Радио?.. Это очень просто!
Шрифт:
Л. — Да, твой передатчик действительно излучает высокую немодулированную частоту. Этот ток после детектирования в радиоприемнике твоего соседа нельзя было бы услышать, если бы он не накладывался на токи высокой частоты передающих станций, которые твой сосед хочет слушать. Когда же два переменных тока различных частот накладываются друг на друга, то между ними наблюдается явление интерференции или биений; при этом как раз и может образоваться результирующий ток слышимой частоты.
Н. — Это странно. Мне казалось, что два тока высокой частоты, накладываясь друг на друга, должны образовать ток еще более высокой частоты.
Л. — Рассмотрим, если хочешь, этот вопрос подробнее. Допустим, что мы имеем два тока,
Ты видишь, что результирующий ток представляет собой пульсирующий ток, т. е. такой, амплитуда которого периодически увеличивается до некоторого максимума и уменьшается до минимума с частотой, значительно более низкой, чем частоты обеих составляющих токов. Если продетектировать результирующий ток, то можно получить ток с частотой F, который характеризует изменение амплитуды пульсаций (рис. 91). Частота результирующего тока равна разности частот обеих составляющих токов
< image l:href="#"/>Рис. 91. Сложение двух колебаний f1 и f2 образует сложное колебание f1 — f2, которое после детектирования дает ток частотой F.
Н. — Как это дьявольски сложно! Я попробую представить это себе на конкретном примере. Пусть два гребца, которые, не вынимая весел из воды, гребут с несколько различным ритмом. Там также, я думаю, возникнут биения. Как только движения гребцов совпадут, их маленькая лодка начнет сильно продвигаться вперед. Затем, когда слаженность работы гребцов начнет нарушаться и появится сдвиг фазы, скорость движения лодки уменьшится. Наконец, движения гребцов будут направлены навстречу друг другу, и лодка остановится. Мало-помалу восстановится согласованное движение весел и лодка начнет опять двигаться. Итак, лодка все время будет попеременно то двигаться, то останавливаться.
Л. — Я вижу, что ты понял сущность явления интерференции, являющейся результатом сложения периодических колебаний различной частоты.
Допустим теперь, что твой сосед слушает передачу на частоте 1000 000 гц и что твой регенеративный приемник излучает колебания на частоте 1 005 000 гц. Эти два тока, накладываясь в радиоприемнике твоего несчастного соседа, вызывают появление тока, частота которого будет равна разности принимаемых частот: 1 005 000 — 1 000 000 = 5 000 гц.
Этот результирующий ток с частотой 5 000 гц прекрасно слышен и проявляется в виде резкого свиста высокого тона. Вот каким образом ты донимаешь своего соседа.
Н. — Я тебя уверяю, что грешил по неведению, и теперь, когда я знаю…
Л. — …ты можешь понять легко теорию работы
Н. — Значит, это приемник свистит постоянно?
Л. — Нет… или, если хочешь, это приемник, свист которого не слышен.
Н. — И после таких объяснений ты продолжаешь утверждать, что радио — это очень просто!..
Л. — Не сердись, мой дорогой. В супергетеродинах создают биения между током высокой частоты принимаемой станции и током высокой частоты маленького генератора, называемого гетеродином, имеющимся в самом приемнике. Только настраивают гетеродин на такую частоту, при которой результирующая частота биений была бы относительно высокой, выше 100 кгц (обычно порядка 465 кгц); ток такой частоты, конечно, не слышен.
Н. — Я не вижу смысла в замене принимаемой высокой частоты — менее высокой, но еще не слышимой.
Л. — Позволь мне в двух словах объяснить тебе принцип работы супергетеродина, тогда тебе все будет ясно. Рассмотрим блок-схему супергетеродина, изображенную на рис. 92.
Рис. 92. Блок-схема супергетеродина.
УВЧ — усилитель высокой частоты; Г — гетеродин; С — смеситель; УПЧ — усилитель промежуточной частоты; Д — детектор; УНЧ — усилитель низкой частоты; Гр — громкоговоритель.
С одной стороны, мы имеем ток высокой частоты, наведенный в антенне волнами передатчика, а с другой — ток, несколько отличающийся по частоте и вырабатываемый местным гетеродином. Эти два тока накладываются друг на друга и образуют третий ток с частотой, которую называют промежуточной частотой (ПЧ). Этот ток промодулирован так же, как и первоначальный ток из антенны, так как произведенное преобразование не отразилось на модуляции, полученной в результате воздействия студийного микрофона на ток высокой частоты.
Однако ток промежуточной частоты значительно легче усилить, чем ток, полученный из антенны, в тех случаях, когда его частота ниже и, следовательно, паразитные емкости меньше сказываются. Этот ток усиливается в каскадах промежуточной частоты, затем детектируется, как и всякий ток высокой частоты; после этого выделенный ток низкой частоты усиливается в каскадах усиления низкой частоты и подается на громкоговоритель.
Н. — Я вижу, что супергетеродин — прибор ужасно сложный. Приемники, которые мы до сих пор изучали, состояли из каскадов высокой частоты, детекторного каскада и каскадов низкой частоты, в то время как в супергетеродинном приемнике имеются местный гетеродин, преобразователь частоты, каскады усиления промежуточной частоты, детекторный каскад и каскады усиления низкой частоты. Вероятно, настроить такой приемник очень трудно, так как вместо настройки на одну частоту, как мы делали до сих пор, необходимо настраивать входную цепь на частоту принимаемой станции, цепь гетеродина — на другую частоту, а цепи усилителя промежуточной частоты — на третью частоту.