->
Гетеродинный волномер представляет собой маломощный ламповый генератор с плавным диапазоном и имеет градуировку по частоте или длине волны (в виде графиков или таблиц или на самой шкале настройки). Частоте такого генератора должна быть стабильной. Поэтому генератор делают обычно по схеме с электронной связью и, в частности, по транзитроннов схеме с электронной связью или с двумя ступенями. Контур гетеродинного волномера должен иметь стабильные параметры и высокое качество. Весьма желательна стабилизация питания.
Гетеродинный волномер пригоден для измерения частоты настройки приёмников; точность измерения у него значительно выше, чем у резонансного волномера. Это объясняется тем, что при измерении с гетеродинным волномером резонанс определяется при очень слабой связи волномера с передатчиком или приёмником, по методу нулевых биений, дающему высокую точность.
Рассмотрим сначала применение гетеродинного волномера для градуировки или поверки градуировки и измерения частоты настройки приёмника. »
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
->
В радиотехнике важное значение имеет измерение частоты или длины волны генераторов и передатчиков, а также градуировка по частоте градуировки приёмников, передатчиков и генераторов. Существует очень много различных методов и приборов для измерения частоты. Большое применение получили приборы для непосредственного измерения длины волны или частоты, называемые волномерами.
Резонансные волномеры. Устройство их весьма несложно. Любой резонансный волномер представляет собой колебательный контур. Контур должен быть сделан так, чтобы его частота была возможно более стабильна. Поэтому катушка и конденсатор для волномера делаются механически прочными, имеющими стабильные ёмкость и индуктивность.
Кроме того, качество контура должно быть высоким, чтобы резонанс пеплучался достаточно острый.
Если волномер предназначен для широкого диапазона, то обычно при сменные катушки. Градуировка волномера по частоте или по длине волны выполняется в виде таблицы или графика, а иногда наносится непосредственно на шкалу переменного конденсатора.
Для измерения частоты генератор или передатчик тем или иным способном связывается с волномером. Чаще всего катушку волномера приближают к; катушке контура генератора или к проводу антенны передатчика, соблюдая при этом осторожность, чтобы не испортить индикатор. При значительной мощности передатчика достаточно, веля волномер просто находится рядом с передатчиком. »
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
->
Электронный осциллоскоп, называемый также осциллографом, является весьма важным универсальным измерительным прибором, с помощью которого можно не только производить самые различные измерения, но и наблгодать многие процессы, происходящие в радиоаппаратуре. На экрана осциллографа можно получить светящиеся изображения переменных напряжений, характеристик ламп, контуров и усилителей. Эти изображения назы. вают осциллограммами.Рассмотрим прежде всего устройство и работу электронно-лучевой трубки, являющейся основной частью электронного осциллографа. В баллоне, имеющем форму трубки с конусообразным расширением на одном конце, находятся электроды, имеющие различное назначение.Подогревный оксидный катод К имеет форму цилиндрика, внутри которого находится нить накала НН. Эмиссия электронов получается с покрытого оксидным слоем донышка катода. Около катода располагается управляющий электрод УЭ цилиндрической формы с отверстием в донышке, называемый иногда сеткой или модулятором или цилиндром Венельта. На схеме его часто изображают в виде сетки, т. е. пунктирной линией. На управляющий электрод подаётся отрицательное напряжение порядка нескольких десятков вольт относительно катода. »
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Ламповые генераторы звуковой частоты широко применяются для различных измерений, а также при испытании усилителей, приёмников и передатчиков. Эти генераторы должны иметь стабильные частоту, амплитуду и градуировку, давать по возможности чисто синусоидальные колебания, не содержащие гармоник, иметь нужный диапазон с удобной настройкой и удобной градуировкой на шкале, давать выходную мощность и выходное напряжение нужной величины с возможностью их регулировки. Иногда генераторы имеют купроксный или ламповый вольтметр для измерения выходного напряжения. Желательно, чтобы схема и конструкция генератора были возможно проще. Питание генераторов должно быть экономичным. Оно обычно осуществляется от выпрямителя, причём для улучшения стабильности частоты применяют стабилизацию питающих напряжений. Генераторы звуковой частоты на L и С. Это обычные ламповые генераторы, непосредственно генерирующие колебания звуковой частоты. Они имеют контуры, состоящие из индуктивностей и ёмкостей, настраиваемые на необходимые частоты. С такими контурами весьма трудно перекрыть весь широкий диапазон звуковых частот от 20 до 20 000 гц, в котором частота изменяется в 1000 раз. »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
Вольтметры для постоянного напряжения градуируют на постоянном напряжении. Для градуировки купроксных и ламповых вольтметров обычно пользуются сетевым напряжением с частотой 50 гц. Ламповые вольтметры, предназначенные для измерения навысоких частотах, желательно градуировать с помощью напряжения высокой частоты, но это в большинстве случаев затруднительно, так как не всегда имеется в распоряжении эталонный вольтметр для таких частот. На частоте же 50 гц в качестве эталонного прибора можно использовать любой хороший электромагнитный вольтметр.
Несколько типичных схем градуировки. Чаще всего пользуются наиболее простой схемой в которой эталонный вольтметр вэ и градуируемый вольтметр в соединены параллельно, а напряжение регулируется потенциометром. Если нужно по такой схеме произвести градуировку на низкие напряжения, а источник, например, выпрямитель или сеть, даёт большое напряжение, то потенциометр питают через добавочное поглощающее сопротивление или через понижающий трансформатор. Иногда эталонный вольтметр рассчитан на более низкие или более высокие »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
Измерение постоянных напряжений. В радиотехнической практике часто приходится измерять напряжение источников питания, а также постоянные напряжения на электродах ламп. Как известно, режим работы каждой лампы определяется величинами постоянных напряжений на электродах, т. е. на аноде, управляющей сетке* экранирующей сетке и т. д. Измерение этих напряжений весьма важно при налаживании аппаратуры, проверке режима отдельных ступеней и нахождении неисправностей. Для измерения постоянных напряжений пользуются, как правило, магнитоэлектрическими вольтметрами. Однако обычные, весьма распространённые технические вольтметры пригодны не для всех измерений.
Вольтметр всегда присоединяется к тем точкам цепи, между которыми нужно измерить напряжение. Сам ея должен потреблять весьма малый ток, т. е. должен иметь возможно большее сопротивление. »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
Существуют две основные схемы для градуировки или поверки градуировки приборов, измеряющих ток. В первой схеме (на рисунке слева) применяется точный эталонный прибор а9 для измерения тока, включённый последовательно с градуируемым прибором а и с дополнительным сопротивлением, которое ограничивает ток. Во второй схеме используется эталонный вольтметр и последовательно с прибором а включено известное сопротивление R, величина которого должна быть во много рае больше, чем сопротивление прибора а. Тогда можно определить ток, разделив напряжение U на сопротивление R. Если сопротивление R сравнительно невелико, то лучше вольтметр присоединить параллельно к этому сопротивлению. Схема градуировки обычно питается от источника через потенциометр, с помощью которого регулируется величина снимаемого напряжения, а значит, и тока, протекающего через прибор а. Устанавливая с помощью потенциометра по эталонному прибору различные значения тока в приборе а, записывают его показания (число делений) в виде таблицы, по которой затем наносят градуировку на шкалу прибора или строят график градуировки. »
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Для измерения токов высокой частоты применяют тепловые и термоэлектрические приборы, о которых уже говорилось выше. Они хорошо работают на частотах до нескольких мегагерц, но при дальнейшем повышении частоты начинает всё больше и больше сказываться влияние поверхностного эффекта и паразитных ёмкостей. Рассмотрим подробнее термоприборы, так как тепловые приборы в последнее время уже почти не используются.
Основные схемы термоэлектрических приборов. В схеме ток высокой частоты проходит через проволочку П, называемую подогревателем, и нагревает спай двух разнородных проводников термопары ТП, соединённой с магнитоэлектрическим прибором (гальванометром или миллиамперметром). Подогреватель вместе с термопарой называют термоэлементом. Так как в этой схеме термопара имеет контакт с подогревателем, то она называется контактной термопарой. Её достоинством является большая чувствительность, а недостаток состоит в том, что ток высокой частоты ответвляется через контакт термопары в цепь постоянного тока. Последняя имеет обычно значительную паразитную ёмкость относительно земли (корпуса). »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
Часто бывает необходимо измерять постоянный ток в цепях питания электронных ламп. Величина этого тока является весьма характерной для каждого режима работы любой лампы
Для измерения постоянного тока применяют исключительно магнитоэлектрические приборы, главным образом, миллиамперметры. Напомним, что магнитоэлектрические приборы пригодны для измерения только постоянного тока и должны включаться с соблюдением полярности (за исключением приборов, имеющих нуль по середине шкалы); они чувствительнее приборов других систем; шкала у них равномерная.
Для измерения весьма малых токов применяют гальванометры или микроамперметры, требующие осторожного обращения. Вообще магнитоэлектрические приборы не допускают даже незначительных перегрузок. По этому всегда желательно заранее, хотя бы примерно, знать порядок величины измеряемого 'тока и сначала включать прибор на шкалу, соответствующую большим токам, а затем уже для точного измерения переключать его на более подходящую шкалу.
Имея один чувствительный прибор, можно подобрать к нему ряд шунтов для измерения более сильных токов и сделать такой прибор универсальным. Шунты лучше всего делать из мангинна или из константана, никелина или нихрома. »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
Кроме внешних помех, в приёмнике с большим усилением наблюдаются шумы из-за неравномерности термоэлектронной эмиссии ламп. В малоламповых приёмниках эти шумы почти незаметны, но в супергетеродинах с большим числом ступеней такой шум (непрерывный шорох или шипение) может быть очень неприятным.
К собственным помехам приёмника можно также отнести фон переменного тока в сетевых приёмниках. Однако в хорошо сконструированных приёмниках фон практически незаметен. Наличие мешающего фона является показателем неисправности приёмника или неправильного его устройства, если он самодельный.
Рассмотрим методы борьбы с различными помехами.
Труднее всего бороться с атмосферными помехами. Они слабо проявляются в приёмниках прямого усиления без обратной связи. Применение регенерации значительно повышает чувствительность приёмника, но вместе с тем и увеличивает уровень помех. Наибольшие атмосферные помехи наблюдаются при приёме на супергетеродин. Увеличение избирательности несколько снижает помехи. Некоторое снижение атмосферных помех даёт также приём на рамочную антенну в том случае, когда направление на принимаемую станцию не совпадает с направлением на очаг атмосферных помех.
Для ослабления атмосферных помех рекомендуется делать антенны невысокими и недлинными, т. е. по возможности с меньшей собственной ёмкостью. »
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Помехи радиоприёму разделяются на следующие: атмосферные, промышленные и собственные шумы самого приёмника.
1. Атмосферные помехи. Они представляют собой электромагнитные волны, создаваемые различными электрическими разрядами в атмосфере. Эти разряды обычно весьма кратковременны и длятся всего лишь тысячные или ещё меньшие доли секунды. Электрические разряды существуют в атмосфере всегда, но наибольшей силы они достигают летом, зимой же они почти не мешают радиосвязи.
Атмосферные помехи проявляются в виде тресков, щелчков, шорохов и шипений. В диапазоне коротких волн 10—50 м они гораздо слабее, чем на длинных волнах, а на УКВ их почти совсем нет. По своему происхождению атмосферные помехи могут быть местными, когда они происходят от грозовых или «тихих» разрядов в атмосфере поблизости .от приёмной станции, и дальними, идущими от непрерывно действующих очагов атмосферных разрядов, находящихся в Средней Азии и в Африке.
2. Промышленные помехи. Они часто бывают гораздо более сильными, чем атмосферные помехи. В сельских мест
ностях или местах, удалённых от различных электрических установок, промышленные помехи обычно не наблюдаются. Зато в городах они иногда ухудшают приём круглый год, а не только летом, как атмосферные помехи. »
АНТЕННЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Большое распространение в современных супергетеродинах получил электронный оптический индикатор настройки. Он даёт возможность настраивать приёмник на желаемую станцию при установке регулятора громкости на минимум, т. е. при отсутствии звучания. После настройки по индикатору регулятором громкости устанавливается желательная слышимость. Таким образом, настройка приёмника может производиться бесшумно. Электронный индикатор применяется также в некоторых измерительных приборах.Принцип устройства и схематическое изображение электронного индикатора. В одном баллоне помещаются триод и собственно электроннолучевой индикатор, имеющий следующие части: катод К, являющийся продолжением катода триода, служит для излучения электронов; экран конусообразной формы является анодом, он покрыт с внутренней стороны особым веществом (виллемитом), которое даёт зелёное свечение под действием ударов электронов; третий электрод У — управляющий — имеет вид узкой полоски и соединён с анодом триода. Схема присоединения электронного индикатора к приёмнику показана на рис. 2346. На сетку триода индикатора подаётся напряжение от нагрузочного сопротивления детектора; анод триода индикатора соединён с экраном через сопротивление R порядка 1 —1,5 мгом. При отсутствии приёма сигналов через Ra проходит анодный ток триода и создаёт на Ra падение напряжения, минус которого оказывается на управляющем электроде У. Таким образом, этот электрод имеет отрицательный потенциал относительно экрана Э. »
Основы радиоэлектроники и радиотехники
После детектирования биений в анодной цепи получается слагающая с частотой биений, которую можно услышать, если она находится в пределах звукового диапазона.
При точной настройке в резонанс биений не будет, потому что частота собственных колебаний совпадает с частотой сигнала и разность их равна нулю. Такие биения называют нулевыми. Они играют большую роль в радиотехнических измерениях, так как являются показателем точной настройки в резонанс.
Практически нулевые биения получаются также и при некоторой небольшой расстройке контура относительно частоты сигнала. Объясняется это тем, что при небольшом отклонении от резонанса приходящие колебания действуют как постороннее возбуждение и заставляют ступень генерировать колебания не с. частотой контура, а с частотой сигнала, так что разности в частотах опять нет. Поэтому при настройке получается некоторая область нулевых биений, которая тем шире, чем сильнее сигнал. За пределами этой области нулевых биений ступень генерирует собственные колебания с частотой, уже не равной частоте сигнала, вследствие чего возникают биения звуковой частоты, слышимые в телефоне в виде непрерывного однотонного звучания. Чем больше расстройка контура относительно частоты сигнала, тем больше разность частот и тем выше тон биений. При значительной расстройке частота биений выходит уже за пределы слышимых звуковых частот. »
Радиопередатчик
В преобразователе частоты колебания гетеродина должны подводиться к смесителю и складываться там с колебаниями сигнала. При этом необходимо устранить паразитную связь между контуром гетеродина и контуром УВЧ (или входным, контуром, если УВЧ нет). При наличии такой связи изменение настройки контура УВЧ влияет на настройку контура гетеродина, как это всегда бывает у связанных контуров, и частота гетеродина будет изменяться, что нежелательно.
В простейшем, так называемом односеточном, преобразователе колебания приходящих сигналов и колебания гетеродина подаются на одну сетку лампы смесителя. Конечно, в такой схеме не получается нужного отделения контура гетеродина от усилителя высокой частоты.
Разрешить эту проблему удалось только путём применения для преобразования частоты специальных многосеточных ламп, называемых обычно преобразовательными или смесительными. К ним относятся гексод, гептод, октод и триод-гексод, рассмотренные кратко. В преобразователях чаще всего используются гептоды.
Принцип преобразования частоты с помощью этих ламп состоит в том, что сложение колебаний сигнала и гетеродина происходит в электронном потоке внутри самой лампы вследствие того, что эти колебания подаются на различные сетки смесительной лампы. Отличительной способностью мнотосеточных ламп является наличие двух управляющих сеток. Поэтому такие лампы называют лампами с двойным управлением. »
Конденсаторы