ЛАМПОВЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИН

Принципиальная схема такого варианта супергетеродина изображена на рис. 237. Если ты строил приемник прямого усиления (см. рис. 228), то большая часть схемы этого варианта супергетеродина тебе уже знакома. Действительно, все, что находится справа от конденсатора , является точным повторением аналогичного участка схемы того приемника. Его каскад усиления радиочастоты заменен преобразователем - получился трехламповый однодиапазонный супергетеродин.

В преобразователе частоты используется специально предназначенная для этой цели комбинированная электронная лампа (V1). Это триод-гептод. Ее триодная часть работает в гетеродине, а гептодная - в смесителе. Следовательно, преобразователь частоты этого супергетеродина выполнен с отдельным гетеродином.

Рис. 237. Принципиальная схема лампового супергетеродина

В смесительную часть преобразователя кроме гептода лампы входят: контур , связанный индуктивно с антенной катушкой , и контур , включенный в анодную цепь гептода. Гетеродинную часть образуют триод лампы и контур , индуктивно связанный с катушкой обратной связи . Контур в анодной цепи гептода и индуктивно связанный с ним точно такой же контур , настроенные на частоту , образуют двухконтурный фильтр промежуточной частоты.

Как работает этот каскад приемника? Через катушку протекают переменные токи разных радиочастот, возникающие в антенне под действием волн многих радиостанций. В контуре же , связанном индуктивно с катушкой , возбуждаются колебания в основном только той частоты, на которую он настроен в резонанс. Эти колебания передаются на первую от катода (управляющую) сетку гептода и воздействуют на его анодный ток. Вторая и четвертая сетки, соединенные вместе, выполняют функции экранирующих сеток гептода. Положительное напряжение на них подается через резистор . Возникновение в этой цепи колебания радиочастоты предотвращается конденсатором . Третья сетка гептода - смесительная, а пятая, соединенная с катодом, - защитная.

Катушка обратной связи гетеродина подключена через конденсатор параллельно анодной цепи триода. Колебательный контур гетеродина через конденсатор включен в сеточную цепь триода. При таком включении катушек часть энергии из анодной цепи триода попадает обратно в цепь сетки, благодаря чему гетеродин возбуждается и генерирует электрические колебания, частота которых определяется индуктивностью катушки и емкостью конденсаторов . Колебания гетеродина с управляющей сетки триода подаются на смесительную сетку гептода и, так же как колебания во входном контуре , воздействуют на его анодный ток. В результате в анодной цепи гептода, а также в контуре , создаются модулированные колебания разностной частоты гетеродина и принятого сигнала - промежуточной. А поскольку этот контур заранее настроен на промежуточную частоту, он выделяет колебания только этой частоты. Колебания такой же частоты возбуждаются и в контуре , включенном в цепь управляющей сетки лампы , работающей в режиме сеточного детектирования - точно так же, как и в приемнике прямого усиления.

Сопряжение настроек входного и гетеродинного контуров в высокочастотном участке диапазона осуществляется подстроечными конденсаторами , а в низкочастотном - подгонкой индуктивностей катушек . Конденсатор в контуре гетеродина - сопрягающий. Конденсатор С3 и резистор в сеточной цепи обеспечивают триоду работу в режиме генерации.

В этом приемнике нет каскада усиления промежуточной частоты, как в транзисторном супергетеродине. Но в нем, как и в приемнике прямого усиления, детекторная лампа работает как регенератор, что повышает чувствительность приемника.

Чтобы приемник прямого усиления стал супергетеродином, надо лишь перемонтировать каскад усиления радиочастоты, превратив его в преобразователь частоты супергетеродина. Для этого надо прежде всего заменить ламповую панель этого каскада на девятиштырьковую и между ней и панелькой детекторной лампы укрепить двухконтурный фильтр промежуточной частоты. Резистор и конденсатор приемника прямого усиления надо удалить, так как они теперь не нужны. Резистор же , который теперь будет резистором цепи экранирующей сетки гептода лампы , следует заменить на резистор с номинальным сопротивлением 18—22 кОм. Входная цепь остается без изменения.

Контур и катушка обратной связи детекторного каскада приемника прямого усиления в супергетеродине будут соответственно контуром и катушкой обратной связи гетеродина. Надо только уменьшить число витков катушек примерно на 1/5 часть и включить в контур сопрягающий конденсатор . Если контур рассчитан на прием станций средневолнового диапазона, то емкость сопрягающего конденсатора должна быть . Для длинноволнового диапазона емкость этого конденсатора должна составлять , и, кроме того, параллельно катушке (или параллельно подстроечному конденсатору ) надо подключить конденсатор емкостью , необходимый для согласования начальных емкостей контуров в высокочастотном участке диапазона.

Рис. 238. Фильтр промежуточной частоты

Двухконтурный полосовой фильтр промежуточной частоты должен быть рассчитан на частоту . Подойдет фильтр от любого лампового радиовещательного супергетеродина, в том числе и устаревшей модели. Внешний вид и конструкция одного из таких фильтров от приемника «Родина-52» показаны на рис. 238. Его контурные катушки помещены в карбонильные чашки броневого сердечника и приклеены к гетинаксовой плате. Здесь же находятся и конденсаторы контуров фильтра. Чтобы использовать такой (или аналогичный ему) фильтр в твоем приемнике, надо только намотать на сердечник катушки того контура, который будешь включать в цепь сетки детекторной лампы, 25-30 витков провода она будет катушкой обратной связи детекторного каскада супергетеродина.

Во время переделки приемника переменный резистор обратной связи целесообразно перенести на заднюю стенку шасси или укрепить на горизонтальной панели шасси возле фильтра промежуточной частоты. Пользоваться им ты будешь только при налаживании приемника. Впрочем, его можно заменить постоянным резистором такого же номинала, а глубину положительной обратной связи подбирать подстроечным конденсатором. В этом случае схема анодной цепи лампы детекторного каскада будет иметь вид, показанный на рис. 239. Это схема параллельной обратной связи. Резистор здесь выполняет роль - нагрузки лампы V2. Наивыгоднейшую величину обратной связи устанавливают подстроечным конденсатором С с наибольшей емкостью . Укрепи его возле фильтра промежуточной частоты. Если в процессе налаживания приемника выяснится, что емкость этого конденсатора мала, параллельно ему подключишь дополнительный конденсатор постоянной емкости.

После проверки монтажа включи питание и проверь напряжение на электродах преобразовательной лампы. На аноде гептода должно быть почти полное напряжение выпрямителя, а на аноде триода 40-50 В. После этого переходи к настройке контуров фильтра промежуточной частоты и сопряжению контуров преобразователя.

Вначале сердечники контурных катушек фильтра промежуточной частоты установи примерно в среднее положение, а цепь обратной связи детекторного каскада временно отключи. Подключи антенну, заземление и настрой приемник на какую-либо радиостанцию. Если приема нет, то поменяй местами выводы катушки гетеродина. Медленно вращая сердечники катушек фильтра промежуточной частоты - сначала катушки контура сеточной цепи детекторной лампы, потом катушки анодного контура гептода преобразователя - добейся наибольшей громкости приема радиостанции. Затем, не изменяя настройки приемника, включи цепь обратной связи.

Рис. 239. Видоизмененная схема цепи обратной связи

Величину обратной связи подбери такой, чтобы детекторный каскад был близок к порогу генерации, но не возбуждался. Это будет соответствовать наибольшей чувствительности приемника.

Сопряжение гетеродинного и входного контуров в низкочастотном и высокочастотном участках диапазона делай так же, как об этом я рассказывал применительно к транзисторному супергетеродину.

Окончательно налаженный приемник при наружной антенне и хорошем заземлении должен обеспечить громкий прием не только местной, но и некоторых отдаленных радиовещательных станций.

И все же чувствительность этого приемника по сравнению с промышленными супергетеродинами даже самого низкого класса мала. Чтобы он стал более чувствительным, надо добавить каскад усиления промежуточной частоты. При этом сеточное детектирование можно будет заменить диодным, что повысит качество звуковоспроизведения, появится возможность ввести автоматическое регулирование усиления (АРУ) для борьбы с «замираниями» радиоприема. Приемник может стать трехдиапазонным.

Ты, конечно, сразу же спросишь, как все это сделать? Отвечаю: надо радиочастотную часть и детектор приемника смонтировать по схеме, показанной на рис. 240.

Рис. 240. Радиочастотная часть тпехлиаттазонного супепгетеоолина с АРУ

Рассмотри внимательно эту схему. Что в ней тебе знакомо, а что пока еще нет? Знаком преобразователь частоты, только он стал трехдиапазонным. Катушки - катушки коротковолнового диапазона, - катушки средневолнового диапазона, - катушки длинноволнового диапазона. Из них: - катушки антенной цепи; - катушки входных контуров преобразователя; - катушки контуров гетеродина; - катушки обратной связи гетеродина. Переход с одного диапазона волн на другой осуществляется переключателем , секции которого действуют одновременно. Когда включен один из диапазонов, катушки других диапазонов в работе приемника участия не принимают. Конденсатор усиливает связь между катушками входной цепи коротковолнового диапазона. Но его может и не быть, тогда связь между катушками будет только индуктивной.

Напряжение с контура фильтра промежуточной частоты (в исходном варианте он был контуром ) подается на управляющую сетку лампы усилителя ПЧ.

Начальное напряжение смещения на управляющей сетке этой лампы создается катодным резистором , зашунтированным конденсатором .

Нагрузкой лампы V2 служит контур , настроенный, как и контуры преобразовательного каскада, на частоту . С ним связан индуктивно точно такой же контур . Колебания промежуточной частоты с этого контура подаются на диод V3 и детектируются им. Нагрузкой детектора служит резистор . Напряжение звуковой частоты, создающееся на нем, через конденсатор подается на вход усилителя ЗЧ, лампа которого теперь должна работать как предварительный усилитель колебаний ЗЧ. Резистор и конденсатор образуют ячейку фильтра цепи детектора.

Как же осуществляется автоматическое регулирование усиления? За счет тока в цепи детектора. Во время радиоприема через резисторы идет постоянная составляющая продетектированного сигнала, которая создает на цепочке этих резисторов некоторое напряжение с отрицательной полярностью на верхнем (по схеме) конце ее. Это напряжение находится в прямой зависимости от силы сигнала принимаемой радиостанции; чем сильнее сигнал радиостанции, тем значительнее это напряжение. Управляющие сетки ламп V1 и V2 соединены с концом цепочки резисторов , на которой действует минус напряжения относительно противоположного конца ее, соединенного с заземленным проводником. Значит, и на управляющих сетках этих ламп относительно их катодов действует изменяющееся отрицательное напряжение, смещающее их рабочие точки. При сильных сигналах станции напряжение смещения возрастает, а усиление автоматически падает. При слабых же сигналах, наоборот, напряжение смещения уменьшается, а усиление автоматически возрастает.

Резисторы , через которые на управляющие сетки ламп V1 и V2 подается напряжение АРУ, в сочетании с конденсаторами образуют фильтры, не пропускающие к сеткам ламп составляющую ЗЧ продетектированного сигнала.

Конденсатор , которого не было в преобразователе исходного супергетеродина, нужен для того, чтобы постоянная составляющая сигнала АРУ не замыкалась на общий минус питания цепей приемника через контурные катушки.

Я должен тебя предупредить: система АРУ не повышает общее усиление, которое дает приемник, а лишь автоматически поддерживает на некотором среднем уровне чувствительность приемника и, следовательно, громкость звуковоспроизведения.

Катушки средневолнового и длинноволнового диапазонов остаются такими же, как в супергетеродине по схеме на рис. 237. Катушки коротковолнового диапазона намотай на картонные гильзы диаметром 18-20 мм, например от патронов охотничьего ружья (рис. 241). Катушка должна содержать восемь витков провода , катушка - семь с половиной витков такого же провода. Их витки укладывай на каркасы с таким расчетом, чтобы общая длина намотки составила 12 мм. Витки катушек укладывай равными порциями по обе стороны от контурных катушек. Первая из них должна содержать 20-25 витков провода или ПЭЛШО , вторая - шесть витков такого же провода.

Фильтр ПФП4 каскада усиления промежуточной частоты точно такой же, как фильтр преобразовательного каскада.

Дополняя простейший вариант лампового супергетеродина каскадом усиления промежуточной частоты, воспользуйся схемой монтажа, показанной на рис. 242. Лампа V2 этого каскада должна занять место бывшего сеточного детектора. Рядом с ней крепи второй полосовой фильтр промежуточной частоты (II ФПЧ), а возле него смонтируй панельку лампы .

Рис. 241. Катушки КВ диапазона

Рис. 242. Размещение деталей трех диапазонного супергетеродина с каскадом усиления промежуточной частоты

Она будет теперь лампой V4, а выходная лампа лампой V5 этого варианта приемника.

Переключатель диапазонов укрепи в подвале шасси с таким расчетом, чтобы проводники цепей управляющих сеток преобразовательной лампы были возможно короткими. При этом ось переключателя займет место оси верньерного механизма, а ось верньера придется перенести на место бывшего регулятора обратной связи.

В связи с тем, что лампа теперь будет работать только как предварительный усилитель ЗЧ, на ее управляющую сетку надо подавать напряжение смещения, детали цепи обратной связи (рис. ) и конденсатор следует исключить, а нагрузочный резистор (на рис. ) лампы соединить непосредственно с ее анодом. Короче говоря, схема этого каскада должна принять вид, показанный на рис. 243 (цифры в скобках соответствуют нумерации деталей простейшего супергетеродина). В этом случае имеет смысл добавить и разъем Х3 для звукоснимателя, чтобы усилитель ЗЧ приемника можно было использовать для воспроизведения грамзаписи.

В таком каскаде начальное смещение на управляющей сетке лампы создается автоматически падением напряжения на катодном резисторе . Конденсатор , шунтирующий этот резистор, устраняет отрицательную обратную связь по переменному току, снижающую усилительные свойства каскада. При подключении к разъему Х3 пьезокерамического звукоснимателя и проигрывании грампластинки на резисторе создается переменное напряжение звуковой частоты, которое усиливается лампой. Усиленный сигнал снимается с нагрузочного резистора и далее через разделительный конденсатор поступает на регулятор громкости.

Закончив переделку приемника, испытай сначала его усилитель ЗЧ, проигрывая грампластинку. Затем, подключив антенну и заземление, настрой приемник на какую-либо радиостанцию в любом диапазоне и подстрой контуры фильтров промежуточной частоты, а затем займись сопряжением контуров преобразователя. На это время проводник цепи АРУ, идущий от управляющих сеток ламп и V2 к резистору , временно переключи на заземленную панель шасси. А когда наладишь приемник, восстановишь эту цепь - приемник станет работать с системой АРУ.

Приступая к настройке и сопряжению контуров, антенну можешь подключить непосредственно к ем ленным статорным пластинам конденсатора настройки входных контуров. Этим ты усилишь связь антенны с преобразователем частоты. Если на каком-то из диапазонов прием сигналов станций не получается, причиной тому может быть неправильное включение выводов катушек гетеродина, из-за чего он не возбуждается. В этом случае надо поменять местами включение выводов катушки гетеродина неработающего диапазона. Если же преобразователь или усилитель вообще не работает, неполадки ищи с помощью пробников и измерительных приборов.

А если ламповый супергетеродин простейшего варианта (по схеме на рис. 237) вообще не подает признаков «жизни»?

Рис. 243. Каскад предварительного усиления звуковой частоты

В таком случае раздели приемник символически на составляющие его части и, пользуясь пробниками и измерительными приборами, в каждой из них ищи неисправности.

Сначала удали из приемника все лампы, кроме сигнальной, включи питание и сразу же измерь напряжение на выходе фильтра выпрямителя. Это напряжение должно соответствовать или быть близким указанному на принципиальной схеме приемника. Если оно мало, то отключи от выпрямителя плюсовой проводник цепи питания анодов и экранирующих сеток ламп и снова измерь напряжение. Если и теперь напряжение мало или совсем его нет, значит, неисправность надо искать в деталях и цепях самого блока питания. В случае появления на выходе выпрямителя нормального напряжения после временного отключения от него проводника анодноэкранных цепей ламп, значит, в этих цепях надо искать короткозамкнутый участок или пробитый конденсатор.

Затем вставь в панельки все лампы. При этом напряжение на выходе выпрямителя несколько снизится. Коснись отверткой вывода управляющей сетки детекторной лампы. В динамичеокой головке должен появиться громкий звук низкого тона (фон переменного тока), являющийся признаком работоспособности тракта звуковой частоты приемника.

Работоспособность радиочастотного каскада проверяй путем измерения напряжений на электродах его лампы, а входной контур - на работу его как контура детекторного приемника с (помощью универсального пробника).

Так, постепенно переходя от выхода ко входу, ты проверишь каждую часть приемника. В этом деле многое зависит от тебя самого. Если ты хорошо усвоил назначение каждой детали, работу каждого каскада и приемника в целом, ты успешно справишься с этой задачей.

Супергетеродин, будь он транзисторным или ламповым - безразлично, относится к приемникам повышенной сложности. Однако он будет чувствительным и селективным только в том случае, когда хорошо сопряжены входной и гетеродинный контуры по всему диапазону и тщательно настроены фильтры промежуточ ной частоты.

А это не всегда удается сделать, не имея генератора стандартных сигналов, чувствительного индикатора выхода и некоторых других измерительных приборов. Но такие приборы есть в радиошколах и спортивно-технических клубах ДОСААФ, радиолабораториях станций и клубов юных техников, Домов и Дворцов пионеров и школьников. И если ты обратишься туда за помощью, тебе ее окажут.