КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

В дальнейшем было обнаружено, что КОГЕРЕР обладает детекторным эффектом, а для приема с 1899 г. стали использовать головные телефоны. В последующих опытах было замечено, что чувствительность приемника к слабым сигналам значительно возрастала, если с приемником был связан собственный, даже маломощный генератор! Настроенный на частоту, близкую к частоте принимаемого сигнала!

Собственный генератор получил наименование — ГЕТЕРОДИН. А сам приемник получил название — ГЕТЕРОДИННЫЙ.

25 октября 1906 года американский инженер Ли де Форест подал заявку на выдачу ему патента. Речь в нем шла о знаменитом «АУДИОНЕ»! То есть о трехэлектродной вакуумной лампе-усилителе! Хотя, если говорить строго, первые «аудионы» усиливали амплитуду входного напряжения меньше, чем в два раза! Шесть лет тяжких трудов ушло на то, чтобы «аудион» стал действительно усилителем!

В 1912 г майор — американец Эдвин Армстронг создал на основе «аудиона» электронный генератор незатухающих одночастотных колебаний. Я подчеркиваю — ОДНОЧАСТОТНЫХ!

«А»: Это потому, что искровые передатчики (генераторы) не обладали этим свойством?

«С»: Да, искровая техника этим свойством не обладала! Там можно было говорить только о некотором спектре частот!

Итак, генераторы Армстронга, а также Фореста и Александра Мейснера позволили получать чистые непрерывные синусоидальные сигналы! Вот схема лампового автогенератора на рис. 5.3.

«Н»: На схеме колебательного контура показан конденсатор со стрелкой! Это значит — переменный?

«А»: Мы, Незнайкин, ещё будем говорить на этот счет подробно! А что означает двойная стрелка между катушками, ты понимаешь?

«Н»: Не совсем, если честно!

«А»: А между тем это символизирует, что взаимное расположение этих обмоток можно изменять механическим регулированием!..

«С»: Ну что, идем дальше? В 1915 г. появились электронные лампы с высоким вакуумом. Эти лампы обеспечили возможность создания не только генераторов незатухающих колебаний, но также и усилителей слабых сигналов!

Поэтому в практику прочно вошли так называемые ПРИЕМНИКИ ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ. Но еще прежде них — ДЕТЕКТОРНЫЕ. Эго я рассказываю прежде всего для тебя, Незнайкин!

«Н»: Спасибо, большое спасибо!.. Но если бы к тому же я ясно представлял себе, что такое вообще ДЕТЕКТОРНЫЙ приемник!?..

«С»: Дорогой Аматор! Так вы не рассматривали процессы детектирования?…

«А»: Так судьба сложилась!.. Мы просто не успели этого сделать!

«С»: Но обойти этот вопрос молчанием мы не можем!

«Н»: Но как бы там ни было, КОГЕРЕР для этого сейчас уже не применяют?

«С»: КОГЕРЕР ушел в историю! Но, как говорится, «король умер — да здравствует король!» Вместо КОГЕРЕРА в современной радиотехнике используется КОГЕ…РЕНТНЫЙ ДЕТЕКТОР!

«Н»: Расскажите сначала об обычном!

«С»: «Вы просите песен? Их есть у меня!» А ну-ка, скажите мне, какой спектр или лучше диапазон частот занимает обыкновенная человеческая речь?

«Н»: Я где-то слышал, что диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот лежит в пределах от 16 до 20000 герц!

«А»: А обыкновенная речь (не музыка) ограничена диапазоном 150—4500 герц! Я не слишком ошибся?

«С»: Не слишком!.. Некоторые исследователи, кстати, считают, что диапазон воспринимаемых верхних частот простирается до 30 кГц! Однако понятно, что эти частоты сами по себе в «эфир» с помощью антенн приемлемых размеров переданы быть не могут! Поэтому для технического решения подобных задач используется МОДУЛЯЦИЯ. А что это такое, видно на примере так называемой АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ (см. рис. 5.4).

Вопросы к иллюстрирующим этот термин рисункам имеются?

«А»: У меня — нет! А у тебя Незнайкин?

«Н»: Только один! Высокая частота может быть любой?

«С»: В принципе, да! Но показанная здесь АМПЛИТУДНАЯ модуляция (или AM) применяется только в диапазонах ДВ, СВ и КВ!

Поскольку считается самой примитивной и помехонеустойчивой. Например, в диапазоне УКВ применяется более совершенная, ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ!

«Н»: А на рисунке ее можно изобразить?

«С»: Без проблем! Да вот она на рис. 5.5.

«Н»: То есть в этом случае непостоянна именно частота сигнала?

«С»: Конечно, при том, что амплитуда сигнала сохраняет свою величину! Имеются значительно более совершенные виды модуляции.

Например, ИМПУЛЬСНАЯ, ФАЗОВАЯ, ИМПУЛЬСНО-ЧАСТОТНАЯ и т. д. Но при всем, при том — в области длинных, средних и коротких волн для радиовещания применяется и будет применяться еще долго ИМЕННО ЭТА, такая «плохая» и «устаревшая» АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ!

«А»: Казалось бы, если уж она такая «плохая», то смените ее на другую — «хорошую» да и дело с концом!

«С»: Это уже давно пытаются сделать! Вот, например, еще в 1915 г. Джон Карсон изобрел ОДНОПОЛОСНУЮ МОДУЛЯЦИЮ, которая экономила и мощность, и полосу частот.

Любопытно, что однополосная модуляция (или SSB) появилась как практическое следствие математического анализа модулированной несущей!

Но прежде, чем говорить об SSB или, например, частотной модуляции, давайте вернемся к вопросам детектирования!

Прежде всего, Незнайкин! Для чего оно необходимо? Почему нельзя (см. рис. 5.4, иллюстрирующий AM) просто подать сигнал вида «в» на головные телефоны или динамик?

«Н»: «Это мы не проходили, это нам не задавали!» А, действительно, почему?

«С»: Потому что, сделай мы подобное, ничего-то бы мы с вами не услышали! Не может мембрана динамика колебаться с такой частотой! Да и ухо человека ВЧ — колебания просто не воспримет.

Значит, остается только один выход — ВЫДЕЛИТЬ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ СИГНАЛ! А как это сделать?

«А»: Наверное проще всего — применив для этой цели некий электронный прибор, имеющий высокую проводимость в одном направлении и исключительно низкую — в другом! Проще говоря, использовать для этой цели полупроводниковый ДИОД!

«С»: Ты безусловно прав! Но ведь вы с Незнайкиным еще не рассматривали диоды, транзисторы, микросхемы, оптроны и т. д.! Как же нам быть?

«Н»: А может, рассмотрим принципы выделения НЧ — сигналов без рассмотрения физических принципов функционирования диодов? А о самих диодах поговорим в последующих беседах?

«С»: Разумно! Итак, на представленной схеме показан простейший детектор амплитудно-модулированных сигналов, а рядышком представлена эпюра выходного напряжения U_A. В качестве сопротивления нагрузки R_н могут использоваться наушники (рис. 5.6).

«Н»: А какова роль конденсатора С?

«С»: Накапливая на себе поступающий за время каждого полупериода электрический заряд, конденсатор С позволяет поддерживать на нагрузке плавно меняющееся напряжение низкой частоты. Поэтому разрядный ток, протекающий через R_н, будет являться не серией амплитудно-модулированных импульсов, а настоящим током НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ!

Ну вот! А теперь я рисую первую блок-схему, а ты, Незнайкин, постарайся ее правильно истрактовать (рис. 5.7)!

«Н»: «Я не волшебник, я еще только учусь», но мне кажется, что УВЧ — это усилитель высокой частоты, а УНЧ — соответственно, низкой частоты!