Налаживание супергетеродина
О налаживании супергетеродинного приемника очень подробно рассказано в статьях В. Короля «Налаживание супергетеродина», опубликованных в журналах «Радио» № 3 (стр. 47—50) и № 4 (стр. 45—47) за 1954 год. Кроме того, вопросам налаживания приемников посвящены книги В. В. Енютина «Налаживание радиоприемников», издательство ДОСААФ, 1958 г., Г. А. Снидерева «Измерения при ремонте и налаживании радиоприемников», Связьиздат, 1955 и др. Ниже мы остановимся лишь на основных этапах налаживания приемника без специальных измерительных приборов.
Перед тем как включать приемник в сеть, нужно внимательно проверить правильность соединения всех цепей и, прежде всего, убедиться в том, что цепи постоянного анодного напряжения не замкнуты на «землю» («землей» мы в дальнейшем будем называть общий провод, подключаемый к гнезду «3»). Это можно сделать с помощью омметра, используя, например, авометр ТТ-1, Ц-20 и др., подключив его к конденсатору С35 (выпрямитель). Если приемник собран правильно, омметр покажет сопротивление 50—100 ком, причем в момент подключения прибора можно будет отметить «бросок» стрелки, обусловленный зарядкой конденсаторов С35 и С34 от батареи омметра. Если же прибор покажет сопротивление менее 1—5 ком (иногда можно обнаружить даже короткое замыкание), то нужно проверить исправность конденсаторов развязки и еще раз внимательно просмотреть весь монтаж. Лишь после того как этот дефект устранен, можно включить приемник в сеть и измерить режимы ламп (рис. 139), предварительно, конечно, измерив напряжение сети: при пониженном напряжении сети режимы ламп могут значительно отличаться от указанных на схеме.
Напомним, что режимом лампы мы называем постоянные напряжения на ее электродах. Эти напряжения устанавливаются подбором соответствующих сопротивлений—и в цепях экранных сеток и в цепях катодов ламп. При подборе режимов не нужно стремиться к тому, чтобы они абсолютно точно соответствовали рекомендованным — изменение режимов на 5—10% (а иногда и на 15—25%) существенно не повлияет на работу приемника.
Если в вашем распоряжении нет специальных измерительных приборов — генератора сигналов и лампового вольтметра, то налаживание приемника следует начинать с гетеродина, добиваясь прежде всего его нормальной работы на.одном из диапазонов, например на коротких волнах (рис. 140).
Можно убедиться в наличии переменного напряжения на контуре гетеродина, замыкая этот контур конденсатором сравнительно большой емкости (0,001—0,1 мкф) или простым проводником. Если гетеродин работал нормально, то при коротком замыкании контура колебания в нем прекратятся, и вследствие этого практически исчезнет сеточный ток лампы, который возникал при положительных полупериодах переменного напряжения на сетке. Постоянная составляющая сеточного тока, проходя по сопротивлению R2, создает на нем напряжение отрицательного смещения (около 5—10 в). Поэтому при срыве колебаний вместе с сеточным током исчезает отрицательное смещение и резко возрастает анодный ток лампы. В этом можно убедиться, включив миллиамперметр, рассчитанный на измерение тока 10—20 ма последовательно с сопротивлением R6 или измеряя напряжение на аноде (точнее, на конденсаторе С18). Чем больше анодный ток, тем больше падение напряжения на сопротивлении тем меньше напряжение на аноде. Опытные любители обнаруживают срыв генерации по сильным «щелчкам», которые слышны в громкоговорителе при замыкании контура гетеродина.
Если при замыкании контура анодный ток лампы не возрастает (или напряжение на аноде не падает), то значит, гетеродин не работает. В этом случае нужно прежде всего попробовать поменять местами концы катушки обратной связи или контурной катушки. Если это не даст желаемых результатов, то следует несколько сблизить эти катушки. Поворачивая ротор конденсатора настройки, нужно добиться нормальной работы гетеродина во всем диапазоне частот.
При налаживании гетеродина можно столкнуться с таким неприятным явлением, как прерывистая генерация, которая проявляется в виде сильного «рокота», прослушиваемого в громкоговорителе. Для того чтобы прекратить прерывистую генерацию, нужно включить последовательно с конденсатором С11 сопротивление величиной 50—200 ом, а также уменьшить расстояние между контурной катушкой и соответствующей катушкой обратной связи.
Выполняя все эти операции, нужно всегда проверять работу гетеродина на всем диапазоне: иногда может оказаться, что, чрезмерно раздвинув катушки, вы «сорвете» генерацию на каком-либо участке диапазона. Попутно укажем, что «прерывистая генерация» обычно наблюдается на коротковолновом участке диапазона, а «срыв» генерации — на длинноволновом участке. Последнее объясняется тем, что с уменьшением частоты ослабляется индуктивная связь между катушками.
Если нельзя добиться нормальной работы гетеродина указанными путями, то можно попытаться подобрать число витков катушки обратной связи и в самом крайнем случае величину сопротивлений R2, R6 и конденсатора С11.
Если гетеродин работает, то приемник должен сразу же принимать хотя бы одну-две станции — антенну следует временно подключить непосредственно к входному контуру, то есть к статору конденсатора С5. Приняв хотя бы одну станцию, следует сразу же подстроить в резонанс контуры ПЧ — сближением секций или с помощью сердечников, если они имеются. При этом можно ориентироваться на увеличение громкости приема (рис. 141, 142).
На время настройки всех контуров приемника и в том числе контуров ПЧ необходимо отключить систему АРУ. Проще всего это сделать, замкнув накоротко конденсатор С25.
Наиболее сложным этапом налаживания супергетеродина является настройка входных и гетеродинных контуров и сопряжение их настроек. Настраивать эти контуры можно, ориентируясь на работающие радиостанции, пользуясь заранее начерченной шкалой (чертеж 6).
Прежде всего нужно временно зашунтировать входной контур сопротивлением 10—20 ком (для того чтобы меньше проявлялись резонансные свойства этого контура). Изменяя емкость подстроечных конденсаторов С12, С13 и С14 и индуктивность катушек L7, L9, L11, необходимо добиться, чтобы прием той или другой станции соответствовал шкале приемника (рис. 143, 144).
Частоту принимаемой станции можно узнать с помощью какого-нибудь фабричного приемника. Затем, сняв шунтирующее сопротивление со входного контура, нужно подстроить и его, ориентируясь на наибольшую громкость приема. Входной контур должен также перекрывать диапазон частот, указанный на шкале. В заключение добиваются наилучшего сопряжения настроек контуров, ориентируясь на станции, работающие в трех точках каждого диапазона — в середине и на краях (лист 168).
При настройке входных и гетеродинных контуров следует помнить, что подстроечным конденсатором нужно пользоваться на высших частотах диапазона, то есть при выведенном роторе блока конденсаторов настройки, а подгонять индуктивность нужно на низших частотах, то есть при введенном роторе.
Основные элементы налаживания супергетеродинного приемника иллюстрируются рисунками 139—144. Рекомендуемый способ позволяет лишь приблизительно настроить приемник. Для точной его настройки необходимо иметь специальные приборы и прежде всего генератор сигналов.
В процессе налаживания приемника часто приходится устранять неисправность отдельных его деталей или неточности монтажа. Конечно, перечислить все возможные неполадки приемника очень трудно, можно указать лишь основные из них. Из деталей, применяемых в приемнике, неисправной может оказаться любая: могут замкнуться электроды внутри лампы (например, сетка и катод), нарушиться контакты в переключателе диапазонов или ламповой панельке, могут замыкаться на
каком-нибудь участке диапазона роторные и статорные пластины конденсатора настройки, может оказаться пробитым диэлектрик в конденсаторе постоянной емкости (в этом случае конденсатор ведет себя как обычный проводник), возможно нарушение контакта в выводах конденсаторов, а также постоянных и переменных сопротивлений и т. д. и т. п.
Обычно обнаружить какую-нибудь из этих неисправностей можно сравнительно легко, используя простейший прибор — авометр или заменяя проверяемую деталь другой, заведомо исправной. К сожалению, помимо неточностей монтажа и неисправных деталей, при налаживании приемника нередко встречаются и другие неполадки, устранить которые не всегда легко и просто.
Одно из самых неприятных явлений, с которым приходится сталкиваться в процессе налаживания приемника — его самовозбуждение. Обычно оно проявляется в виде сильных «свистов», громкость и тон которых могут оставаться неизменными на всех диапазонах. Причиной самовозбуждения является «паразитная» положительная обратная связь, которая может появиться в любом из каскадов приемника или сразу в нескольких каскадах. Такая обратная связь обычно возникает из-за неудачного расположения отдельных деталей или монтажных цепей, а также из-за попадания переменных составляющих анодного или экранного тока в общие питающие цепи.
Чаще всего самовозбуждение возникает в усилителе ПЧ и преобразователе частоты. Реже наблюдается самовозбуждение усилителя НЧ.
Для того чтобы обнаружить каскад, в котором происходит самовозбуждение, можно поочередно вынимать из приемника лампы, начиная с первой, или снижать напряжение на аноде и экранной сетке той или иной лампы, увеличивая соответствующее гасящее сопротивление (R4, R7, R14) и сопротивление фильтра (R5, R6, R8).
Чтобы предотвратить самовозбуждение усилителя ПЧ, прежде всего нужно устранить паразитную связь между анодной и сеточной цепью лампы Л2 и особенно между катушками L13, L14 с одной стороны, и L15, L16 — с другой стороны. Конечно, лучше всего применить экранированные контуры ПЧ от фабричных приемников. Экраны этих контуров необходимо заземлить, то есть соединить с общим «заземленным» проводом. В случае применения самодельных контуров ПЧ можно устранить нежелательную связь между ними, расположив катушки под углом 90°, а также поместив каркас с катушками L15 L16 в экран из алюминия, латуни или белой жести (чертеж 3). Следует помнить, что экранирование несколько изменяет индуктивность катушки, а следовательно, и резонансную частоту контура, но это не очень страшно, так как в экран помещается лишь один колебательный контур L15С23, частоту настройки которого можно принять за основу и уже по ней подстраивать другие контуры ПЧ — L13С21 и L14С22 (для случая самодельных контуров).
Если и после экранирования анодного контура усилителя ПЧ самовозбуждение не прекратится, то можно попробовать увеличить в полтора-два раза сопротивления развязывающих фильтров, снизить напряжение на экранных сетках на 15—50% и, наконец, включить в цепь катода лампы Л2 небольшое (100—300 ом) сопротивление. За счет этого сопротивления в усилителе возникнет отрицательная обратная связь (лист 157), которая скомпенсирует «паразитную» положительную связь, являющуюся причиной самовозбуждения. Правда, введение отрицательной обратной связи заметно снижает усиление каскада и поэтому может быть рекомендовано лишь в качестве крайней меры. Избавиться от самовозбуждения в преобразователе частоты, как правило, удается путем рационального размещения деталей, сокращения длины монтажных проводов и, в крайнем случае, уменьшения экранного напряжения лампы Л1.
Другое неприятное явление, с которым можно столкнуться при налаживании приемника, — фон переменного тока, о котором уже рассказывалось весьма подробно. Возможны две основные причины появления фона: первая — плохая фильтрация выпрямленного (анодного) напряжения и вторая — наводка от проводов, по которым проходит питающий переменный ток. Обе причины могут возникать одновременно.
Для улучшения фильтрации анодного напряжения в блоке питания можно применить дроссель вместо сопротивления R19. Для борьбы с наводками,создающими фон, необходимо помещать в экран все провода сеточной цепи лампы Л2 — провода, идущие к детектору, регулятору громкости, гнездам звукоснимателя.
В супергетеродинном приемнике существует еще одна причина фона: паразитная модуляция в преобразовательном каскаде. Если напряжение на аноде гетеродина плохо отфильтровано или на деталях гетеродинного контура появляются большие наводки, то в этом каскаде высокочастотный сигнал может подвергнуться паразитной модуляции с частотой 50 гц. Для борьбы с этим явлением можно попробовать параллельно с конденсатором С18 включить электролитический конденсатор на 5—20 мкф и 300 в.
Следует заметить, что фон и даже самовозбуждение на низкой частоте могут появиться, если окажутся незаземленными корпус и ось переменного сопротивления R11. Чтобы заземлить ось, достаточно под гайку, с помощью которой закрепляется сопротивление, подложить жестяную пластинку, соединив ее с «земляным» проводом, или, что то же самое, с экранирующим чулком.
В процессе налаживания приемника может возникнуть необходимость значительно изменить данные деталей, приведенные на схеме и в описании.
Прежде всего, вместо силового трансформатора от приемника «Рекорд» можно с успехом применить трансформатор от любого другого приемника, не считаясь с тем, что в этом случае режимы ламп могут заметно отличаться от приведенных на схеме.
В зависимости от того как выполнен монтаж, может значительно изменяться емкость колебательных контуров. Это может потребовать введения в контуры (чаще всего на ДВ и СВ диапазонах) дополнительных конденсаторов емкостью 5—50 пф, которые следует подключать параллельно соответствующим подстроечным конденсаторам. Большое значение имеет точный подбор сопрягающих конденсаторов. Для удобства настройки приемника (сопряжения контуров) на ДВ и СВ диапазонах целесообразно параллельно сопрягающим конденсаторам включать подстроечные конденсаторы емкостью 5—30 пф. Эти конденсаторы в основном будут влиять на настройку на низших частотах диапазона.
В ряде случаев может оказаться необходимым несколько изменить число витков контурных катушек и особенно катушек обратной связи. При подборе индуктивности контуров длинных и средних волн, а также контуров ПЧ, выполненных на картонных гильзах, следует обращать внимание на то, чтобы отдельные секции какой-либо катушки были намотаны в одну и ту же сторону и чтобы конец одной из секций был соединен с началом другой. В этом случае при сближении секций общая индуктивность катушки растет (резонансная частота контура падает) так же, как и при вдвигании в катушку сердечника. Если перемещением секций или сердечника не удается установить нужную частоту контура, то следует постепенно изменять число витков в одной из секций.
Следует заметить, что для ослабления помех с частотой, равной промежуточной, в ряде случаев может оказаться необходимым включение в антенную цепь фильтра с теми же данными, что и у любого контура ПЧ, например L15С23. Схема включения такого фильтра показана на листе 163.
Налаживание приемника — процесс достаточно трудоемкий, требующий внимания, большого терпения и, самое главное, вдумчивого отношения ко всем явлениям, с которыми приходится сталкиваться при настройке того или иного каскада. Поиски неисправностей наугад, бессистемная замена деталей, нежелание задуматься над возможными причинами той или иной неполадки — все это в итоге приводит к большим потерям времени, а иногда вообще мешает довести работу до конца.