Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Транзисторы

Рис. 29. Низкочастотная составляющая продетектированного сигнала — это копия низкочастотного сигнала, который на передатчике осуществлял модуляцию.

Именно в изменениях амплитуды сигнала записана та информация— речь, музыка, телеграфные знаки, — которую радиоволны принесли с передающей станции к приемнику. Выделить эту информацию — вот задача детектора.

Сам модулирующий сигнал, который на передатчике оставил свои «отпечатки» на высокочастотном сигнале, — это сигнал низкой частоты. Мы получили бы его график, если бы соединили амплитуды высокочастотного тока пунктирной линией (часто применяют выражение «низкочастотная огибающая»). Но то, что легко сделать карандашом, не так-то просто может повторить электрическая цепь. И не всякая цепь может «прочесть», что записано в радиосигнале, не всякая цепь может обнаружить, что амплитуда его модулирована.

В спектре модулированного сигнала нет низкочастотной составляющей (рис. 29, листки в, г ). Это может показаться странным, но это факт. Выделив из модулированного тока все его составляющие, вы не обнаружите среди них тока низкой частоты, который отображал бы принесенную информацию. Низкочастотная составляющая появляется лишь после того, как за дело берется диод. Именно он меняет форму модулированного высокочастотного тока таким образом, что в его спектре появляется нужный нам ток низкой частоты.

Происходит это довольно просто: благодаря диоду в цепи детектора появляется уже не переменный, а пульсирующий ток высокой частоты (листок д ), который состоит из трех составляющих — высокочастотной I д-вч , точнее, нескольких высокочастотных составляющих (листок е ) у низкочастотной I д-нч и постоянной I д= . Дальше в дело вступают фильтры. Они-то и выделяют основную продукцию детектора — низкочастотный сигнал.

На всех наших схемах пути составляющих I д-вч и I д-нч для удобства показаны тонкими стрелками. Но это совсем не значит, что речь идет о постоянных токах — I д-вч и I д-нч , это самые настоящие переменные токи, которые, лишь сложившись с I д= , дают в сумме пульсирующий ток одного направления. Стрелки, которые относятся к переменным токам, сделаны «волнистыми», а нужны они лишь для того, чтобы легче проследить путь того или иного тока.

Несколько слов о выборе деталей фильтра. Емкость С ф-нч выбрана так, чтобы этот конденсатор легко пропускал низкочастотную составляющую. Высокочастотная составляющая через С ф-нч не пойдет, так как ей при этом придется преодолеть довольно большое сопротивление R н~ . Резистор R н~ — это низкочастотная нагрузка, на которой получают выходной сигнал: напряжение низкой частоты U нч . Сопротивление R н~ во много раз больше, чем емкостное сопротивление конденсатора С ф-вч на высокой частоте. В то же время С ф-вч не «уведет» от нагрузки R н~ основную продукцию детектора — низкочастотную составляющую I д-нч , так как на низкой частоте емкостное сопротивление этого конденсатора очень велико за счет его небольшой емкости. С конкретными значениями деталей фильтра вы можете познакомиться на рис. 45, а также на других практических схемах ламповых и транзисторных приемников.

Схема рис. 27– 21 называется последовательной, так как контур, диод и нагрузка (основной нагрузкой детектора считается R н , а от нее уже идут ответвления для I д-нч и I д-вч )соединены последовательно. Во второй схеме (рис. 27– 19 ) эти элементы соединены параллельно, и она так и называется параллельной. В обеих схемах направление включения диода не имеет никакого значения: при любом из двух возможных направлений низкочастотный сигнал будет одинаковым.

рис. 27 –19

Однако в некоторых случаях в детекторе используются и отходы производства — постоянная составляющая I = (в выпрямителе она была основной продукцией!). А в этом случае уже нужно думать, как включать диод: при разных включениях направление тока I = через нагрузку, а значит, и полярность постоянного напряжения U = на нагрузке будет разной (рис. 27– 18 ).

рис. 27 —18

Для того чтобы оценить достоинства и недостатки детекторного приемника, а больше для того, чтобы почувствовать, что дадут нам в дальнейшем усилители слабого сигнала, рекомендуется изготовить детекторный приемник по простой (рис. 27– 19, 21 ) или по самой простой (рис. 27– 20 ) схеме.

рис. 27 —20

Данные его деталей вы найдете на стр. 115. А те, для кого детекторный приемник будет первым шагом в практическую электронику, могут воспользоваться его более подробным описанием (стр. 111) и монтажной схемой, помещенной на цветной вкладке (рис. 43).

Кроме выпрямления переменного тока и детектирования, диод выполняет в электронной аппаратуре еще множество других работ. Вот лишь один из многих примеров — схема, где диод работает в должности автоматического выключателя, в роли «дуракоупорного» прибора, который не позволяет рассеянному или неграмотному работнику довести дело до аварии. В данном случае (рис. 27– 12, 13 ) диод следит, чтобы какой-либо «ответственный» двигатель, например привод насоса, не пошел в обратную сторону из-за неправильного подключения батареи Б . При таком неправильном включение диод своим большим обратным сопротивлением просто разрывает цепь.

рис. 27 —12, 13

Подобных примеров можно привести немало — полупроводниковые диоды широко применяются в автоматике.

На этом мы, пожалуй, и закончим знакомство с полупроводниковым диодом. Мы увидели, что у диода есть много интересных профессий, что он умеет делать много важных и полезных дел. Но не только поэтому мы уделили ему столько внимания. Сделали мы это еще и потому, что почти все рассказанное о полупроводниковом диоде необходимо знать для знакомства с полупроводниковым триодом: от диода до главной нашей цели, до транзистора, остается буквально один шаг. И сейчас этот шаг будет сделан.

Десять лет вынашивал Христофор Колумб планы дальнего плавания через Атлантический океан. Десять лет великий путешественник агитировал купцов, вельмож, королей, правительственных чиновников, добывал деньги на снаряжение кораблей. Наконец 3 августа 1492 года три небольших, по нашему времени, корабля (два из них, «Пинта» и «Нинья», имели длину около двадцати метров, а самый крупный из парусников, «Санта Мария», имел водоизмещение около ста тонн, чуть побольше, чем у нынешнего речного трамвайчика) вышли из небольшого испанского порта Палис и взяли курс на запад.