Радио и телевидение?.. Это очень просто! - Айсберг Евгений Давыдович - Страница 29

Однако в тетроде не все завершается столь благополучно. Часть вторичных электронов получает в результате удара большую скорость, дающую им возможность достаточно удалиться от анода и приблизиться к экранирующей сетке настолько, что ее притяжение превысит притяжение анода. Попавшие в поле экранирующей сетки электроны притягиваются ею. В результате вторичная эмиссия порождает ток, проходящий от анода к экранирующей сетке.

Устранить этот недостаток тетрода возможно введением в лампу третьей сетки между экранирующей сеткой и анодом. Эту сетку соединяют внутри самой лампы с катодом. Ее отрицательный по отношению к аноду потенциал будет отталкивать вторичные* электроны обратно к аноду.

В то же время третья сетка не мешает прохождению электронов, испускаемых катодом. Ускоренные экранирующей сеткой и притягиваемые сильным полем анода, они на большой скорости проходят сквозь третью сетку. Эта новая лампа с тремя сетками содержит пять электродов, чем и определяется ее название пентод (рис. 94).

Рис. 94. Условное графическое обозначение пентода.

Комбинированные лампы. Гептоды. Октоды

Теперь ты, наверно, спрашиваешь себя, до чего может дойти это увеличение количества электродов в лампе. Успокойся. Триоды, тетроды и пентоды — основные типы электронных ламп.

Существуют лампы, содержащие в себе комбинации этих основных типов, — комбинированные лампы. Примером может служить двойной диод, используемый для выпрямления переменного тока. Но существуют и лампы с 7 и 8 электродами, которые называются соответственно гептодами и октодами.

Об этих сложных приборах мы поговорим в следующий раз.

Беседа восьмая

СУПЕРГЕТЕРОДИН

Практически все современные радио- и телевизионные приемники собраны по супергетеродинной схеме. В настоящей беседе Любознайкин объясняет принцип преобразования частоты, приводит различные способы, позволяющие осуществить преобразование частоты, и используемые для этой цели комбинированные лампы.

Недостатки многокаскадного УВЧ

Незнайкин. — Должен признаться, Любознайкин, что последний рассказ твоего дядюшки произвел на меня очень большое впечатление. Обратная связь, которая в зависимости от обстоятельств может быть полезной или вредной, наложение колебаний разной частоты и лампы с многочисленными электродами — все это до сих пор беспрестанно кружится в моей голове.

Любознайкин. — Все это, однако, позволит тебе лучше понять принцип действия супергетеродина.

Н. — Что за аппарат наградили таким суперназванием?

Л. — Это исключительно рационально сконструированный приемник, обладающий высокой чувствительностью и избирательностью.

Н. — Мне думается, что, установив достаточно каскадов УВЧ, можно очень просто обеспечить и превосходную чувствительность и очень хорошую избирательность.

Л. — Теоретически ты прав, а на практике нет. Когда собирают несколько каскадов УВЧ, все меры предотвращения паразитных связей (экранирование, применение ламп типа тетродов и пентодов) оказываются напрасными; паразитные связи обычно достигают такой величины, что возникает самовозбуждение, т. е. начинают генерироваться колебания, вступающие в интерференцию с ВЧ колебаниями принимаемых передач. Чем выше частота последних, тем более опасно действуют паразитные связи. Так, при приеме коротких и еще в большей степени ультракоротких воли практически невозможно обеспечить сколько-нибудь эффективное усиление ВЧ. Кроме того, каждый каскад УВЧ в принципе должен содержать по крайней мере один контур, настроенный на частоту принимаемой радиостанции. А ты, несомненно, понимаешь, насколько сложно произвести такую настройку нескольких контуров одновременно.

Принцип работы супергетеродина

Н. — Теперь я понимаю недостатки многокаскадного усиления ВЧ. Но в чем же заключается решение этой проблемы?

Л. — В преобразовании частоты. Частоты принимаемых станций прообразуют в постоянную частоту, именуемую промежуточной (рис. 95).

Рис. 95. Структурная схема приемника-супергетеродина.

Колебания этой частоты можно эффективно усиливать, не опасаясь трудностей, о которых мы только что говорили. В то же время наличие контуров, настроенных на промежуточную частоту (ПЧ), обеспечивает прекрасную избирательность без усложнения процесса настройки, так как частоты всех применяемых станций после преобразования имеют одно и то же значение. Контуры ПЧ настраивают один раз при сборке приемника, чаще всего на частоту 465 кГц.

Н. — Я начинаю представлять себе преимущества подобной конструкции приемника, но хотел бы знать, как осуществляется преобразование частоты. Нельзя ли получить желаемый результат путем наложения на сигнал принимаемой станции колебания, отличающегося от него на величину ПЧ. В этом случае интерференция этих двух частот будет равна их разности, т. е. самой ПЧ.

Преобразование частоты

Л. — Я утверждаю, что если бы супергетеродин не был изобретен в 1917 г., то он был бы изобретен сегодня тобою…

Действительно, для преобразования частоты на принимаемый от передатчика ВЧ сигнал налагают генерируемые в приемнике колебания, частота которых выше или ниже частоты принимаемого сигнала на величину ПЧ.

Например, какую, по твоему мнению, частоту должен иметь местный генератор, называемый гетеродином, если УПЧ настроен на 465 кГц, а мы хотим принять передачу на волне длиной 25 м?

Н. — Волна длиной 25 м имеет частоту 300 000 000:25 = 12000000 Гц = 12 000 кГц. Следовательно, местный гетеродин должен генерировать частоту 12000 + 465 = 12465 кГц, или 12000 — 465 = 11 535 кГц. В обоих случаях смешение такой частоты с принимаемой частотой 12000 кГц даст разность 465 кГц.

Л. — Я должен отметить, что ты очень силен в математике… И раз ты так хорошо усвоил все это, мы можем теперь рассмотреть, как на практике обеспечивается преобразование частоты.

Вначале для этой цели применяли отдельный гетеродин. На схеме (очень упрощенной), которую я нарисовал (рис. 96), ты видишь, что анодный ток гетеродина наводит с помощью небольшой катушки токи во входном контуре, настроенном на ВЧ колебания принимаемой станции. В этой схеме на сетке первого триода смешивались две частоты: частота принимаемого передатчика и частота местного гетеродина. Благодаря тому, что лампа детектирует совокупность токов, а ее сетка имеет отрицательное смещение, в анодной цепи получаем ток промежуточной частоты. Он подается на УПЧ через трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого настроены на промежуточную частоту.