Евгений Айсберг - Радио?.. Это очень просто!

Л. — Ты рассуждаешь, как Эвклид и Декарт, вместе взятые!

Таким образом, в детекторе отношений напряжение между точками X и Y зависит в каждый данный момент только от частоты несущей, в то время как полное напряжение между точками А и Б совсем не зависит от частоты.

Н. — Я полагаю, что это напряжение зависит от амплитуды продетектированного сигнала.

Л. — И ты не ошибаешься. Именно поэтому оно может быть использовано для автоматической регулировки усиления приемника (АРУ).

Н. — Таким образом, напряжение между точками А и Б зависит от амплитуды, а между точками X и Y — от частоты. Это наводит меня на одну мысль, которая, может быть, покажется тебе смешной.

Л. — А, может быть, и нет. Говори же.

Н. — Как ты знаешь, я очень страдаю из-за помех от неоновой рекламы на нашем доме, создающей невероятные трески в моем приемнике. Эти помехи возникают в результате того, что принимаемые колебания модулируются по амплитуде возмущающими напряжениями. Следовательно, если я буду принимать с помощью детектора отношений частотно-модулированную передачу, эти помехи, воздействующие на амплитуду, а не на частоту сигнала, будут отсутствовать в сигнале низкой частоты между точками X и Y..

Почему ты смеешься, Любознайкин? Я сказал что-нибудь абсурдное?

Л. — О нет, наоборот, Незнайкин. Все, что ты сказал, совершенно правильно. Я просто подумал, что если мне придется излагать тебе сложную теорию операционного исчисления, то тебе достаточно будет поглотить лишь соответствующее количество сардин для стимулирования логических свойств твоего мышления…

Н. — Значит, кроме высокого качества музыкального воспроизведения (неограниченного ни по полосе, ни по динамическому диапазону), ЧМ передаче свойственна также высокая помехозащищенность. Это поистине замечательно!

Л. — Не торопись, дружище. Это почти так в случае детектора отношений, но совсем не так при приеме на дискриминатор, реагирующий на изменения как частоты, так и амплитуды.

Н. — Как жалко! Неужели не существует способа ограничить изменения амплитуды, поскольку они совершенно бесполезны и лишь способствуют проникновению помех при приеме?

Л. — Это можно сделать и это в действительности осуществляют в амплитудном ограничителе.

Н. — А что это такое?

Л. — Это устройство, которое включают перед частотным детектором и которое ограничивает на заданном уровне амплитуду сигнала. Все значения амплитуд, превышающие некоторое заданной значение, как бы подрезаются (рис. 128). Благодаря этому исключаются все изменения амплитуды, вызываемые как помехой, так и замираниями сигнала.

Рис. 128. Рисунок, поясняющий принцип двустороннего ограничения частотно-модулированных колебаний, амплитуда которых не сохраняет постоянной величины.

Н. — Твой ограничитель напоминает мне горшок, которым пользуются некоторые деревенские парикмахеры для стрижки клиентов. Все, что выходит за пределы горшка подстригается.

Л. — Я никогда не был жертвой такой операции.

Н. — Но как же устроен амплитудный ограничитель?

Л. — Наиболее распространена схема насыщенного пентода. Режим пентода выбирают таким образом, чтобы характеристика зависимости анодного тока от сеточного напряжения имела ярко выраженный горизонтальный участок (рис. 129). При достаточно большом напряжении сеточного возбуждения колебания выйдут за пределы линейного участка и будут ограничены на уровне верхнего и нижнего изгибов характеристики.

Рис. 129. Амплитудное ограничение происходит на верхнем и нижнем изгибах характеристики.

Н. — А как же удается создать характеристику такой необычной формы?

Л. — Подавая на экранирующую сетку незначительное напряжение (от 5 до 15 а). Его можно получить, например, с помощью гасящего резистора R с очень большим сопротивлением (рис. 130). Иногда при этом уменьшают и анодное напряжение.

Рис. 130. Схема амплитудного ограничителя.

Н. — Бедный голодающий пентод! Он, естественно, настолько слабеет, что не имеет сил передать амплитуды, превышающие некоторое значение… А какую роль играют в схеме резистор R1 и конденсатор С? Не имеет ли здесь место сеточное детектирование?

Л. — В известной мере, да. Благодаря падению напряжения на резисторе R1, возникающему из-за наличия сеточных токов, рабочая точка устанавливается таким образом, что получается наилучший режим амплитудного ограничения.

Н. — Мы можем приступить теперь к разбору цепей низкой частоты ЧМ приемника. Я полагаю, что и там должны быть какие-нибудь особые схемы.

Л. — На этот раз ты ошибся. Усилитель низкой частоты ЧМ приемника должен быть только очень высокого класса, чтобы не исказить ни амплитудную, ни частотную характеристику. Нужен также высококачественный громкоговоритель, и лучше не один, а несколько. Но я отмечаю, что эффект поглощения сардин исчезает и поэтому отпускаю тебя для пополнения запасов фосфора…

Беседа двадцать вторая

Современные радиоприемники часто компонуются с устройствами для проигрывания грампластинок (радиолы), также для записи и воспроизведения звука на магнитной ленте (магнитолы).

Незнайкин. — До сих пор, Любознайкин, ты говорил мне лишь о передаче звуков в пространстве. Однако некоторым образом их можно передавать и во времени. Так, например, вчера я слушал грампластинку великого тенора Энрико Карузо, умершего в 1921 г.

Любознайкин. — Ты совершенно прав, Незнайкин. Созданные специалистами по радиоэлектронике устройства позволяют «консервировать» звуки, а затем воспроизводить их.

Н. — Какие же это устройства?

Л. — Прежде всего усилители низкой частоты на лампах или транзисторах. Как при записи звука, так и при его воспроизведении мы всегда имеем малые напряжения звуковых частот, а ведь при воспроизведении необходимо получить довольно значительную мощность.

Н. — Хорошо, но как на практике звуки записываются в канавках (бороздках) грампластинки?

Л. — Как ты мог убедиться, эти канавки представляют собой чрезвычайно плотную спираль на одном сантиметре (по радиусу грампластинки) умещается от 35 до 100 канавок; при этом их глубина остается неизменной. Канавки «модулируются» звуком, который им придает волнообразную форму. Волны располагаются более или менее густо (в зависимости от частоты звука) и имеют большую или меньшую ширину (в зависимости от громкости звука).

Н. — Так, значит, если я правильно понял, в периоды тишины канавки имеют форму спирали, а практически, можно сказать, форму кругов, диаметр которых постепенно убывает. Их можно сравнить с незатухающими и немодулированными колебаниями тока высокой частоты. В местах, где записан звук, дорожка канавки изменяется в поперечном направлении, т.е. канавки попеременно отклоняются к центру и краю грампластинки. В этом случае канавка напоминает кривую тока высокой частоты, модулированного низкочастотным сигналом.

Л. — Браво, Незнайкин! Должно быть, ты зарядился приличной дозой фосфора, что так прекрасно понял природу записи звука на грампластинке.

Н. — И тем не менее кое-что сильно интересует меня. Как достигли того, что при больших амплитудах звука канавки не налезают одна на другую?

Л. — Это достигается путем ограничения максимального отклонения канавки до половины расстояния между двумя соседними канавками.

Н. — Как же осуществляется запись звука на грампластинке? Я предполагаю, что сначала записываемые звуки с помощью микрофона преобразуются в соответствующие электрические сигналы низкой частоты. Последние, несомненно, усиливаются уже изученными нами устройствами. А затем?

Л. — Затем остается лишь преобразовать усиленные сигналы в механические колебания при помощи рекордера, резец которого и нанесет канавки на специальную пластинку.