Шаг за шагом

Второй приемник (чертеж 20) выполнен на лампах с так называемым октальным восьмиштырьковым цоколем. Такие лампы с металлическими и стеклянными баллонами начали широко выпускать еще в 1935—1936 годах, и на протяжении более чем двадцати лет они были основным типом приемно-усилительных ламп. Еще и сейчас различные лампы с октальным цоколем очень широко используются радиолюбителями.

Приемник имеет несколько известных нам схемных особенностей и, в частности, регулятор тембра в цепи обратной связи и двухполупериодный выпрямитель на кенотроне 5Ц4С. Особенностью этого кенотрона является то, что катод внутри баллона соединен с нитью накала. Напомним, что с катода кенотрона мы снимаем «плюс» выпрямленного напряжения, и поэтому питание накала кенотрона осуществляется от отдельной обмотки, тщательно изолированной от всех других обмоток, которые так или иначе соединены с «землей».

В выпрямителе используется весьма распространенный силовой трансформатор ЭЛС-2, имеющий следующие данные: сердечник Ш32х40, секции первичной обмотки Iа и Iв (напряжение 110 в) содержат по 400 витков провода ПЭ-0,33, а секции Iа и I6 (напряжение 17 в) — по 60 витков того же провода. Повышающая обмотка содержит 1730 витков с отводом от середины (2х865 витков) провода ПЭ-0,18, обмотка накала ламп — 26 витков ПЭ-1,0, обмотка накала кенотрона — 20 витков ПЭ-0,93. На каркасе обмотки располагаются, как обычно: сначала идут сетевые обмотки, затем повышающая и, наконец, обе накальные. Между сетевой и повышающей обмотками, как правило, располагается один слой тонкого провода, имеющий лишь один вывод. Это так называемый электростатический экран, который препятствует прохождению помех из сети в приемник. Вывод электростатического экрана необходимо заземлить (иногда это уже сделано в самом трансформаторе).

В силовом трансформаторе ЭЛС-2 применена оригинальная система переключения сетевых обмоток (лист 117). При напряжении сети 220 в включаются последовательно секции Iа и Iв, каждая из которых рассчитана на напряжение 110 в (110 в + 110 в = 220 в). При напряжении сети 110 в обе эти секции соединяются параллельно, а это равносильно включению одной секции с удвоенным сечением провода.

То, что при напряжении 110 в сечение провода сетевой обмотки должно быть больше, чем при напряжении 220 б, вполне понятно: поскольку приемник всегда потребляет одну и ту же мощность, то при более низком напряжении ток в сетевой обмотке оказывается больше. Так, например, если приемник потребляет от сети 66 вт, то при напряжении 220 в по сетевой обмотке пойдет ток 0,3 а, а при напряжении 110 в этот ток будет равен 0,6 а. А чем больше величина тока в какой-либо обмотке, тем больше должно быть и сечение ее провода, чтобы этот провод не перегревался. Чем больше сечение провода, тем больше его поверхность, тем лучше этот провод излучает тепло, тем, следовательно, больший ток можно пропускать по нему, не опасаясь перегрева. Кроме того, увеличивая сечение провода, мы уменьшаем его сопротивление, а значит, уменьшаем ту часть подводимого напряжения, которая неизбежно теряется на самой обмотке. Если бы, включив приемник в сеть 110 в, мы не увеличили сечение провода сетевой обмотки (а это как раз и достигается параллельным соединением секций), то трансформатор начал бы перегреваться, а кроме того, заметно уменьшилось бы напряжение на всех его обмотках за счет чрезмерного падения напряжения на сетевой обмотке.

При работе приемника от сети 127 в к параллельно соединенным секциям Iа и Iв добавляются еще и две параллельно соединенные секции I6 и Iг (на 17 в каждая; 110 в+17 в = 127 в). Все необходимые переключения сетевых обмоток осуществляются с помощью октального (восьмиштырькового) цоколя от лампы и обычной ламповой панельки. Если вам придется самим составлять подобную схему переключений, то запомните, что при последовательном включении секций начало одной из них необходимо подключать к концу другой, а при параллельном включении начало соединяется с началом, а конец — с концом (все это при условии, что все секции намотаны в одну и ту же сторону). Схема переключения обмоток на чертеже 20 практически не отличается от схемы, приведенной на листе 117. Разница состоит лишь в месте отвода в одной из сетевых обмоток.

В обоих сетевых приемниках через сопротивление фильтра выпрямителя проходят анодные и экранные токи всех ламп. При этом, конечно, на сопротивлении R₁₉ теряется значительная часть выпрямленного напряжения, и к лампам подводится напряжение не более 160—180 в. Как вы уже знаете, эту величину можно заметно повысить, если анодный ток выходной лампы пропустить помимо сопротивления фильтра (чертеж 9, лист 125). Для этого достаточно напряжение на анод лампы (провод AЛ₄) подать с конденсатора С₃₄ и исключить одно из сопротивлений R₁₉, чтобы улучшить фильтрацию напряжения, подводимого к лампам Л₁, Л₂, Л₃ и экранной сетке Л₄. В результате напряжения на электродах повысятся на 20—25%, увеличится выходная мощность, улучшится чувствительность приемника. Что же касается изменений в схеме, то практически иногда возникает необходимость лишь несколько увеличить сопротивление R₆ (чертеж 19) или R₄ (чертеж 20).

Кроме регулятора тембра и двухполупериодного выпрямителя, во втором приемнике имеются еще две схемные особенности: трехточечная схема гетеродина и система АРУ с задержкой. Обе они заслуживают серьезного внимания, так как находят очень широкое применение в промышленных и любительских приемниках.

В серии ламп с октальным цоколем имеются четыре типа, предназначенных для использования в преобразователе частоты. Это лампы 6К8, 6А8, 6Л7 и 6А7. Лампа 6К8 устроена почти так же, как и 6И1П, однако выпускалась она в очень небольших количествах и встречается довольно редко. Лампа 6А8 лет пятнадцать — двадцать назад применялась широко, и поэтому она и сейчас еще часто встречается у радиолюбителей. Особенность этой лампы заключается в том, что у нее анод гетеродинной (триодной) части выполнен в виде спирали и вместе с управляющей сеткой гетеродинной части помещен вблизи катода на пути общего электронного потока. Благодаря этому отпадает необходимость во второй управляющей сетке в преобразовательной части лампы. Используя лампу 6А8, гетеродин можно собирать по обычной схеме и на тех же катушках, которые предназначены для лампы 6И1П (может оказаться необходимым лишь подобрать число витков в катушках обратной связи).

Старая лампа 6Л7 и сравнительно новая 6А7 (лампа 6А7 в свое время имела еще ряд названий; 6SA7, 6А10, 6А10С) предназначены для работы с отдельным гетеродином, то есть с гетеродином, выполненным на отдельной лампе, например на триоде. Поэтому в лампах 6Л7 и 6А7 триодной части нет и лишь имеются две управляющие сетки: на одну из них подается сигнал из входной цепи, а к другой подводится высокочастотное напряжение от отдельного гетеродина.

Опыт эксплуатации лампы 6А7 показал, что она обладает хорошими качественными показателями, и были созданы схемы, позволяющие использовать лампу 6А7 в преобразователе частоты... без отдельного гетеродина. Одна из таких схем (первая схема на листе 178) получила очень широкое распространение, ее можно встретить в приемниках «Урал-52», «Урал-50», «Балтика», «Рекорд-57», «Рекорд-52», «Электросигнал-2», «Минск», «Москвич», «Рига-6», «Рига-10» и многих других. Именно эту схему мы применим и в нашем приемнике.

Для того чтобы создать положительную обратную связь, без которой, как известно, гетеродин не может работать, совсем не обязательно делать специальную катушку обратной связи. Можно включать контур в анодную цепь лампы и с этого же контура подать напряжение на управляющую сетку (напряжение обратной связи). Подобные схемы получили название трехточечных, потому что здесь к контуру подключены все три электрода лампы: анод, катод и управляющая сетка.

Известны две основные трехточечные схемы: с индуктивной и емкостной обратной связью (лист 167). В первом случае напряжение положительной обратной связи подается на сетку с части витков контурной катушки, а во втором случае — с делителя, который образован двумя контурными конденсаторами. В нашем приемнике гетеродин выполнен по трехточечной схеме с индуктивной обратной связью и с заземленным по высокой частоте анодом, роль которого выполняет экранная сетка лампы 6А7 (лист 178).

Мы уже отмечали, что для упрощения монтажа в качестве одной из цепей используют металлические шасси, монтажную панель приемника или общий «земляной» провод, а детали, соединенные с шасси, называют «заземленными». Во всех приемниках к шасси подключают «минус» выпрямителя и поэтому «заземляют» катоды всех ламп. Анодный ток лампы, как известно, состоит из постоянной и переменной составляющих, и заземлить катод для одной из них еще не значит заземлить его для другой. Так, например, когда в катодную цепь, то есть между катодом и шасси, мы включаем сопротивление, шунтированное конденсатором (лист 179), то заземляем катод только для переменной составляющей (как говорят обычно, катод заземлен по переменной составляющей). Для постоянной составляющей катод можно считать заземленным лишь условно, так как на сопротивлении R_кат, то есть между катодом и шасси, действует небольшое постоянное напряжение. Если же мы соединим катод с шасси через дроссель, то он (катод) окажется заземленным лишь по постоянному току, так как для переменного тока дроссель будет обладать большим сопротивлением.

Все, что мы говорили о заземленном катоде, можно отнести к аноду, экранной сетке и управляющей сетке. Так, например, анод практически никогда не бывает заземленным по постоянному току, так как на анод подается «плюс», а заземляется почти всегда «минус» анодного выпрямителя; чрезвычайно редко встречается анод, заземленный по переменному току, так как в анодную цепь, как правило, включается сопротивление нагрузки. Экранная сетка, наоборот, по переменному току всегда заземлена через блокировочный конденсатор С_э.

Упрощенная схема гетеродина нашего приемника приведена на рисунке 149. Из этой схемы видно, что для переменного тока катод лампы не заземлен, так как соединен с шасси через часть контурной катушки L^"_K. Заземлен для переменного тока анод лампы (через конденсатор С_ф). Часть контура L^"_K включена между анодом и катодом (анодная нагрузка), а с части контура L^'_K снимается напряжение положительной обратной связи. Когда такая схема выполняется на лампе 6А7, то в гетеродине используется катод, одна из управляющих сеток (обычно первая) и экранная сетка, выполняющая «по совместительству» роль анода гетеродина. С этой «ролью» экранная сетка справляется прекрасно, так как на нее, так же как и на анод, подается постоянное напряжение, а по переменному току эта сетка заземлена через конденсатор С_э (лист 178).

Для приемника можно взять те же гетеродинные катушки, которые использовались с лампой 6И1П. При этом катушки обратной связи (L₈, L₁₀, L₁₂) нужно будет удалить, а у контурных катушек (L₇, L₉ И L₁₁) сделать отвод (рис. 149) от одной трети общего числа витков. Катушки включаются так, чтобы меньшая часть витков соответствовала секции L^"_K (включается между катодом и шасси), а большая часть витков — секции L^'_K (включается между катодом и управляющей сеткой).

При желании можно использовать имеющиеся у нас катушки без всякой переделки, собрав гетеродин по нижней схеме, приведенной на листе 178. Здесь экранная сетка лампы 6А7, как и в предыдущей схеме, играет роль анода гетеродина. Основная разница состоит в том, что во втором случае катушки обратной связи включены непосредственно в цепь экранной сетки и поэтому ее уже нельзя заземлить через конденсатор С_э. В результате этого ухудшаются усилительные свойства лампы и несколько падает чувствительность приемника.

И, наконец, последняя схемная особенность рассматриваемого приемника состоит в том, что в нем применяется система АРУ с задержкой (рис. 150, лист 181, 182). Прежде чем разбирать эту систему, скажем, зачем она нужна.

Основная «работа» системы АРУ заключается в том, что она снижает усиление приемника, по мере того как возрастает напряжение сигнала на выходе. Тогда, когда на входе появляется сильный сигнал, система АРУ, резко снизив усиление, предохраняет усилитель низкой частоты от перегрузки, а радиослушателей — от оглушительного по громкости звука. Но спрашивается, нужно ли снижать усиление приемника, когда уровень входного сигнала возрастает, но все еще остается очень слабым? Конечно, нет, и вы можете сами убедиться в этом на простом примере.

Предположим, что на входе приемника действует сигнал с напряжением 10 мкв. Это очень слабый сигнал, и создаваемый им в громкоговорителе звук будет очень тихим. Теперь предположим, что мы нашли другую станцию, которая создаст на входе приемника сигнал в 20 мкв. Зто, конечно, тоже очень слабый сигнал, но все же в два раза сильнее первого, и, очевидно, напряжение, которое теперь будет подводиться к громкоговорителю, также возрастет в два раза. Но, к сожалению, как только возрастет уровень сигнала на входе, вступит в действие система АРУ. Она уменьшит усиление приемника, и напряжение низкой частоты на выходе детектора возрастет уже не в два, а примерно в полтора раза.

Таким образом, действующая «без разбора» система АРУ, которая очень нужна в случае сильного сигнала, приносит лишь вред при приеме слабых сигналов. Можно ли устранить этот недостаток? Очевидно, можно, если автоматически выключать АРУ тогда, когда напряжение входного сигнала мало. Такое выключение и осуществляется в системе АРУ с задержкой.

Представьте себе, что на детектор вместе с высокочастотным напряжением подается и постоянное, причем «минусом» на анод (или, что то же самое, «плюсом» на катод). Совершенно ясно, что отрицательное напряжение на аноде «запрет» диод и тока в нем не будет. А как теперь будет влиять на работу диода подводимое к нему напряжение высокочастотного сигнала? Очевидну что во время отрицательных полупериодов высокочастотного сигнала запирающее напряжение на аноде диода будет возрастать, а во время положительных полупериодов — уменьшаться. Так, например, если на аноде действует постоянной отрицательное напряжение (напряжение «задержки») -1 в и переменное напряжение с амплитудой 0,5 в, то результирующее напряжение на аноде будет меняться от -1,5 в (-1 в — -0,5 в = -1,5 в) до -0,5 в (-1 в + 0,5 в = -0,5 в). При амплитуде сигнала 1 в напряжение на аноде будет меняться от -2 в до 0. Когда же амплитуда сигнала превысит напряжение «задержки» (-1 в), то на аноде моментами будет действовать положительное напряжение и в цепи диода будут появляться импульсы тока (лист 181). Так, например, если амплитуда переменного напряжения равна, то во время отрицательного полупериода напряжение на аноде будет достигать -3 в (-1 в — 2 в = -3 в), а во время положительных полупериодов на аноде будет появляться положительное напряжение + 1 в (-1 в + 2 в = + 1 в).

Из всего сказанного следует, что диод, на анод которого подано отрицательное напряжение задержки, начнет детектировать лишь после того, как напряжение сигнала превысит напряжение задержки. Иными словами, при слабых сигналах, которые не создадут на аноде лампы достаточного напряжения, детектор не будет работать. А поскольку в системе АРУ регулирующее напряжение (отрицательное смещение на сетки усилительных ламп) появляется только тогда, когда в цепи диода, а значит, и по сопротивлению нагрузки этого диода пойдет ток, то можно считать, что, подав на анод диода отрицательное напряжение задержки, мы выключаем систему АРУ при приеме слабых сигналов.

В рассмотренной нами упрощенной схеме все получается очень хорошо, кроме одного: приемник с таким детектором... вообще не будет принимать слабых сигналов. Действительно, подав отрицательное напряжение на анод диода, мы не только выключим систему АРУ, но также выключим и детектор. Как говорит пословица, вместе с водой мы выплеснули из лохани и ребенка. Где же выход? А выход есть только один — нужно применить два диода. Один из них будет работать с «задержкой» и создавать регулирующее напряжение АРУ, другой диод будет использоваться для детектирования, и никакого постоянного напряжения мы на него подавать не будем (лист 182).

В схеме нашего приемника используется комбинированная лампа 6Г7 — двойной диод-триод. На триодной части этой лампы собран первый каскад усилителя НЧ, левый (по схеме) диод используется только для детектирования сигнала (детектор), правый — для получения регулирующего напряжения АРУ (выпрямитель АРУ). Сигнал промежуточной частоты на детектор подается, как обычно, с контура L₁₆С₂₄ и с этого же контура через конденсатор С₃₇ поступает на анод выпрямителя АРУ. В катодную цепь лампы включено сопротивление R₁₅, благодаря которому на самом катоде появляется постоянное положительное напряжение около 1 в относительно шасси.

К шасси через сопротивление утечки R₁₂ подключена управляющая сетка лампы и через сопротивление нагрузки R₂₂ анод правого диода. Это значит, что на аноде правого диода, так же как и на сетке, будет действовать отрицательное напряжение относительно катода (напряжение «задержки» и напряжение «смещения»). Нагрузка детектора R₁₁ подключается не к шасси, а непосредственно к катоду лампы, и поэтому между катодом и анодом левого диода (диод детектора) никакого постоянного напряжения не будет. Кроме рассмотренной схемы, существует еще ряд других способов подачи напряжения задержки на выпрямитель АРУ.