От детекторного приемника до супергетеродина

Вы, очевидно, помните, что при детектировании, наряду с полезным низкочастотным сигналом, появляются «отходы производства» — постоянная и высокочастотная составляющие. Поскольку сеточный детектор не только детектирует, но и усиливает, то в его анодной цепи мы получим высокочастотную составляющую более мощную, чем в цепи сетки. До сих пор этот высокочастотный сигнал пропадал у нас напрасно — он сразу же замыкался на «землю» через конденсатор фильтра С_ф-вч, (С_ф-Д, см. лист 150 и рис. 111).

Теперь мы попробуем использовать высокочастотную составляющую — создадим положительную обратную связь и часть бесполезно пропадавшей высокочастотной энергии из анодной цепи детектора направим в его сеточную цепь, а точнее, в колебательный контур (лист 162).

Во всяком контуре неизбежно существуют потери энергии. Как мы уже говорили, эти потери удобно характеризовать сопротивлением R_к (не путайте с катодным сопротивлением), включенным последовательно с катушкой и конденсатором.

Чем больше R_к, то есть чем больше потери в контуре, тем хуже его добротность и «тупее» резонансная кривая, тем меньше напряжение, действующее на контуре при резонансе.

Благодаря положительной обратной связи в контур поступает дополнительная энергия, которая компенсирует потери в нем, что равносильно уменьшению сопротивления R_к. Чем сильнее положительная обратная связь, тем в большей степени скомпенсированы потери в контуре, тем выше его добротность и острее резонансная кривая, тем больше напряжение сигнала, действующее на контуре (рис. 118).

Рис. 118. Положительная обратная связь компенсирует потери в контуре. Чем сильнее обратная связь, тем меньше реальное сопротивление потерь, тем выше добротность контура.

Таким образом, положительная обратная связь улучшает избирательность и повышает чувствительность приемника. Положительная обратная связь может применяться не только в сеточном детекторе, где ВЧ составляющая ранее не использовалась, но и в усилителе ВЧ, где некоторую часть энергии усиленного сигнала можно безболезненно направить во входной контур для компенсации потерь в нем.

Сеточный детектор с положительной обратной связью называют регенеративным детектором. Слово «регенерация» (восстановление, восполнение) в данном случае относится к компенсации потерь в контуре, к восполнению теряемой в нем энергии.

Работа регенеративного детектора или усилителя ВЧ очень сильно зависит от степени положительной обратной связи: при слишком слабой связи добротность контура увеличится незначительно, при чрезмерно сильной связи регенеративный детектор начинает генерировать, то есть сам становится источником высокочастотного напряжения (рис. 119).

Рис. 119.При слишком сильной обратной связи потери компенсируются полностью, в контуре возникают незатухающие колебания, и усилитель превращается в генератор.

Последнее можно объяснить следующим образом. При сильной обратной связи создаются условия для полной компенсации сопротивления потерь R_к, и достаточно малейшего толчка напряжения на конденсаторе С_к или тока в катушке L_к, чтобы в контуре начались незатухающие колебания, то есть чтобы регенеративный детектор превратился в генератор. Практически появление генерации можно определить по сильному «свисту», на фоне которого иногда с большими искажениями прослушивается принимаемая станция.

В регенеративном детекторе желательно установить достаточно сильную положительную обратную связь (чем сильнее эта связь, тем выше добротность контура), но в то же время нельзя допустить появления генерации.

К сожалению, на степень, или, как обычно говорят, глубину, обратной связи сильно влияет много различных факторов: глубина обратной связи зависит от питающих напряжений, от силы принимаемого сигнала и от его частоты: с повышением частоты обратная связь усиливается. Поэтому в приемнике прямого усиления нельзя раз и навсегда установить наивыгоднейшую обратную связь, а приходится в каждом отдельном случае подбирать ее.

Для регулирования обратной связи в приемнике имеется отдельный орган управления, чаще всего переменное сопротивление, изменяющее режим каскада, или конденсатор переменной емкости (рис. 120, листы 160, 161, 162).

Попутно заметим, что регенеративный детектор или усилитель ВЧ с положительной обратной связью нельзя использовать в качестве первого каскада приемника, так как при регулировании обратной связи приемник может превратиться в передатчик, создающий сильные радиопомехи.