Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика (1120574), страница 32
Текст из файла (страница 32)
В современных радиоприемниках в качестве детектора используются опять-таки электронные лампы нли полупроводниковые диоды, к которым относятся и так называемые точечноконтактные диоды. В последних выпрямляюп»им действием обладает контакт между' полупроводниковым кристаллом и металлическим острием.
Выпрямляющпе контакты такого типа (работающие к тому же без всяких источников постоянного питжшя) были известны как кристаллические детекторы и применялись в радиотехнике еще до изобретения электронных ламп. Г1оясним, в чем заключается действие детектора. Благодаря неодинаковому сопротивлению детектора для двух направлений тока»)юр«»а (осциллограмма) переменного тока, текущего через детектор, отличается от формы подведенного к нему напряжения (рис. 143). В то время как колебания напряжения имеют одинаковый размах (амплитуду) в обе стороны от нуля (рис. 143, а), колебания тока «подрезаны» с той стороны, в которую детектор проводит хуже (рис.
143, б). Но такой несимметричный переменный ток »45 в) Рис. 144. Летектироваиие модулированного колебания =2 б)я~-!т-! и 4- о !-ти! ° ! ! !! ! !! !! !! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! !! !! цц,„(цц„„„ Рис. 143. Как действует детек- тор нация детектора с телефоиом применялась в так называемом детекторном приемнике (рис. 145), которым широко пользовались до появления приемников с электронными лампами. Детекторный приемник работает не по принципу реле, а использует непосредственно ту энергию, которую улавливает приемная антенна.
Детектор с телефоном присоеди1бб можно представить как сумму постоянного тока (кривая 1, рис. 143, в) и симметричного п е р е м е н и о г о тока (кривая 2). Таким образом, если подвести к детектору сииусоидальиое высокочастотное напряжение, то через детектор, кроме переменного тока высокой частоты, будет течь еще и постоянный ток, который может, например, заставить отклоняться гальванометр, включенный последовательно с детекто. рок Допйстиа! теперь, что амплитуда высокочастотного напряжения, подводимого к детектору, ие постоянна, а модулирована — изменяется с низкой частотой (рис. 144, а). В детекторе получится несимметричный ток, причем тоже модулированный (рис.
144, б). Если подобио предыдущему разложить такой ток, выделив из него симметричное высокочастотное колебание (кривая 2, рис. 143, в), то вторым слагаемым будет уже ие постоянный ток, а ток, меняющийся с низкой частотой — частотой модуляции (кривая 1). Если последовательно с детектором включить телефон, то этот ток низкой (звуковой) частоты заставит колебаться мембрану телефона и будет яами услышан. Такая простейшая комби- ияется к резонансному колебательному контуру, причем телефон шунтируется конденсатором, через который легко проходит высокочастотная часть детекторного тока.
Достоинством детекторного приемника по сравнению с ламповыми ер Ггееененньгг! кейренееегер Генефен ньнг кенденеемер Рнс. !45. Схема детекторного радиоприемника является полное отсутствие источников питания, ио отсюда же проистекает и его основной недостаток, из-за которого он был вытеснен ламповыми приемниками, — малая чувствительность. 6 69. Другие применения радио. Мы уже упомнналн о ряде прямененнй радио помнмо радиосвязи н радиовещания. Так, напрвмер, мы видели, что радио используется как для определенна местоположенвя объектов, не излучающих радиоволн, а толь.
;,9- ко отражающнх нх (раднолокацня, -2 6 35), так н для установления местоположения передатчиков, радномаяков н т. и. (Раднопеленгацня, 6 59). Мы познакомимся теперь еще с некоторымн прнмененнямн радио. Начнем с так называемой фототелегрпфии, которая позволяет по. лучить на прнемной станцннфотографнческую копию с орнгннала (чер Рнс. !46. Схема передающего тежа, фотоснимка, письма), нахо.
устронства фототелеграфа: дящегося на передающей станцнн. 1 — объектна, 2 — фотоэлемент Прннцнп действия фототелеграфа несложен. На передающей станции нмеется трубка, на одном конце которой укреплен особый прибор — фотоэлемент, а на другом — спе. цнальный оптический объектив (рнс. 146). Объектив трубки помещается над валиком, вокруг которого обернут передаваемый оригинал, Объек. тнв собирает на фотоэлемент свет только с маленького участка поверхности орнгннала — того участка, над которым объектив находится а данный момент. Прн работе аппарата валнк вращается а перемещается параллельно своей осн, так что объектив последовательно, точка за точкой «осматрнвает» асю площадь оригинала.
Колнчсство света, падающего прн этом на фотоэлемент через объектив, нзменяется в соответсгвнн с чеРедованнем светлых н темных мест оригинала. фотоэлемент обладает тем свойством (4 !63), что сила текущего через него электра. ческого тока зависит от ннтенснвностн падающего на него света.
По~тому по мере движения валика с орнгнналом сила тока в фотоэлементе 167 изменяется в соответствии со сменой светлых и темных участков оригинала. Эги изменения силы тока используются дпя модуляции радио. передатчика совершенно так же, как при передаче звука для модуляции используются изменения тока в цепи микрофона *). На приемной станции после усиления и детектирования принятого излучения получается низкочастотный ток, повторяющий колебания силы тока в фотоэлементе передатчика. Если полученным после детектора током питать нить маленькой электрической лампочки, то яркость накала нити будет меняться в соответствии с яркостью тех точек оригинала, которые проходят под объективом яа передающей станции.
На приемной станции устроен валик с трубкой и объективом, как н на передающей станции, но вместо фотоэлемента в трубке укреплена электрическая лампочка, а вместо оригинала на валик кладется лист фотографической бумаги. Объектив дает на этой бумаге светлое пятнышко, яркость которого меняется вместе с интенсивностью света, падающего на фотоэлемент передающей станции. Если валик на приемной станции движется точно так же, как н валик на передающей, то, после того как точка за точной будет освещена вся площздь фотобумаги, после ее проявления на ней получится копия передаваемого оригинала. Фототелеграф работеет сравнительно медленно, так как быстрота его действия зависит от скорости перемещения механических приспособлений и от того, насколько быстро успевает меняться накал электрической лампочки. Поэтому описанным путем нельзя осуществить передачу изображений движущихся предметов (телевидение).
Для осуществления телевидения понадобилось заменить механические приспособления и лампочки накаливания э л е к т р о и и ы м и и у ч к а м и подобно тому, как механические реле, пригодные для телеграфа, пришлось заменить электронными лампами, чтобы сделать возможной передачу по радио звуков (радиотелефоння). Сущность телевизионной передачи состоит в сведующем. Нз пере. дающей станции валик, перемещающийся под фотоэлементом, заменен электронным осциллографом, в котором электронный пучок с огромной скоростью бегает не по экрану, а по сложному многоячейковому фотоэлементу, так называемому иконе«волу (от греческих слов «иконос»вЂ” изображение, «окопно> — наблюдение). На этот фотоэлемент с по. мощью объектива отбрасывается передаваемое изображение.
Ка«идея ячейка иконоскопа работаег в те моменты, когда на иее попадает электронный пучок. Специальные развертывающие напряжения, подводимые к управляющим плассинам осциллографа, заставдяют электроннын пучок пробегать по всей поверхности иконоскопа за 1/25 секунды (конец пучка прочерчивает при этом 625 горизонтальных строк, лежащих почти вплотную одна под другой). Сила тока в цепи иконоскопа в каждый момент времени пропорциональна освещенности той ячейки иконоскопа, на которую в этот момент попадает электронный пучок. Поэтому колебания силы тока в цепи иконоскопа передают распределение интенсивности света во всех последовательно «просматриваемых«точках передаваемой картины (кадра). Получаемые от иконоскопа электрнчеснне колебания подводятся к радиопередатчику и модувируют излучаемую им радиоволну подобно тому, как переменный ток в цепи микрофона модулирует радиоволну при передаче звука.