юный радиолюбитель (В.Г. Борисов Юный Радиолюбитель (позновательная книга)), страница 16

Во-вторых, собственная частота колебаний в контуре зависит от емкости его конденсатора Чем емкость больше, тем больший заряд может накопить конденсатор, тем больше потребуется времени для его перезарядки, тем меньше частота колебаний в контуре. С уменыпением емкости конденсатора частота колебаний в контуре возрастает.

Таким образом, собственную частоту затухающих колебаний в контуре можно регулировать изменением индуктивности катушки или емкости конденсатора Но в электрическом контуре„как и в механической колебательной системе, можно получить и незатухающие, т.е. вынужденные колебания, если при каждом колебании пополнять кон~ур дополнительнымн порцпями электрической энергии от какого-либо источника переменного тока. Каким же образом в контуре прием- вика возбуждаются и потшерживаются незатухаюшие электрические колебания? Колебания радиочастоты, возбуждаюшиеся в антенне приемника.

Эти колебания сообщают контуру первоначальный заряд, они же и поддерживают ритмичные колебания электронов в контуре. Но наиболее сильные незатухающие колебания в контуре приемника возникают только в момент резонанса собственной частоты контура с частотой тока в антенне. Как это понимать? Люди старше~о поколения рассказывают, будто в Петербурге от шедших в ногу солдат обвалился Египетский мост. А могло это случиться, видимо, при таких обстоятельствах. Все солдаты ритмично шагали по мосту.

Мост от этого стал раскачиваться- колебаться. По случайному стечению обстоятельств собственная частота колебаний моста совпала с частотой шага солдат, и мост, как говорят, вошел в резонанс. Ритм строя сообщал мосту все новые и новые порции энергии. В результате мост настолько раскачался, что обрушился: слаженность воинского строя нанесла вред мосту. Если бы резонанса собственной частоты колебаний моста с частотой шага солдат не было, с мостом ничего бы не случилось. Поэтому, между прочим, при прохождении солдат по слабым мостам принято подавать команду «сбить ногу». А вот опыт.

Подойди к какому-нибудь струнному музыкальному инструменту и громко крикни «а»: какая-то из струн отзовется-зазвучит. Та из ннх, которая окажется в резонансе с частотой этого звука, будет колебаться сильнее остальных струн — она-то и отзовется на звук. Еще олин опыт-с маятником. Натяни горизонтально нетолстую веревку. Привяжи к ней тот же маятник из нити и пластилина (рис 42). Перекинь через веревку еще один такой же маятник, но с более длинной ниткой.

Длину подвески этого маятника можйо изменя~ь, подтягивая рукой свободный конец нитки. Приведи маятник в колебательное движение. При этом первый маятник тоже станет колебаться, но с меньшей амплитудой. Не останавливая колебаний второго маятника, постепенно уменьшай длину его подвески — амплитуда колебаний первого маятника будет увеличиваться. В этом опыте, иллюстрирующем резонанс механических колебаний, первый маятник является приемником колебаний, возбуждаемых вторым маятником.

Причиной, вынуждающей первый маятник колебаться, являются периодические колебания растяжки с частотой, равной частоте колебаний второго маятника. Вынужденные колебания первого маятника будут иметь макси- Ряс. 42. Опыт, нллюсгрвруюшяй явление резонанса 50 мальиую амплитуду лишь тогда„когда его собственная частота совпадает с частотой колебаний второго. Такие или подобные явления, только, разумеется, электрического происхожления, наблюдаются и в колебательном контуре приемника. От действия волн многих радиостанций в приемной антенне возбуждаются токи самых различных частот. Нам же из всех колебаний радиочастот надо выбрать только несущую часто~у той радиостанции, передачи которой мы хотим слушать.

Для этого следует так подобрать число витков катушки н емкость конденсатора колебательного контура, чтобы его собственная частота совпадала с частотой тока, создаваемого в антенне радиоволнами интересуюшей нас станции. В этом случае в контуре возникнут наиболее сильные колебания с несущей частотой той радиостанции, на волну которой он настроен. Это и есть настройка контура приемника в резонанс с частотой переданяцей станции. При этом сигналы других станций совсем не слышны или прослушиваются очень тихо, так как возбуждаемые ими колебания в контуре буду~ во много раз более слабыми.

Таким образом, настраивая контур своего первого приемника в резонанс с несущей частотой радиостанции, ты с его помощью как бы отбирал, выделял колебания частоты только этой станции. Чем лучше контур будет выделять нужные колебания из антенны, тем выше селективность приемника, тем слабее будут помехи со стороны других радиостанций. До сих пор я рассказывал тебе о замкнутом колебательном контуре, т.е.

контуре, собственная частота которого определяется только индуктивностью катушки и емкостью конденсатора, образующих его. Однако во входной контур приемника входят также антенна и заземление. Это уже не замкнутый, а открытый колебательный контур. Дело в том, что провод антенны и земля являются «обкладками» конденсатора (рис.

43), обладающего некоторой злектрнческои емкостью. В зависимости от длины провода и высоты антенны над землей эта емкость може~ составлять несколько сотен пикофарад. Такой конденсатор на рис 34,а был показан штриховыми линиями. Но ведь антенну и землю можно рассматривать и как неполный виток большой катушки. Стало Рис. 43. Антенна и заземление — открьгтый колебательный контур быль, антенна и заземление, взятые вместе, обладают еще и индуктивностью. А емкость совместно с индукгивностью образуют колебательпый контур. Такой контур, являющийся открытым колебательным контуром, тоже обладаег собственной частотой колебаний.

Включая между антенной и землей катушки индуктивности и конденсаторы, мы можем изменять его собственную частоту, настраивать его в резонанс с частотами разных радиостанций. Как зто делается на практике, ты уже знаешь. Я не ошибусь, если скажу, что колебательный контур является «сердпем» радиоприемника. И не только радиоприемника. В этом ты еще убедишься. Поэтому ему я и уделил много внимания.

Перехожу ко второму элементу приемника- детектору. и совсем не пропускает отрицательные полуволны. Отрицательные полуволны диод как бы срезает. В результате такого действия диода переменный ток преобразуется в ток пульсирующий — ток одного направления, но изменяющийся по величине с частотой пропускаемого через него тока. Этот преобразовательных процесс, называемый еыпрлылемпем переменного тока, лежит в основе детектирования принятых радиосигналов.

Посмотри на графики, показанные на рис. 45. Они иллюстрируют процессы, происходящие в знакомой тебе детекторной цепи простейшего приемника Под действием радиоволн в контуре приемника возбуждаются модулированные колебания радиочастоты (рис. 45,а). К контуру подключена цепь, со-гоящая из диода и телефонов. Для этой цепи колебательный контур является источником переменного тока радиочастоты. Поскольку диод пропускает ток только одного направления, то модулированные колебания радиочастоты, поступающие в его цепь, будут им выпрямлены 1рис. 45,б), или, говоря иначе, продетектированы. Если провести штриховую линию, огибающую вер- Рис 44.

Диод преобразует переменный ток е пульсирующий ДЕТЕКТОР И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ В твоем первом приемнике роль детектора выполнял диод. Подробно о его устройстве и работе мы поговорим в шестой беседе. Сейчас же лишь скажу, что он является двухэлектродным полупроводниковым прибором, облалаюшнм односторонней злектропроводностью: хорошо проводит ток одного направления и плохо — ток обратноз о направления Для простоты же объяснения работы диода как детектора будем считать, что ток обратного направления он вообще не проводит и является для нйго как бы изолятором. Это свойство диода иллюстрирует график, изображенный на рис.

44: диод беспрепятственно пропускает через себя положительные полуволны переменного тока е й Рне. 45. Графики, нллюетрируюп1»е детектирование модулированных колебаний радио- частоты 51 шины выпрямленносо тока, то получится «рисунок» тока звуковой частоты, которым молулирован ток, поступающий в антенну радиостанции во время передачи. Ток, получившийся в результате детектирования состоит из импульсов радиочастоты, амплитуды которых изменяются со звуковой частотой.

Е~ о можно рассматривать как суммарный ток и разложить на две составляющие: высокочастотную и низкочастотную. Их называют соответственно высокочастстной и составляющей звуковой частоты пульсирующего тока. В простейшем приемнике составляющая звуковой частоты идет через гелефоны н преобразуется ими в звук. ГОЛОВНОЙ ТЕЛЕФОН Телефон .третье, последнее звено простейшего приемника, которое, образно выражаясь, «выдает готовую продукцию» — звук. Это один из старейгцих электротехнических приборов, почти без изменения сохранивший свои основные черты ло наших лией. Для детекторных и многих простейших транзисторных приемников используют головные телефоны, например типов ТОН-1, ТГ-1. ТА-4.

Это лва последовательно соединенных телефона, удерживающихся на о| оловье. Отвер- йсансныс наган «нага рн с ' гчсиррана «ран«на а) сгс исаа на Е1 Рнс. 46. Устройство электромагнитного те- лефона нем крышку одного из телефонов (рис. 46.а). Пол нею нахолится круглая жестяная пластинка — мембрана. Сняв осторожно мембрану, мы увидим лве катуглки, насаженные на полюсные наконечники постоянного мап~ига, впрессованного в корпус.