Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина

Хочется еще раз подчеркнуть, что резонанс в контуре наступает лишь в том случае, когда частота генератора, к которому этот контур подключен, равна частоте возникающих в контуре собственных колебаний. Так, например, если частота генератора равна 200 кгц, а частота собственных колебаний контура 150 кгц, то никакого резонанса, конечно, не будет. Для того чтобы добиться резонанса, необходимо либо уменьшить частоту генератора до 150 кгц, либо увеличить частоту собственных колебаний контура до 200 кгц. Последнее можно сравнительно просто сделать, уменьшив индуктивность L_к или емкость С_к контура. Ведь мы уже отмечали, что чем меньше L_к и С_к, тем больше частота собственных колебаний f контура (лист 73, рис. 47).

На листах 85 и 86 приведены четыре схемы детекторных приемников с колебательным контуром. Во всех этих приемниках детектор Д₁, включенный последовательно с телефонами, подсоединен к контуру L_кC_K. Модулированное напряжение, действующее на этом контуре, создает в цепи детектор — телефон пульсирующий ток, который и заставляет мембрану телефона колебаться со звуковой частотой. На всех схемах С_ф— это конденсатор фильтра, улучшающий работу детектора. Более подробно с ролью этого конденсатора мы познакомимся позднее. В приемнике, собранном по первой схеме (лист 85), сигнал из антенны передается прямо в контур (непосредственная связь контура с антенной).

При этом собственная емкость антенны С_А[7] оказывается включенной параллельно конденсатору С_к, и общая емкость контура равна сумме С_А + С_к (листы 88, 90 — общая емкость двух параллельно соединенных конденсаторов равна сумме их емкостей; соединить два конденсатора параллельно — это равносильно тому, что взять один конденсатор с большей площадью пластин). Недостатком непосредственной связи является сильное влияние антенны на настройку контура. При замене антенны может измениться С_А и, следовательно, общая емкость контура. Это, в свою очередь, приведет к изменению частоты собственных колебаний f₀, нарушит условия резонанса и уменьшит громкость передачи.

Все сказанное легко пояснить простым примером. Предположим, что в контур включен конденсатор С_к емкостью 50 пф и к приемнику подключена сравнительно небольшая антенна с собственной емкостью 50 пф. В этом случае общая емкость контура равна С_{к общ} = 50 + 50 = 100 пф и контур настроен на нужную нам станцию. Если теперь подключить большую антенну с собственной емкостью С_А = 150 пф, то общая емкость контура окажется равной 50 + 150 = 200 пф, то есть увеличится в два раза по сравнению с первым случаем. При этом собственная частота резко уменьшится (чем больше С_к, тем меньше f₀) и нужного нам резонанса уже не будет.

Можно уменьшить влияние антенны, подключив ее к контуру через конденсатор связи С_св, обычно имеющий емкость 15–20 пф (емкостная связь контура с антенной). В этом случае параллельно контурному конденсатору С_к окажется включенной цепочка, состоящая из двух последовательно соединенных конденсаторов С_А (собственная емкость антенны) и С_св (конденсатор связи). При последовательном соединении двух конденсаторов с сильно различающейся емкостью (лист 89) общая емкость примерно равна наименьшей из емкостей (несколько меньше ее)[8]. Емкость антенны почти всегда больше, чем С_св, и поэтому если подключать к контуру различные антенны с различной собственной емкостью, то общая емкость цепочки С_сви С_А все равно будет примерно равна 15–20 пф и условия резонанса не нарушатся.

Чем меньше емкость конденсатора связи С_св, тем меньше будет влиять антенна на настройку контура. Однако делать емкость этого конденсатора слишком малой нельзя, так как, чем меньше С_св, тем меньше напряжение сигнала, действующее на контуре. Для того чтобы пояснить это, рассмотрим, как ведет себя конденсатор в цепи переменного тока. Вопрос этот для нас очень важен, так как с конденсаторами, включенными в цепи переменного тока, мы будем встречаться на каждом шагу.

Если говорить строго, то через конденсатор не проходит ни постоянный, ни переменный ток, так как между обкладками находится изолятор, в котором свободные электрические заряды двигаться не могут.