От детекторного приемника до супергетеродина

В блоке питания рассматриваемого приемника выпрямитель выполнен по так называемой мостовой схеме (лист 177). Прежде чем разбирать ее, нам придется коротко остановиться на схеме двухполупериодного выпрямителя (лист 176), которая используется во втором приемнике.

Рассмотренная нами ранее (стр. 168) схема выпрямителя называется однополупериодной. Название это связано с тем, что в таком выпрямителе ток через вентиль проходит лишь в течение одной половины периода, а во время второго полупериода наступает пауза — вентиль тока не пропускает. Особую рать при этом играет первый конденсатор фильтра — С_ф1 (С₃₄). Когда вентиль пропускает ток, этот конденсатор заряжается (то есть накапливает заряды), а во время паузы он разряжается через нагрузку — через анодные цепи ламп. Учитывая все это, конденсатор С_ф1 можно назвать накопительным конденсатором. Именно благодаря этому конденсатору ток через нагрузку протекает все время, а не только в те моменты, когда проходит ток через вентиль.

Чтобы лучше уяснить рать накопительного конденсатора, представьте себе, что у вас имеется бак с открытым краном у самого дна и что кто-то через равные промежутки времени ведром доливает в этот бак воду (рис. 147).

Рис. 147.Первый конденсатор фильтра С_ф1 (С₃₄) можно сравнить с баком, который периодически наполняется водой (импульсы тока через вентиль) и отдает эту воду в виде непрерывной струи (постоянный ток, потребляемый нагрузкой).

Можно так подобрать емкость бака и количество доливаемой воды, что бак никогда не будет оставаться пустым и из крана все время будет бежать струя воды. Такая система очень похожа на наш выпрямитель: бак играет рать накопительного конденсатора С_ф1, открытый кран характеризует потребление тока нагрузкой, а доливание воды ведром напоминает импульсы тока, которые проходят через вентиль пятьдесят раз в секунду. Что же касается выпрямленного напряжения, то его можно сравнить со средним давлением воды на дно бака. Очевидно, это давление зависит от среднего уровня воды в баке.

Развивая наше сравнение, можно сделать ряд очень интересных выводов относительно работы выпрямителя. Прежде всего отметим, что ток через нагрузку будет пульсировать, то есть будет периодически меняться по величине, подобно тому как меняется скорость воды, вытекающей из крана (чем ниже уровень воды в баке, тем медленнее она вытекает). Мы уже знаем, что, для того чтобы сгладить пульсацию тока, в фильтр выпрямителя вводят дроссель (или сопротивление) и еще один конденсатор С_ф2 (С₃₅). Попутно заметим, что, чем больше потребляемый ток, тем сильнее будут его пульсации (чем больше открыт, кран, тем резче меняется уровень воды за время между двумя доливаниями). Величина пульсаций зависит также и от емкости накопительного конденсатора: чем больше эта емкость, тем большую энергию накопит конденсатор в то время, когда вентиль пропускает ток, тем меньше будут пульсации.

Аналогично при увеличении емкости бака возрастет объем запасаемой в нем воды и уменьшается влияние открытого крана: чем больше запас воды, тем меньше меняется ее уровень за время между двумя доливаниями.

От величины потребляемого тока и от емкости накопительного конденсатора С_ф1 сильно зависит и напряжение на выходе выпрямителя: чем больше емкость С_ф1 и чем меньше потребляемый ток, тем больше выпрямленное напряжение (чем больше емкость бака и чем меньше воды вытекает через открытый кран, тем больше средний уровень воды в баке). Совершенно очевидно, что ни при каких обстоятельствах напряжение на конденсаторе не может оказаться больше амплитуды переменного напряжения, которое подводится к выпрямителю и через вентиль заряжает накопительный конденсатор. Точно так же максимальный уровень воды в баке не может быть выше уровня ведра, из которого заливают этот бак, — вода может литься сверху вниз, но не наоборот.

Что же касается выпрямленного, то есть среднего напряжения, то его величина, как мы уже отмечали, зависит от емкости С_ф1 и потребляемого тока и практически на 20–50 % меньше амплитуды переменного напряжения. Выпрямленное напряжение оказывается равным амплитуде переменного напряжения лишь при «холостом ходе», то есть тогда, когда выпрямитель работает без нагрузки. И, наконец, последнее — уровень воды в баке не должен превышать высоты его стенок, иначе вода перельется через верх.

Так же и напряжение, подводимое к конденсатору, не должно превышать величину, на которую он рассчитан, иначе произойдет пробой этого конденсатора (повреждение изолятора и короткое замыкание обкладок). Оба конца повышающей обмотки силового трансформатора окажутся замкнутыми через вентиль, в результате чего в цепи пойдет большой ток и трансформатор и вентиль, быстро перегревшись, выйдут из строя.