Ламповый приемник

Структурная схема приемника прямого усиления на электронных лампах выглядит так же, как схема аналогичного транзисторного приемника: входная цепь — усилитель высокой частоты — детектор — усилитель звуковой частоты — громкоговоритель. Но усилители лампового приемника обычно однокаскадные.

Рис. 212 Принципиальная схема приемника 1-V-1 на электронных лампах.

При этом приемник обеспечивает громкий прием многих радиостанций при достаточно хорошей селективности. Объясняется это тем, что электронные лампы за счет потребления во много раз большей, чем транзисторы, мощности обладают более высокими усилительными свойствами; прием ведется на внеш­нюю антенну с применением заземления, настройка осуществляется двумя колебательными контурами; в детекторном каскаде работает пентод, выпол­няющий роль детекторного и одновременно предварительного усилителя коле­баний звуковой частоты.

Вот о таком приемнике — приемнике 1-V-1, принципиальную схему кото­рого ты видишь на рис. 212, я и хочу сейчас рассказать.

Он однодиапазонный, трехламповый, трехкаскадный. В усилителе высокой частоты и детекторном каскаде работают пентоды 6ЖЗП, в усилителе коле­баний звуковой частоты, являющемся выходным каскадом,—лучевой тетрод 6П1П. Выходная мощность около 2 Вт. Питание анодно-экранных цепей ламп осуществляется от двухполупериодного выпрямителя на полупроводниковых диодах Д1—Д4 включенных по мостовой схеме, а нитей накала ламп — от понижающей обмотки III трансформатора питания Тр2. Резистор и конден­саторы С18 и С17 образуют сглаживающий фильтр выпрямителя. Лампа Л4, рассчитанная как и нити накала ламп на напряжение 6,3 В, индикатор включения питания.

Выбор диапазона волн зависит от местных условий. Но приемник может быть двухдиапазонным, а его усилитель звуковой частоты использован для воспроизведения грамзаписи, о чем я расскажу несколько позже.

Входной настраиваемый колебательный контур образуют катушка L2, кон­денсатор переменной емкости С3 и подстроенный конденсатор C2. Связь этого контура с антенной индуктивная, через катушку L1 антенной цепи, образующую с катушкой L2 высокочастотный трансформатор. Такая связь контура с антен­ной обеспечивает более равномерную передачу сигнала из антенны в контур, чем при емкостной связи, как это было в предыдущих приемниках. Конден­сатор C1 выполняет вспомогательную роль — защищает вход приемника на случай соединения внешней антенны с проводами электросети.

Модулированные колебания высокой частоты, на которую настроен контур L2C2C3 усиливаются лампой Л1 и из ее анодной цепи, в которую включен нагрузочный резистор R2, через конденсатор С6 поступают во второй настраи­ваемый колебательный контур L3C8C9 детекторного каскада, аналогичный пер­вому. Настройка обоих контуров осуществляется одновременно конденсаторами С3 и С9, представляющими собой блок конденсаторов переменной емкости.

Лампа детекторного каскада работает в режиме сеточного детекти­рования, т. е. в режиме, при котором детектирование происходит в цепи управляющей сетки лампы. Для этого контур L3C9C8 соединен с управляющей сеткой лампы не непосредственно, как в первом каскаде, а через конденсатор С10. Управляющая сетка этой лампы, кроме того, соединена резистором R4 с катодом. Эти детали, называемые сеточными, и создают условия работы лампы в режиме сеточного детектирования.

Сущность сеточного детектирования заключается в следующем. Сетка и катод лампы образуют диод, на который с контура L3C9C8 подаются моду­лированные колебания высокой частоты. При этом в цепи такого диода, в том числе и на его нагрузке, роль которой выполняет резистор R4, возникают Высокочастотные импульсы, амплитуда которых изменяется с частотой моду­лирующего сигнала на радиостанции. Низкочастотная составляющая тока в этой цепи есть не что иное, как выделенные детектором колебания звуковой частоты.

Но нагрузка детектора (резистор R4) включена между сеткой и катодом. Значит, на этом участке анодной цепи лампы действует переменное напряжение звуковой частоты, которое усиливается лампой. Таким образом, лампа Л2 не только детектирует высокочастотный сигнал, но и усиливает создающиеся яри этом колебания звуковой частоты, что повышает чувствительность при­емника.

С целью повышения не только чувствительности, но и селективности Приемника в детекторный каскад введена регулируемая положительная обрат­ная связь. Для этого в анодную цепь лампы включена катушка L4, называемая катушкой обратной связи, индуктивно связанная с катушкой L3 контура этого каскада. Через нее часть энергии высокочастотной составляющей анодного тока лампы подается обратно в контур для компенсации потерь в нем. В результате амплитуды высокочастотных колебаний в сеточной цепи и коле­баний звуковой частоты в анодной цепи увеличиваются.

Обратную связь регулируют переменным резистором R6, включенные параллельно катушке обратной связи L4. Наибольшая величина обратной связи, соответствующая наибольшей чувствительности и селективности приемника, будет, когда движок резистора R6 находится в нижнем (по схеме) положении. Конденсаторы С11 и С13, блокирующие анодную цепь лампы по высокой частоте, улучшают действие обратной связи.

Низкочастотная часть приемника, в которую входит и лампа Л2, знакома тебе по усилителю для воспроизведения грамзаписи (см. рис. 189). Только в том усилителе работала комбинированная лампа, регулятор громкости был в цепи управляющей сетки лампы первого каскада, а здесь он (R9) стоит в цепи управляющей сетки выходной лампы.

Лампа Л1 получает отрицательное напряжение смещения с резистора R1 через катушку L2, а лампа Л3 с резистора R10 через резистор R9. Резистор R5 и конденсатор С7 образуют ячейку развязывающего фильтра, предотвращающую самовозбуждение приемника через общий источник питания цепей ламп.

Какова роль подстроечных конденсаторов С2 и С8? Ими выравнивают начальные емкости обоих настраиваемых колебательных контуров, что необхо­димо для сопряжения (согласования) собственных частот контуров в высокочас­тотном участке диапазона. В низ­кочастотном участке диапазона сопряжение частот контуров осу­ществляют подстроечными сер­дечниками катушек L2 и L3.

Внешний вид и схема разме­щения шасси и динамической го­ловки в корпусе приемника мо­гут быть такими, как показано на рис. 213. Корпус представля­ет собой прочную четырехстен­ную коробку, склеенную из толстой фанеры. Спереди на план­ках, приклеенных к внутренним сторонам стенок, укреплены акустическая доска с головкой и фальшпанель, выпиленная из листового гетинакса, цветного органического стекла или, в крайнем случае, из фанеры с гладкой поверхностью или электротехнического картона. Через отверстия в фальшпанели про­ходят оси резисторов — регуля­торов громкости и обратной связи, верньерного механизма настройки прием­ника. Через прорезь в фальшпанели видна шкала со стрелкой на фоне подшкальника. Акустическая доска с лицевой стороны затянута декоративной тканью.

Примерные размеры корпуса приемника 350 х 250 х 200 мм, металлического шасси — 200 х 120 х 30 мм.

Для настройки колебательных контуров используй двухсекционный блок конденсаторов переменной емкости с наименьшей емкостью 10 — 12 и наиболь­шей 430 — 500 пФ. Подойдет блок КПЕ от любого промышленного лампового радиовещательного приемника.

Катушки самодельные (рис. 214, а) и рассчитаны на прием радиостанций средневолнового диапазона. Роль их каркасов выполняют отрезки круглого ферритового (400НН) стержня диаметром 8 мм и длиной по 30 — 35 мм, вставленные в отверстия в гетинаксовых пластинках и приклеенных к ним клеем БФ-2. Катушки — намотаны на шпульках, a L4 — на гильзе, склеен­ных из плотной бумаги. Шпульки и гильза должны с небольшим трением перемещаться по стержням, чтобы можно было изменять взаимосвязь между катушками и их индуктивность. Катушка L, должна содержать 200 — 220 вигков, намотанных «внавал», катушки L2 и L3 — по 70 — 80 витков, намотанных тремя секциями по равному числу витков в каждой секции, а катушка L4 — 20—25 витков, уложенных на гильзу в один слой. Для всех кагушек желательно использовать провод ПЭЛШО 0,12-0,15, но можно ПЭВ такого же диаметра.

Рядом с катушками на гетинаксовых пластинках находятся подстроечные конденсаторы типа КПК-1 с максимальной емкостью 25-30 пФ.

Для приема радиостанций длинноволнового диапазона катушка Lx должна содержать 350—400 витков, L2 и L3 — по 220—230 витков, а катушка L4 — 35 — 40 витков такого же провода.

Катушки входных цепей располагай на шасси возле лампы и секции блока КПЕ каскада усиления высокой частоты, а катушки детекторного каскада — в подвале шасси на боковой стенке под секцией КПЕ этого каскада. Металли­ческая панель шасси будет выполнять роль экрана между катушками контуров.

Рис. 214. Катушки приемника (а) и крепление переменного резистора R9 с выключением питания В1 на шасси (6).

Трансформатор питания готовый, например от радиоприемника или радиолы «Рекорд», или самодельный. Для самодельного трансформатора используй магнитопровод с площадью сечения не менее 5,5 см2 (например, УШ 16×35). О расчете числа витков в обмотках я говорил тебе в восьмой беседе.

Возле трансформатора питания — диоды выпрямителя, смонтированные на гетинаксовой пластинке. Динамическая головка Гр1 мощностью 1 — 3 Вт со зву­ковой катушкой сопротивлением 5 — 8 Ом, например, типа 1ГД-18, 2ГД-28 или им подобная. Выходной трансформатор такой же, как в ламповом усилителе звуковой частоты. Его можно укрепить на диффузородержателе динамической головки или на акустической доске.

Переменные резисторы регулировки громкости (с выключателем питания) и обратной связи укреплены на шасси с помощью кронштейнов (рис. 214,6). Кронштейны согнуты из полос дюралюминия (или листовой стали) и прикле­паны к передней стенке шасси.

Настройка приемника осуществляется с помощью верньерного механизма, замедляющего вращение оси блока КПЕ. Этот механизм (рис. 215) представ­ляет собой шкив диаметром 80 — 85 мм и ось, связанные тросиком — прочной крученой ниткой или рыболовной леской. Шкив насажен на ось КПЕ. Из-за большой разницы в диаметрах шкива и оси верньера ось КПЕ поворачивается с большим замедлением, что позволяет очень точно настраивать приемник на радиостанции. Перед шкивом верньерного механизма — подшкальник, выре­занный из жести и прикрепленный к фальшпанели с внутренней стороны. По краям подшкальника имеются ролики, посаженные на оси, припаянные к подшкальнику. Через ролики и ось верньера перекинут тросик с проволочной стрелкой-указателем шкалы настройки. Вращаешь ось верньера — одно­временно изменяются емкость секций КПЕ и положение стрелки шкалы при­емника. Сама шкала — это полоска прозрачного органического стекла с начер­ченными делениями и цифрами длин волн радиостанций, которая прикреплена к фальшпанели против прорези в ней.

Шкив верньера состоит из двух кружков диаметром 85 мм и одного кружка диаметром 80 мм. Выпили их из фанеры, склей под грузом, чтобы они не коробились. В готовом шкиве сделай радиальный пропил шириной 8 —10 и глубиной 30-32 мм. Концы тросика, охватывающего ось верньера; будешь закреплять на металлической скобочке в глубине выреза в шкиве: один — непосредственно, другой — через пружину или резинку. Пружина или резинка будут сохранять необходимое натяжение тросика.

Точно в центре шкива просверли примерно до половины его толщины отверстие, в которое бы плотно входила ось КПЕ. К этой же стороне шкива привинти металлическую скобу с таким же отверстием и зажимным винтом, С помощью этой скобы шкив верньерного механизма будет надежно соединен с осью блока КПЕ.

Рис. 215, Верньерный механизм.

Осью верньера может быть металлический пруток или гвоздь диаметром 5—6 мм. Ось должна вращаться в отверстиях в передней стенке шасси и приклепанной к ней скобе. Чтобы не было продольного смещения оси, при­паяй к ней ограничительные проволочные кольца. Подшкальник сделай из жести. Ролики для тросика выточи из дюралюминия или выпили из пластмассы. Осями роликов могут служить винты, пропущенные через подшкальник и при­паянные к нему. Стрелкой служит отрезок проволоки с грузиком, оттяги­вающим ее вниз. Подшкальник покрась белой краской, чтобы на этом фоне хорошо выделялась стрелка.

Если приобретешь блок КПЕ со шкивом верньера и подшкальником, твоя работа по изготовлению приемника упростится.

Горизонтальную панель и переднюю стенку шасси сделай из одного куска листового дюралюминия или мягкой листовой стали толщиной 1 — 1,5 мм. Боковые и задняя стенки шасси могут быть дощатыми или из фанеры тол­щиной 8 — 10 мм. Вообще же желательно, чтобы шасси было цельнометалли­ческим и служило общим заземленным проводником приемника и экраном между деталями, размещенными сверху и в подвале шасси.

Советую сначала составить монтажную схему и в соответствии с ней расположить на бумаге основные детали приемника, наметить все отверстия и только после этого, уже по шаблону, приняться за изготовление шасси.

Сборку и монтаж приемника целесообразно делать в таком порядке. Сначала укрепи на шасси ламповые панели, трансформатор питания, диоды и электролитические конденсаторы блока питания, затем переменные резисторы, ось верньера, гнезда (или зажимы) антенны и заземления, предохранитель с защитным кожухом. Катушки колебательных контуров с подстроечными конденсаторами и блок КПЕ крепи в последнюю очередь, может быть, даже после того, как испытаешь усилитель звуковой частоты. Сделай все соедине­ния, которые заведомо не придется изменять, например, соединения элементов цепи накала и катодов ламп с общим минусовым проводником. Проверь, надежны ли соединения сердечника трансформатора питания, корпусов пере­менных резисторов и блока КПЕ с панелью шасси, не замыкается ли на шасси гнездо антенны. Затем монтируй выпрямитель, детали выходного и детекторного каскадов и заканчивай монтажом каскада усиления высокой частоты.

Ламповые панели крепи на шасси с таким расчетом, чтобы проводники сеточных и анодных цепей каждого каскада были по возможности удалены друг от друга и не проходили параллельно. Иначе между этими цепями может возникнуть паразитная связь, которая приведет к самовозбуждению приемника. Проводники сеточных цепей должны быть предельно короткими. Стремись и к тому, чтобы все детали, относящиеся к данному каскаду, были сгруппи­рованы около панели его лампы. Но в то же время избегай нагромождения деталей. Значительную часть резисторов и конденсаторов располагай на монтаж­ных планках.

Сверху и в подвале шасси окажутся свободные от деталей места. Тебя это сейчас не должно волновать — они заполнятся, когда ты станешь превращать этот приемник в супергетеродин.

Какие дополнения надо внести в приемник, чтобы он стал двухдиапазонным и его усилитель звуковой частоты можно было бы использовать для воспроизведения грамзаписи?

Часть схемы двухдиапазонного варианта приемника 1-V-1 с входом для звукоснимателя показана на рис. 216. Высокочастотная часть, как видишь, отличается от одно диапазонного приемника только тем, что увеличилось чисто катушек и добавился переключатель В2. Здесь L1 L3, L5 и L7 — катушки средневолнового диапазона (СВ), a L2, L6 и L8 — катушки длинноволнового диапазона (ДВ). Когда в цепи управляющих сеток ламп включены контурные катушки одного из диапазонов, катушки контуров другого диапазона в работе приемника участия не принимают. Исключение составляют лишь две последо­вательно соединенные катушки обратной связи L5 и L6, постоянно включенные в анодную цепь лампы детекторного каскада и индуктивно связанные с соот­ветствующими им контурными катушками. При настройке приемника в диапа­зоне средних волн контурная катушка L7 получает дополнительную энергию из анодной цепи лампы через катушку L5, а при настройке в длинноволновом диапазоне катушка L8 этого диапазона получает энергию через ее катушку обратной связи L6. Величину обратной связи в обоих диапазонах регулируют тем же переменным резистором R6.

Конструкции катушек колебательных контуров остаются такими, как н для однодиапазонного приемника. Катушки обоих диапазонов с их подстроечными конденсаторами усилителя высокой частоты и детекторного каскада следует монтировать на общих панелях и размещать возле ламп их каскадов.

Чтобы низкочастотный тракт использовать для воспроизведения грамза­писи, в цепь катода лампы Л2 надо включить резистор автоматического сме­щения R12 и зашунтировать его электролитическим конденсатором С19, а нижний (по схеме) вывод сеточного резистора соединить с катодом лампы. Во время приема радиовещательных станций эта лампа работает как сеточный детектор.

Рис. 216. Участок схемы двухдиапазонного приемника с использованием его низкочастотного тракта для воспроизведения грамзаписи.

В это время на ее управляющую сетку постоянное отрицательное напряжение смещения не подается, так как она соединена через резистор R4 с катодом, а не с общим минусом, как было в однодиапазонном приемнике. Но если в гнезда Зс включить пьезоэлектрический звукосниматель, зашунтированный резистором сопротивлением 430—470 кОм, то через этот резистор управ­ляющая сетка лампы Л2 окажется соединенной с нижним концом резистора R12 и на ней получается отрицательное смещение, несколько меньшее падения напряжения на резисторе R12. В этом случае лампа Л2 работает как предва­рительный усилитель напряжения звуковой частоты. Но стоит отключить звуко­сниматель, как лампа Л2 вновь начинает выполнять функции сеточного детектора.

Если звукосниматель электромагнитный, шунтировать его резистором не надо.

Переключатель В2 — галетного типа (рис. 164). В положении Зс его пере­ключающие контакты секций заземляются и сигналы радиостанций не мешают воспроизведению грамзаписи. Но во время прие’ма радиостанций звукосниматель должен быть отключен от сеточной цепи лампы Л2.

Переключатель укрепи на стойках в подвале шасси возможно ближе к контурным катушкам. Одну из его плат (ближнюю к передней стенке шасси) используй для переключения катушек детекторного каскада, а вторую — для переключения входных катушек. Ось переключателя придется удлинить, чтобы вывести ее через фальшпанель приемника, а регулятор обратной связи — пере­местить в сторону регулятора громкости, чтобы все ручки управления прием­ником были на равном расстоянии.

Гнезда для подключения звукоснимателя размещай на задней стенке шасси.

Монтируя приемник с такими дополнениями, думай об экранировке про­водников и деталей цепи управляющей сетки лампы Л2. Представь себе, что в проводниках этой цепи, удлиненных в связи с добавлением гнезд для звуко­снимателя, будет наводиться небольшое переменное напряжение от воздействия на него полей проводников сети или трансформатора питания. Это напряжение вместе с колебаниями звуковой частоты будет усилено двумя каскадами. В результате в головке будет слышен сильный гул — фон переменного тока. Если в проводниках той же цепи лампы Л2 под воздействием на них полей анодных проводников выходной лампы будет наводиться переменное напряже­ние звуковой частоты, создастся паразитная обратная связь, которая может привести к самовозбуждению по звуковой частоте. Желательно экранировать проводники цепей управляющих сеток второй и третьей ламп и совершенно обязательно — проводник, идущий от незаземленного гнезда звукоснимателя к управляющей сетке лампы Л2. Для этой цели используй проводники в метал­лических оболочках, которые соединяй с общим заземленным проводником.

Испытывать и налаживать приемник следует, конечно, до того, как он будет помещен в корпус. Тщательно проверь монтаж по принципиальной схеме. Включив питание, проверь высокоомным вольтметром напряжения на электро­дах ламп. Значения этих напряжений, измеренные по отношению к заземлен­ному проводнику, указаны на принципиальной схеме. Напряжения смещений измеряй на тех резисторах, которые для этой цели включены в катодные цепи ламп. Если фактические напряжения на электродах ламп будут значительно отличаться от указанных в схеме (более чем на 20%), подбирай соответствую­щие резисторы, влияющие на эти напряжения.

Работоспособность и качество работы тракта звуковой частоты приемника проверяй так же, как двухламповый усилитель звуковой частоты.

Высокочастотную часть проверяй и настраивай в такой последователь­ности. Сначала антенну подключи через конденсатор емкостью 47 — 51 пФ к контуру детекторного каскада, а конденсатор С6, идущий к нему от лампы Л1 отключи. Получится приемник 0-V-1. Ротор подстроечного конденсатора контура детекторного каскада (С8 на рис. 212) поставь в положение средней емкости. Настрой приемник на какую-либо радиостанцию коротковолнового участка диапазона, а затем — на радиостанцию длинноволнового участка диапазона. По контрольному приемнику с градуированной шкалой, настраивая его на те же радиостанции, ты сможешь определить примерные границы диапазона волн, перекрываемого твоим приемником. Изменением положения контурной катушки на ферритовом стержне (или подстроечным сердечником, если катушка иной, чем на рис. 214, а, конструкции) или изменением числа витков в ней ты можешь несколько сдвинуть диапазон в сторону более длинных или более коротких волн.

Проверь, как действует регулятор громкости: нарастание громкости звука должно происходить при вращении ручки переменного резистора в направлении движения часовой стрелки. При обратном изменении громкости звука надо поменять местами (перепаять) проводники, идущие к крайним выводам пере­менного резистора.

Затем проверь действие обратной связи. С увеличением обратной связи в динамической головке должен появиться щелчок — это порог генерации. Если генерации не возникает и громкость приема уменьшается, поменяй мес­тами включение выводов катушки обратной связи. Наибольшая громкость должна быть при глубине обратной связи, близкой к порогу генерации. Дальнейшее увеличение обратной связи ведет к искажениям.

После этого восстанови соединение конденсатора С6 с контуром детектор­ного каскада, а антенну подключи к предназначенному для нее гнезду Гн1.

Настрой приемник на радиостанцию коротковолнового участка диапазона и только подстроечным конденсатором контура высокочастотного каскада (С2 на рис. 212) добейся наиболее громкого приема этой станции. Если четко выраженного резонанса настройки контуров не получается, поставь ротор подстроечного конденсатора в положение несколько большей или, наоборот, меньшей емкости; блоком КПЕ настрой приемник на ту же станцию и так же добивайся наиболее громкого приема подстроечным конденсатором первого контура. Затем блоком КПЕ настрой приемник на радиостанцию длинновол­нового диапазона, а наибольшей громкости ее приема добивайся подбором индуктивности катушки контура высокочастотного каскада путем перемещения ее по ферритовому стержню, но уже не трогая контурной катушки детектор­ного каскада.

Такое сопряжение настроек контуров приемника в коротковолновом и длинноволновом участках диапазона повтори в такой же последовательности еще два-три раза, добиваясь всякий раз наибольшей громкости радиоприема. Дело это, не скрою, кропотливое. Но без хорошего сопряжения контуров чувствительность и избирательность приемника 1-V-1 могут быть хуже, чем у приемника 0-V-1.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель