Рудольф Сворень - Ваш радиоприемник

В цепи обратной связи имеются два фильтра — один из них пропускает высшие звуковые частоты, другой — низшие. Уменьшая сопротивление R1, это своего рода гасящее сопротивление, мы усиливаем обратную связь (а значит, ослабляем входной сигнал) на высших частотах и создаем «завал» частотной характеристики в этой области. Аналогично с помощью сопротивления R2 регулируется тембр в области низших частот. Практически в цепях обратной связи имеется значительное количество сопротивлений и конденсаторов (в принципе вместо конденсаторов можно использовать катушки — их сопротивление тоже зависит от частоты), с помощью которых и осуществляется корректировка частотной характеристики.

И, наконец, еще один незнакомый нам элемент усилителя НЧ — двухтактный выходной каскад. Когда от усилителя нужно получить большую мощность и одной лампы уже недостаточно, поступают довольно просто — берут две, включая их так, как показано на рис. 52. Это и есть двухтактный выходной каскад, который можно встретить почти во всех приемниках высокого класса.

Рис. 52

Возможен такой режим двухтактного каскада, когда лампы работают поочередно, подобно кенотронам в двухполупериодном выпрямителе. Правда, в двухполупериодном выпрямителе нагрузку включают так, чтобы получить в ней пульсирующий ток, то есть ток одного направления. В двухтактном каскаде задача совсем другая — лампы должны создать в нагрузке переменный ток, причем каждая из них обеспечивает какой-нибудь одни — положительный или отрицательный полупериод этого тока. Из каждой половинки обмотки энергия передается во вторичную, где выходные мощности обеих ламп суммируются в едином переменном токе низкой частоты.

Можно было бы, конечно, обойтись и без двухтактной схемы и просто включить лампы параллельно — анод соединить с анодом, катод — с катодом, сетку — с сеткой. При этом увеличился бы суммарный анодный ток, а значит, и входная мощность. Однако двухтактная схема имеет по сравнению с параллельным включением ламп, да и вообще по сравнению с любой однотактной схемой (рис. 49), ряд серьезных преимуществ.

Глазные из них — малые нелинейные искажения при большой выходной мощности, уменьшение габаритов выходного трансформатора, экономный расход анодного тока, возможность улучшить частотную характеристику. Благодаря этим достоинствам двухтактная схема, наверное, применялась бы еще более широко, не будь у нее так велики запросы. Она требует, чтобы на сетки ламп Л2 и Л3 подавались одинаковые по величине и обязательно противофазные напряжения — когда на одной сетке положительный полупериод усиливаемого сигнала, на другой должен быть отрицательный. Для того чтобы получить такие напряжения, как правило, используется специальный усилительный каскад с громоздким названием «фазоинвертор».

Наиболее простая схема для получения двух напряжений показана на рис. 52. Здесь вторичная обмотка междулампового трансформатора Тр1 разделена на две части, а так как заземлен средний вывод («средняя точка»), то напряжения на сетках ламп Л2 и Л3 оказываются в противофазе — в тот момент, когда на сетке Л1 «плюс» относительно шасси, на сетке Л2 — «минус». В приемниках подобная схема сейчас встречается сравнительно редко — ее заменили бестрансформаторные ламповые фазоинверторы. Один из них — усилительный каскад с разделенной на две части нагрузкой (рис. 53, а).

Когда под действием входного сигнала увеличивается анодный ток лампы Л1, то одновременно возрастают и напряжения на анодной R1 и катодной R2 нагрузках. При этом, естественно, напряжение на аноде уменьшается, а на катоде увеличивается. Иными словами, напряжения, которые получаются с выходом этого необычного каскада, действуют в противофазе, что и необходимо для двухтактного усилителя. В третьей схеме (рис. 53, б) переворачивание фазы осуществляется с помощью дополнительного каскада, который собран на первой половине двойного триода (Л1). И, наконец, четвертая схема (рис. 53, в), где напряжение на сетку одной из ламп двухтактного каскада подается с выходного трансформатора.

Рис. 53

Нужную фазу этого напряжения можно легко получить, заземляя тот или другой вывод специальной обмотки III.

Оценивая наиболее интересные изобретения нашего времени, люди далекого будущего, вероятно, отдадут должное старому доброму граммофону. Первые аппараты записи и воспроизведения звука — фонограф и граммофон — так же, как книги, фотография, кино — открыли новые возможности для хранения и распространения информации — главного богатства цивилизованного человечества. Больше того, звукозапись — это одно из средств хоть как-то противостоять неумолимому течению времени. Для нас навсегда потеряны виртуозное мастерство Паганини-исполнителя и страстные монологи великих актеров русского крепостного театра, но голоса Собинова, Шаляпина, Карузо стали бессмертными благодаря небольшим черным дискам с длинными, закрученными в спираль звуковыми дорожками. Граммофонные пластинки сохранили на века бесконечно дорогой всем людям голос вождя революции Владимира Ильича Ленина.

Подлинный переворот в звукозаписи произвела радиоэлектронная техника. На ее основе появились принципиально новые системы записи звука и, в частности, оптическая и магнитная. Даже старый граммофон, подружившись с молодыми и умелыми электронными приборами, сам в корне преобразился и начал свою вторую жизнь. Раньше на долю граммофона доставалась поистине непосильная работа — слабые колебания иглы, бегущей по извилистой звуковой дорожке, сами, без всякой посторонней помощи должны были создавать звук. Хорошо известно, какой это был звук! Напрягаясь из последних сил, работая с огромным браком — с сильными частотными и нелинейными искажениями, граммофон с трудом развивал звуковую мощность в несколько сотых долей ватта.

Теперь все происходит иначе. В звуковоспроизводящий тракт вклинились ламповые усилители, граммофонная игла перешла на легкую работу, исчезли проблемы мощности, резко уменьшились искажения. Теперь игла звукоснимателя легкая, как пушинка, только считывает информацию. Скрупулезно следуя за всеми извилинами канавки, она колеблется и с помощью пьезоэлемента (чаще всего кристалл титаната бария) эти колебания превращаются в переменное электрическое напряжение соответствующей формы (рис. 54, а). Одним словом, звукосниматель — это тоже своего рода переводчик, причем той же квалификации, что и микрофон.

Рис. 54

Легкие условия работы звукоснимателя, позволяющие ему практически без искажения осуществлять перевод с «механического языка» на «электрический», можно подтвердить цифрами. Когда звукосниматель воспроизводит долгоиграющие записи, то наибольшая амплитуда колебаний его иглы (обратите внимание — наибольшая!) составляет 20–30 микрон; вес звукоснимателя, приведенный к концу иглы, не превышает 5—12 граммов; от звукоснимателя требуется низкочастотное напряжение в несколько сотых долей вольта и мощность…0,0000001 ватта! Дальше за звукоснимателем следует уже знакомый нам усилитель НЧ, который усиливает этот слабый сигнал, доводит его мощность до необходимой величины и передает громкоговорителю. Для воспроизведения грамзаписей приспособлен любой приемник. Установив переключатель диапазонов в положение Зв — звукосниматель, мы переключаем вход усилителя НЧ с детектора к выведенным на заднюю стенку гнездам для звукоснимателя (рис. 54, б). В радиолах одновременно включается в сеть электродвигатель.

На этом мы, пожалуй, закончим разговор о низкочастотном усилительном тракте радиоприемника. Теперь нам предстоит посмотреть, как происходит усиление сигнала до детектора, как устроен и работает тракт усиления высокой частоты.

В поисках симметрии

А что если попробовать составить схему приемника, симметричную относительно детектора? С одной стороны детекторного каскада у нас уже есть двухламповый усилитель низкой частоты, а теперь поставим такой же двухламповый усилитель и перед детектором, чтобы он усиливал высокочастотный сигнал, поступающий с входного контура. Одна из возможных схем такого усилителя приведена на рис. 55, а. Она очень похожа на схему низкочастотного усилителя (рис. 49, б), хотя и имеет некоторые особенности.

Во-первых, обратите внимание, как отличаются величины самих элементов схемы — конденсаторов и сопротивлений. Это связано прежде всего с тем, что на высоких частотах емкостное сопротивление конденсатора несравненно меньше, чем на низких. Поэтому, например, переходный конденсатор С4 может иметь очень маленькую емкость, в сотни раз меньше, чем в усилителе НЧ — на высоких частотах, и небольшой емкости достаточно для того, чтобы легко пропустить сигнал с одного каскада на другой. По той же причине стали значительно меньше и емкости развязывающих фильтров в цепях катода и экранных сеток.