Автогенераторы и гетеродины приемнков

[Well]

ПО форуму разбросано много чего о них. В основном - о нюансах гетеродинов радиоприемников: исторические и схемные типы, способы снятия сигнала, методы стабилизации частоты, взаимодействие с типами смесителей, и еще много чего. Понимать гетеродины всегда и тому проще, кто и когда занимался конструированием радиопередатчиков. Особенно тому, кто со школьных времен впервые и навсегда "забалдел" от собственноручно спаянного автогенератора. Тогда это был даже не целый мир. Была отдельная Вселенная радиоволн, и ты - в ее центре. Это чувство - на всю жизнь.

Позже, пусть и фрагментарно - были приборы и некие исследования, справочники и учителя. Даже когда десятилетия был вне радио, всегда была мечта под выходной отдохнуть с паяльником, соорудив нечто по Шембелю-Доу (как недавно узнал, укравшими идею у Армстронга). Позже, уже в период занятия ретрорадио, оценка любого приемника начиналась с входных контуров и катушек генератора. ОТкуда вызрело понимание нюансов американской и европейской школ, кои по данной части представляли Хартли и Мейснер, включения гетеродинов "по уму" и "абы подмешивало", познание лучших образцов военки и вещаловки.

В общем, эта тема о автогенераторах предатчиков и гетеродинах радиоприемников. Просто мысли и примеры. Ведь чем наш форум отличается от тех, где народ рассуждает теоретически? Он отличается тем, что каждое конструктивное или схемное решение у нас привязано к конкретным аппаратам, подтверждено наглядным примером коллекции, а потому, надеюсь, доступно для понимания. Пишу, как и все остальное - в форме болванки, пишу чтобы зафиксировать для себя лично некоторые примеры и мыслишки... Кто недоволен - того прошу ткнуть Велла мордой или уличить в плагиате классиков... Возможно, некоторые темы и посты объединю под данным аншлагом.

[Well]

Данный пост навеян недавними спорами относительно минской школы радио и, в частности - об использовании дополнительного гридлика в катоде гетеродина радиоприемника Беларусь-57. Хотя, по большому счету и спора то не было. Форумный авторитет просто упомянул кавказских шакалов, а остальная кодла поджала хвосты, прикрыв свои обвисшие яйца. Я не в досаде, однако по причине холеричности своей не мог не возмутиться. До внеполосных девиаций и ненормативных гармоник...

Банальное теоретизирование

Общеизвестно что на резонансной частоте колебательного конутра в идеале Xc = Xl (индуктивное сопротивление равно емкостному). Но контура, настроенные на фиксированную частоту встречаются только в УПЧ или при решении других отдельных задач, а в цепях радиочастоты, включая автогенераторы гетеродинов, они перестраиваются в широких пределах. Перестройка осуществляется в основном емкостью и только в редких случаях - индуктивностью (например, мощные каскады передатчиков или автомобильные приемники перестраиваются вариометрами).

Таким образом, мы имеем дело в основном с перестройкой емкостью (КПЕ). ТО есть, получается Xl у нас является константой. В то время как Хс меняется в довольно широких пределах. В связи с изменением емкости происходит значительное изменение добротности колебательного контура: при максимальной емкости конденсатора добротность наименьшая, при минимальной емкости - добротность максимальныа.

Реальная практика

Прикрутив контур и КПЕ к лампе по типу трехточки с катодной связью (типовая схема) мы получаем далеко не самый качественный автогенератор. В этом просто убедиться, если проделать простую лабораторную работу с минимум соответствующих приборов. В ходе которой мы обнаружим, что при некоем оптимальном значении емкости и правильно подобранной связи мы имеем довольно красивую картинку (тот самый случай, когда Xc = Xl).

Однако, стоит от этой точки уйти в сторону повышения частоты, как мы видим падение амплитуды (с постепенно вытекающими нюансами для смесителя). Хотя качество генерируемого сигнала еще сохраняется, и это связано с тем, что на новой точке связь с контуром становится хуже оптимальной и, естественно, с повышениме частоты усилительные свойства используемой лампы снижаются. Таким образом, при повышении частоты гетеродин постепенно теряет амплитуду. И если этот гетеродин еще совмещенный со смесителем, да на каком-нибудь СВД, то не избежать нам ни переворачивания частоты гетеродина относительно РЧ на высоком КВ, ни ограничения диапазона до 18 а то и ниже мегациклов.

Итак, вверх мы сходили. Теперь пойдем вниз по частоте. Что мы по ходу наблюдаем? Усиление лампы растет, связь оказывается выше оптимальной, амплитуда колебаний возрастает, и начинают выползать гармоники. Синусоида получается довольно горбатой. Что хорошо только в случае, когда мы намерены умножать эту частоту (например, в задающем генераторе передатчика). Но коль мы имеем дело с гетеродином радиоприемника, такие изменения амплитуды по частоте и качеству геренируемого сигнала ничего хорошего не приносят. Ибо гармоники вызывают комбинацонные частоты, пораженные точки и прочий мусор, в результате чего мы рискуем слышать то, чего на данной частоте нет и в помине.

Что делать?

Чтобы как-то исправить ситуацию, некоторые конструкторы (например Беларусь-57, ВС-312/342) добавили в катод гридлик. Который принципиально не позволяет лампе разогнаться в нижней части диапазона, и несколько поднять амплитуду в его верхней части. Гридлик, напоминаю - состоит из параллельного резистора и конденсатора. Где резистор ослабляет жесткую связь катода лампы с контуром. А правильно подобранный конденсатор позволяет ослабить эту связь на низких частотах за счет увеличения Xc c понижением частоты. И наоборот: при повышении частоты Хс уменьшается, что усиливает связь. Чем самым позволяет приподнять падающую аплитуду.

Как пример правильного подбора вот тут:
viewtopic.php?f=541&t=5164&p=72445#p72445
я привел использование трех отдельных катодных гридликов с разными номиналами резисторов и конденсаторов на нижних диапазонах ВС-342. В данном случае применение трех отдельных элементов не случайно, так как конструкторы очевидно "вылизывали" оптимизацию работы гетеродина не в общем и "чтобы было", а в частности "и по уму" - на требуемых диапазонах.

Выводы и примеры

Но ВС-шка - серьезный военный аппарат, в то время как Б-57 (единственный, мной замеченный в бытовухе) содержит единый для всех диапазонах катодный гридлик. Но и эта, мало кем замеченная "мелочь" уже сама по себе выделяет конструкторское решение по данному аппарту и общий уровень мысли минчан. Надо сказать, что в том же ВС-348 на диапазонах выше 7-10 мегациклов гридлики отсутствуют, так как в этом нет необходимости. Ибо качествво контуров с ростом частоты понижается, и относительное изменение зависимости Xc = Xl изменяется не в столь широких пределах. Поэтому условия для возбуждения генератора примерно одинаковы в разных концах диапазона перестройки на высоком КВ.

З.Ы.

Относительно второго гетеродина ВС-342, как уже упоминалось по ссылке. Здесь также используется гридлик в катоде, плюс использован дополнительный фильтр, который позволяет получить идеальную синусоиду для линейной работы смесительного детектора. Дублирую фрагмент схемы ВС-342. Как это устроено в Беларусь-57 - ищите схему и смотрите смотрите сами. Искать лучше, нагугливая слова:
"некусючие кавказские шакалы. Antradio. Русский ретрорадиоклуб".

2.jpg