КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ

В колебательных контурах приемников радиолюбители обычно используют не готовые, а самодельные катушки самых различных конструкций. С некоторыми из них ты уже знаком по детекторному и однотранзисторному приемникам. Сейчас же я хочу рассказать о других конструкциях катушек применительно к тем приемникам, которые буду рекомендовать тебе строить.

Для намотки катушек кроме проводов ПЭВ, ПЭЛ, о которых ты уже знаешь, используют обмоточные провода таких марок: ПБО - Провод в хлопчатобумажной Одинарной оплетке; ПШО - Провод в Шелковой Одинарной оплетке; ПШД - то же в Двойной оплетке ; ПЭЛШО - Провод в Эмалевой Лакостойкой изоляции и Шелковой Одинарной оплетке.

Многие катушки промышленных приборов намотаны так называемым литцендратом - проводом в эмалевой изоляции, которые скручены жгутом и все вместе имеют одинарную или двойную шелковую оплетку. Такой провод, если надо, можно самому свить с помощью дрели.

Практически для контурных катушек самодельных приемников пригоден провод любой марки, лишь бы надежна была его изоляция, но не слишком толстый, иначе катушка получается громоздкой. Катушки, предназначенные для приема радиовещательных станций средневолнового и длинноволнового диапазонов, наматывают обычно проводом диаметром от 0,1 до 0,3 мм, коротковолновые - проводом 0,8-1 мм, ультракоротковолновые - проводом до 3 мм.

Существует правило, которое надо запомнить: чем короче длина радиоволн, на которые рассчитывается катушка, тем более толстым проводом она должна быть намотана.

Если имеется провод, диаметр которого неизвестен, его можно приближенно, определить так: намотай провод виток к витку на карандаш, а затем раздели длину намотки на число витков. Точность определения диаметра провода таким способом будет тем выше, чем больше намотано витков. Если нет провода того диаметра, который рекомендуется, но есть другой, близкого к нему диаметра, обычно его можно использовать. Так, например, вместо провода диаметром 0,18 мм можно использовать провод диаметром 0,15 или 0,2 мм.

В зависимости от размеров каркасов и диапазона принимаемых радиоволн катушки содержат от нескольких витков до нескольких сотен витков. Чем длиннее радиоволны и чем меньше диаметр катушки, тем больше витков она должна содержать. Для детекторных приемников иногда рекомендуют однослойные катушки, намотанные на больших каркасах сравнительно толстым проводом. И это не случайно - в таких катушках меньше потерь высокочастотной энергии. А чем меньше этих потерь, тем лучше работает детекторный приемник.

Катушки транзисторных и ламповых приемников чаще всего наматывают на каркасах сравнительно небольших размеров и более тонким, чем катушки детекторных приемников, проводом. При этом провод в длинноволновых катушках укладывают в несколько слоев. Это - многослойные катушки. Они компактнее однослойных. Потери высокочастотной энергии в таких катушках несколько больше, чем в катушках больших размеров, но они компенсируются введением в катушки высокочастотных сердечников, усилительными свойствами транзисторов, радиоламп.

Многослойные катушки контуров многих промышленных приемников наматывают особым способом, носящим наименование «универсаль». При такой намотке, имеющей сложное взаимное пересечение витков, уменьшается внутренняя (междувитковая) емкость катушки, что увеличивает перекрытие контуром диапазона частот. Радиолюбители подобные катушки наматывают на бумажных или картонных шпульках «внавал», умышленно не укладывая провод ровными рядами. При такой намотке внутренняя емкость катушки также относительно невелика.

Для примера расскажу, как изготовить контурную катушку подобной конструкции, которую можно использовать для наиболее простого транзисторного или лампового радиоприемника (рис. 143). Каркасом служит картонная гильза охотничьего ружья 16-12-го калибра (18-20 мм) или трубка такого же диаметра, склеенная из плотной бумаги. Сама же катушка состоит из двух секций: L2 - основной и L1 - подстроечной. Бортики секции L2 - картонные кружки, надетые на каркас и приклеенные к нему. Наружный диаметр кружков 32-35 мм, внутренний - по диаметру каркаса, расстояние между ними 4-5 мм.

Секция L1 намотана на шпульке, которая с небольшим трением может перемещаться по каркасу, но не спадает самопроизвольно.

Рис. 143. Контурная катушка с подстроенной секцией

Шпульку для нее делай так. Оберни каркас полоской плотной бумаги шириной 6-8 мм. Поверх полоски насади на каркас картонные кружки, расположив их на расстоянии 2-3 мм друг от друга. Не сдвигая кружков, приклей их к бумажному кольцу. Когда клей выдохнет, обрежь осторожно выступающие наружу края бумажного кольца - получится шпулька.

Для секций катушки подойдет провод диаметром 0,2-0,3 мм с любой изоляцией. Секция L1 должна содержать 40-50 витков, намотанных внавал, а секция L2 - 250-260 витков, намотанных таким же способом, но с отводами от 50-го и 150-го витков. Отводы нужны для грубой настройки контура, в котором катушки будут работать. Выводы и отводы выпускай наружу через проколы в картонных бортиках. Конец секции L1 соедини с началом секции L2.

Индуктивность такой катушки зависит от взаимного расположения ее секций. Если витки обеих секций направлены в одну сторону и секция L1 вплотную придвинута к секции L2, индуктивность катушки наибольшая. В этом случае контур будет настроен на наименьшую частоту (наибольшую длину волны). По мере отдаления секции L1 от L2 общая индуктивность катушки станет уменьшаться, а приемник будет перестраиваться на большую частоту (более короткую волну). Секцию L1 можно снять с каркаса, перевернуть и надеть на каркас другой стороной. Теперь витки Секций катушки будут направлены в разные стороны, и если сближать их, то индуктивность катушки будет плавно уменьшаться, а контур настраиваться на станции, работающие на волнах меньшей длины. Таким образом, эта конструкция представляет собой простейший вариометр - катушку с переменной индуктивностью. Грубая настройка контура осуществляется переключением отводов секции L2, а точная - изменением расстояния и расположения витков секции L1 относительно витков секции L2. Настроив контур на радиостанцию, можно шпульку секции L1 приклеить к каркасу - получится приемник с фиксированной настройкой на одну радиостанцию.

Катушки подобных конструкций хороши тем, что они просты. Однако предпочтительнее катушки с высокочастотными сердечниками. Сердечник, повышающий добротность катушки и тем самым снижающий потери в ней, позволяет значительно уменьшить число витков и размеры катушки. А если сердечник подстроечный, т.е. может перемещаться внутри катушки, то он, кроме того, позволяет в некоторых пределах изменять индуктивность катушки и, таким образом, настраивать контур на нужную частоту.

Самые распространенные магнитные высокочастотные сердечники - ферритовые и карбонильные. Их выполняют в виде стержней, колец, чашек. Со стержневым и кольцевым ферритовыми сердечниками ты уже имел дело.

Одна из возможных конструкций самодельной секционированной катушки с подстроечным сердечником диаметром 9 мм показана на рис. 144. Увеличение индуктивности катушки достигается ввертыванием сердечника в ее каркас, а уменьшение - вывертыванием его. Каркас для такой катушки склей из полоски плотной бумаги шириной 40 мм на круглой болванке, стеклянной трубке или пробирке диаметром 9,5-10 мм. На расстоянии 6-7 мм от верхнего края готового и хорошо высушенного каркаса острым ножам прорежь в нем с двух противоположных сторон прямоугольные отверстия. В местах вырезов обмотай каркас в один слой толстой ниткой; ее витки будут выполнять роль нарезки для ввертывания сердечника. Щечки катушки вырежь из тонкого гетинакса, текстолита или плотного картона толщиной 0,3-0,5 мм. Насади их на каркас и приклей к нему.

Катушку наматывай внавал проводом ПЭВ-1 0,12-0,18 мм. Если катушка средневолновая, то она должна содержать всего 135 витков (три секции по 45 витков), а длинноволновая - 450 витков (три секции по 150 витков).

Рис. 144. Самодельная катушка с подстроечным сердечником

Рис. 145. Средневолновая (а) и длинноволновая (б) катушки с ферритовыми стержнями

Сначала между двумя верхними щечками намотай первую секцию, переведи провод на участок между средними щечками и намотай вторую секцию, а потом между нижними щечками намотай третью секцию. Выводы катушки пропускай через проколы в щечках.

Крепить такую катушку на панели приемника можно с помощью фанерного кольца, приклеенного к панели, или вклейкой нижнего конца каркаса в отверстие в панели.

Катушку колебательного контура можно намотать на бумажной гильзе и насадить ее на отрезок ферритового стержня марки 400НН или 600НН диаметром 8 и длиной 25-30 мм (рис. 145). Для приема радиостанций средневолнового диапазона она должна содержать 70-80 витков провода ПЭВ-1 0,12-0,2 мм, намотанных в один ряд, а для радиостанции длинноволнового диапазона - 225-250 витков такого же провода, но намотанных четырьмя-пятью секциями по 45-50 витков в каждой секции. Наибольшая индуктивность такой катушки будет тогда, когда она находится на середине ферритового стержня. По мере перемещения к одному из концов стержня индуктивность катушки уменьшается. Таким образом, перемещая катушку по стержню, можно подстраивать контур на необходимую частоту наиболее длинноволнового участка диапазона.

Во многих промышленных приемниках используются катушки, намотанные на унифицированных (стандартных) пластмассовых секционированных каркасах с ферритовыми кольцами и стержневыми подстроечными сердечниками (рис. 146, а). Катушка, намотанная на таком каркасе, оказывается между двумя ферритовыми кольцами, увеличивающими ее индуктивность. Стержневой сердечник, скрепленный с резьбовым цилиндриком, можно ввертывать отверткой на разную глубину внутрь каркаса и тем самым подстраивать индуктивность катушки.

Аналогичный самодельный каркас, который может быть использован для катушек различного назначения, показан на рис. 146,б. Для изготовления его нужны два кольца из феррита марки 600НН с внешним диаметром 8-9 и внутренним 3-3,5 мм и стержневой подстроечный сердечник той же марки диаметром 2,7 и длиной 15 мм. Основой каркаса служит бумажная гильза длиной 12 мм и диаметром, равным внутреннему диаметру колец. Кольца приклей клеем БФ-2 к гильзе на расстоянии 6 мм. Выступающий снизу конец гильзы будешь вставлять в отверстие в монтажной плате (или шасси) и приклеивать к ней. Подстроечный сердечник удерживается внутри каркаса бумажной или матерчатой прокладкой.

Рис. 146. Каркасы с ферритовыми кольцами и подстроечными стержневыми сердечниками

Число витков и провод для катушки, намотанной на такой каркас, зависит от ее назначения.

В дальнейшем, рассказывая о контурных катушках или высокочастотных трансформаторах приемников, я буду указывать ориентировочные числа витков в их обмотках и буду ссылаться на катушки и каркасы, о которых рассказал здесь. Но, разумеется, возможны и другие конструкции катушек.