Пройдена в классе тема о емкостных и индуктивных сопротивлениях. Вы уже знаете, что сопротивление катушек индуктивности растет тем больше, чем выше частота. Что у конденсаторов дело обстоит наоборот - сопротивление растет с понижением частоты, а постоянный ток конденсатор и вовсе не пропускает. Однако вы еще не представляете себе, какие, не побоюсь этого слова, трюки позволяет проделывать это знание... Вот и разберем их для закрепления этой темы.
В старину про радиоприемники сразу говорили: четырехламповый или семиламповый. И тут же становилось понятно, какого класса этот аппарат. Свободно ставить большое количество дополнительных ламп было невозможно, потому что резко возрастали габариты и вес, а главное - энергопотребление на накал и анод. Вот тогда-то радиотехники и придумали один фокус, помогающий обойтись меньшим количеством ламп. Что любопытно, с переходом на экономичные и миниатюрные транзисторы этот способ еще много лет оставался таким же популярным. Просто потому, что поначалу транзисторы были дороги и дефицитны.
Вспомним, как работает радиоприемник прямого усиления. Принятый антенной радиосигнал усиливается усилителем высокой частоты. Затем, с помощью детектора из него выделяется передаваемый низкочастотный сигнал, который с помощью усилителя низкой частоты снова усиливается и доводится до нужного уровня громкости. Вот тут-то радиотехники и придумали усиливать сигнал по ВЧ, детектировать его, а затем подавать на... тот же самый каскад для усиления уже по низкой частоте! Нужны только фильтры, распасовывающие сигналы по нужным адресам. Такие каскады, дважды используемые для усиления, назвали РЕФЛЕКСНЫМИ.
Посмотрим же, как это реализовывалось на некогда популярном советском радиоконструкторе "Мальчиш". Автор начинал именно с него, и получил карманный радиоприемник, способный принимать когда 2, а когда и 3 радиостанции на длинных волнах.
Вот принципиальная схема. Катушка индуктивности L1 и переменный конденсатор C1 образуют колебательный контур, выделяющий частоту именно нужной нам радиостанции. Причем сама катушка, намотанная на длинном ферритовом стержне, по совместительству является магнитной антенной. На V1 собран незатейливый первый каскад УВЧ, связанный со следующим каскадом через высокочастотный трансформатор L3, L4 с небольшим числом витков. Самое интересное начинается дальше.
Понятно, что на транзисторе V2 собран второй каскад УВЧ.
- Так, резистор R3, подающий смещение на базу транзистора, я вижу. Тут где-то еще должен быть разделительный конденсатор, не дающий спустить ток смещения на землю, через обмотку L4. - скажет читатель, разобравшийся с нашей статьей о схемотехнике транзисторных усилителей.
А вот он - С3. Только включен он не со стороны базы транзистора, а со стороны общего провода. И неспроста, как мы потом увидим.
Итак, транзистор V2 усиливает ВЧ сигнал. Нагрузкой усилителя ВЧ является дроссель Др1. Усиленный сигнал снимается через конденсатор малой емкости С4 и поступает на диод Д1, который его и детектирует. Пока все обычно, но дальше схема заворачивает обратно влево - в сторону входа.
Цепочка R4, С3 образует фильтр, отделяющий остатки высокочастотных составляющих от НЧ сигнала. Это нужно делать качественно, чтобы каскад не самовозбудился по ВЧ. (по этой же причине я бы не советовал охватывать рефлексной цепью 2 и более каскадов) Но тут с этим все отлично - и сопротивление R4 велико, и емкость С3 приводит к тому, что на обоих выводах этого конденсатора высокочастотный потенциал одинаково нулевой. Да еще и индуктивность L4 дополнительно преграждает путь на базу транзистора остаткам ВЧ. В то же время это не мешает прохождению полученного в детекторе звукового сигнала - емкость С3 (6800 пикофарад) слишком мала, чтобы спустить низкие звуковые частоты на землю, а небольшая индуктивность L4 создает слишком малое сопротивление на низких частотах, чтобы преградить им путь. Так что с выхода каскада на V2 обратно на базу поступает только уже продетектированный НЧ сигнал, а далее происходит уже его усиление.
Усиленный НЧ сигнал проходит через дроссель Др1, так как его индуктивность невелика. (но ВЧ сигналу дроссель путь к следующим каскадам УНЧ преграждает) Нагрузкой каскада по низкой частоте является резистор R5. Через разделительный конденсатор С5 сигнал поступает на следующий каскад УНЧ для дальнейшего усиления. Емкость С5 для передачи низких частот уже намного больше. В данной схеме явно опечатка - его емкость не 0,5, а 5 микрофарад.
Но не возбудится ли рефлексный каскад уже по низким частотам, если сигнал пройдет с выхода обратно на вход? - Нет, потому что НЧ сигнал не сможет пройти на детектор через конденсатор С4 из-за его малой емкости - всего 1000 пф.
Вот таким образом каскад на V2 усиливает сигнал дважды.
Ну, а дальше следует обычный УНЧ. Отметим только, что его выходной каскад - из двух транзисторов, работающих в симметричной схеме. Такой каскад называют двухтактным. В оконечных каскадах усилителей низкочастотных сигналов господствуют именно они, так как обеспечивают высокую мощность при хорошей экономичности и невысоких искажениях. Со временем мы познакомимся с ними практически.
