, когда происходит заряд конденсатора, то электрические заряды, например электроны, на одной обкладке накапливаются, а с другой обкладки уходят. При этом они, конечно, двигаются по соединительным проводам, подключенным к обкладкам конденсатора. Такое же движение зарядов, только в противоположном направлении, происходит и при разряде конденсатора. Если включить конденсатор в цепь переменного тока, то он будет периодически заряжаться то в одной полярности, то в противоположной. Это значит, что электроны будут накапливаться то на одной, то на другой обкладке, и каждый раз при заряде и разряде свободные электроны будут двигаться по цепи, в которую включен конденсатор, не попадая, однако, в изолятор, включенный между обкладками.

А поскольку под действием переменного напряжения в цепи конденсатора двигаются заряды, то мы считаем, что конденсатор пропускает переменный ток, хотя и в этом случае заряды не проходят через изолятор.