От детекторного приемника до супергетеродина

Рис. 136.Чтобы разница между f_c и f_Гне изменялась в пределах диапазона, нужно, чтобы частота гетеродина f_Г менялась в меньшее число раз, чем резонансная частота входного контура f_к-вх. Этого можно добиться, включив в контур гетеродина сопрягающий конденсатор С_соп.

Как мы уже отмечали (лист 89), общая емкость двух конденсаторов, соединенных последовательно, меньше емкости любого из них и близка по величине к наименьшей из емкостей. Для длинноволнового диапазона емкость конденсатора С_соп обычно составляет 150–200 пф, для средневолнового 400–500 пф и для коротковолнового 4000–5000 пф (лист 180). На минимальную емкость контура гетеродина сопрягающие конденсаторы практически не влияют, поскольку минимальная емкость конденсатора настройки во много раз меньше емкости любого из сопрягающих конденсаторов. Что же касается максимальной емкости контура, то на длинных волнах она будет примерно равна 130–150 пф, на средних 250–300 пф и на коротких 400–450 пф.

Благодаря тому что максимальная емкость контура гетеродина оказывается меньше максимальной емкости входного контура (ведь во входной контур мы не включаем сопрягающие конденсаторы), разница между частотами f_к__вх и f_Г на всех участках каждого из диапазонов сохраняется равной f_пр (приблизительно).

Высокочастотное напряжение с сетки (или с анода) гетеродина подается на преобразователь частоты. В качестве преобразователя частоты может быть использован любой нелинейный элемент, в том числе электронная лампа. Наиболее широко в преобразовательном каскаде используются специальные лампы — гептоды (рис. 71), в которых имеются две управляющие сетки. На одну из этих сеток подается из входной цепи сигнал принимаемой станции U_c, на вторую — переменное напряжение гетеродина U_Г. Оба эти напряжения управляют анодным током, и поэтому переменная составляющая анодного тока фактически представляет собой сумму двух переменных составляющих с частотами f_с и f_Г. Режим лампы подбирается таким образом, чтобы форма кривой анодного тока несколько искажалась (в усилителе мы боремся с нелинейными искажениями, здесь они нам необходимы). При этом в анодном токе появляется составляющая с разностной (промежуточной) частотой, которая и выделяется контуром L'_прС'_пр включенным в анодную цепь лампы (лист 164).

Рядом с катушкой L'_пр расположена катушка второго контура, настроенного на промежуточную частоту (L"_прС"_пр) и включенного в сеточную цепь лампы усилителя ПЧ.

Благодаря усилительным свойствам преобразовательной лампы на ее выходе напряжение U_пр оказывается в десять — тридцать раз больше, чем напряжение сигнала U_c, поступающего из входной цепи приемника. Таким образом, преобразовательный каскад, помимо выполнения своей основной задачи, еще и усиливает сигнал.

В настоящее время преобразователь частоты и гетеродин, как правило, выполняются на одной комбинированной лампе 6И1П, в которую входит триод (используется в гетеродине) и гептод (используется в самом преобразователе).

Усилитель промежуточной частоты супергетеродинного приемника принципиально ничем не отличается от усилителя высокой частоты приемника прямого усиления с фиксированной настройкой (листы 169, 155). В анодную цепь лампы усилителя ПЧ включен контур L'''_прС'''_пр, настроенный на промежуточную частоту. С этим контуром индуктивно связан следующий контур ПЧ — L""_прС'""_пр, с которого усиленное напряжение промежуточной частоты подается на детектор.

Применяемые в усилителе ПЧ два контура, настроенные на промежуточную частоту и связанные между собой индуктивно (а иногда и через конденсатор), получили название двухконтурного полосового фильтра (лист 172). Радиолюбители иногда называют такие контуры трансформатором промежуточной частоты. Включение в анодную цепь преобразователя частоты и усилителя ПЧ двухконтурных фильтров вместо одиночных колебательных контуров резко улучшает избирательность приемника по соседнему каналу.

В радиовещательных приемниках высокого класса, а также в некоторых приемниках специального назначения усилитель промежуточной частоты может содержать два-три и более усилительных каскадов с многоконтурными фильтрами.

Детектор, усилитель низкой частоты и блок питания супергетеродина совершенно аналогичны соответствующим узлам приемника прямого усиления. Следует заметить, что в супергетеродинах почти всегда применяется диодный детектор, так как нелинейные искажения, возникающие в нем, намного меньше нелинейных искажений сеточного детектора. Что же касается дополнительного усиления, которое дает сеточный детектор, то в супергетеродине это усиление оказывается излишним хотя бы потому, что сигнал принимаемой станции достаточно (примерно в 10 тысяч — 50 тысяч раз) усиливается до детектора.