Юный техник, 2009 № 10

Воспроизводство солнечного оружия Архимеда — прекрасный веселый эксперимент для большой компании, да еще и на свежем воздухе. Но необходима осторожность! Все участники должны быть в темных очках и обязательно стоять в одну линию на расстоянии 10 м от цели.

Никто не должен подходить к мишени, это крайне опасно. Эксперименты производите только в присутствии взрослых.

А. ВАРГИН

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Сверхрегенараторы — уникальные приемники

Сверхрегенератор (его еще называют суперрегенератор) — это совершенно особый вид усилительного, или усилительно-детекторного, устройства, обладающий при исключительной простоте уникальными свойствами, в частности, коэффициентом усиления по напряжению, достигающим миллиона! Это означает, что входные сигналы с уровнем в доли микровольта могут быть усилены до долей вольта. Разумеется, обычным способом такое усиление в одном каскаде получить невозможно, но в сверхрегенераторе используется способ усиления, предложенный в начале 1920-х годов Эдвином Армстронгом, радиолюбителем и изобретателем, подарившим миру еще и такие замечательные устройства, как регенератор (1914 г.)» супергетеродин (1918 г.) и радиовещание с ЧМ (1930-е годы).

Полностью теорию работы сверхрегенератора вы можете найти на сайте журнала ( , в разделе «Статьи». Здесь же скажем вкратце, что сверхрегенератор работает с выборками входного сигнала, взятыми в последовательные моменты времени. Затем происходит усиление выборки во времени, и через какой-то промежуток снимается выходной усиленный сигнал, часто даже с тех же точек, к которым подведен и входной. Пока совершается процесс усиления, сверхрегенератор не реагирует на входные сигналы, а следующая выборка делается только тогда, когда все процессы усиления завершены. Именно такой принцип усиления и позволяет получать огромные коэффициенты усиления, вход и выход не надо развязывать или экранировать, поскольку входные и выходные сигналы разнесены во времени и не могут взаимодействовать.

В сверхрегенеративном способе усиления заложен и принципиальный недостаток — слишком широкая полоса пропускания, — не позволяющий использовать его в АМ-диапазоне, но в значительно меньшей мере проявляющийся на FM.

Самая простая схема регенератора или сверх-регенератора

Для лучшего уяснения процессов, происходящих в сверх регенераторе, обратимся к устройству, изображенному на рисунке 1, которое, в зависимости от постоянной времени цепочки R1C2, может быть и регенератором, и сверхрегенератором. Эта схема была разработана в результате многочисленных экспериментов и, как представляется автору, оптимальна по простоте, легкости налаживания и получаемым результатам.

Транзистор VT1 включен по схеме автогенератора — индуктивной трехточки. Контур генератора образован катушкой L1 и конденсатором С1, отвод катушки сделан ближе к выводу базы. Так согласовывается высокое выходное сопротивление транзистора (коллектора) с меньшим входным сопротивлением (базы).

Схема питания транзистора несколько необычна — постоянное напряжение на его базе равно напряжению коллектора. Транзистор, особенно кремниевый, вполне может работать в таком режиме, ведь открывается он при напряжении на базе (относительно эмиттера) около 0,5 В, а напряжение насыщения коллектор — эмиттер составляет, в зависимости от типа транзистора, 0,2…0,4 В. В данной схеме и коллектор, и база по постоянному току соединены с общим проводом, а питание поступает по цепи эмиттера через резистор R1.

Напряжение с нижней по схеме части витков катушки L1 приложено к переходу база — эмиттер транзистора VT1 и усиливается им. Конденсатор С2 — блокировочный, для токов высокой частоты он представляет малое сопротивление. Нагрузкой коллекторной цепи служит резонансное сопротивление контура, несколько уменьшенное из-за трансформации верхней частью обмотки катушки.

Устройство обладает рядом достоинств, к которым относятся простота конструкции, легкость налаживания и высокая экономичность: транзистор потребляет ровно столько тока, сколько необходимо для достаточного усиления сигнала. Подход к порогу генерации получается весьма плавным, к тому же регулировка происходит в низкочастотной цепи, и регулятор можно отнести от контура в удобное место. Регулировка слабо влияет на частоту настройки контура, поскольку напряжение питания транзистора остается постоянным (0,5 В), а следовательно, почти не изменяются и междуэлектродные емкости.

Описанный регенератор способен повышать добротность контуров в любом диапазоне волн, от ДВ до УКВ, причем катушка L1 не обязательно должна быть контурной — допустимо использовать катушку связи с другим контуром (конденсатор С1 в этом случае не нужен). Можно намотать такую катушку на стержень магнитной антенны ДВ — СВ-приемника, причем число витков ее должно составить всего 10–20 % от числа витков контурной катушки, Q-умножитель на биполярном транзисторе получится дешевле и проще, чем на полевом, который мы уже описывали.