Ламповые сверхрегенераторы с низковольтным питанием

Вместе с тем особенности работы таких приемников и на сегодняшний день остаются до конца не исследованными. И это несмотря на то, что основополагающие принципы конструирования их в свое время изучались достаточно полно [1, 2]. Исследования принципиально новых конструкций сверхрегенераторов на транзисторах [3...8] позволили выявить новые возможности приемников этого типа. Однако сверхрегенеративные приемники на лампах остаются пока еще мало исследованными. Поскольку большинство автогенераторов (как на транзисторах, так и на лампах) можно перевести в сверхрегенеративный режим, т.е. построить на их основе сверхрегенеративные приемники, будет полезно рассмотреть схему сверхрегенеративного приемника на лампах, особенно с низковольтным питанием анода (+12 В). В [9] рассматривался LC-автогенератор на лампе с низковольтным питанием на частоту около 30 МГц. Переведем такой LC-автогенератор с низковольтным питанием в режим прерывистой генерации, позволяющий при соблюдении ряда известных условий получить из автогенератора сверхрегенератор. Конструкция лампового сверхрегенератора с низковольтным питанием приведена на рис. 1. Как видно, данная схема близка к классической высоковольтной схеме сверхрегенеративного приемника. Методы настройки такой схемы аналогичны методам настройки схемы высоковольтной, поэтому подробно останавливаться на них не будем.

 

Рис.1

В конструкции использовались практически те же детали, что и в LC-автогенераторе на 30 МГц [9]. В качестве УНЧ автор использовал УНЧ приемника прямого преобразования, как и в других своих конструкциях сверхрегенераторов. При испытаниях конструкции в условиях реального эфира при использовании низкоомных антенн (50 Ом) наилучший результат показал вариант индуктивной связи приемника с антенной (см. рис. 1). При этом контурная катушка и катушка связи с антенной La располагались согласно рис. 2.

Рис. 2

Для регулировки связи с антенной катушку La можно отклонять от L1. При более тщательной настройке также следует подобрать число витков катушки La. В случае высокоомных антенн (например, проводников длиной менее 1 м) можно использовать и емкостную связь (см. рис. 3).

Рис. 3

Достаточно хорошее согласование с приемником при емкостной связи достигается и в случае использования низкоомных (50 Ом) антенн. Однако для этого дополнительно следует включить резистор Ra с сопротивлением, равным волновому сопротивлению антенны 50...51 Ом (см. рис. 3). Вместе с тем, при любом исполнении входной части необходимо, чтобы изменение параметров антенны не влияло (влияло крайне слабо) на работу приемника. Так, прикосновение к антенне рукой не должно изменять частоту настройки приемника и, тем более приводить к срыву сверхрегенеративного режима. Как известно, ламповые конструкции сверхрегенераторов (как высоковольтные, так и низковольтные) обладают существенными преимуществами по сравнению с твердотельными конструкциями сверхрегенераторов (на транзисторах, туннельных диодах и пр.) К таким преимуществам следует, прежде всего, отнести их значительно большую чувствительность и селективность (относительно узкую полосу), меньшие искажения огибающей модулирующего (НЧ) сигнала, и др. Исследование работы схемы сверхрегенератора при положении катушек La и L1 согласно рис. 2 показало, что чувствительность приемника составляет 1,5...2 микровольта (50 Ом/50 Ом). При 90% глубине модуляции AM сигнала удавалось даже разобрать сигналы с уровнем, несколько меньшим 0,5 микровольта, т.е. удавалось еще принимать речевое сообщение. В то же время при сравнимых условиях подобные приемники на транзисторах имеют чувствительность в среднем 50 микровольт. Таким образом, ламповый сверхрегенератор примерно в 25...30 раз более чувствительный, чем сверхрегенератор на биполярных транзисторах. Отметим, что сверхрегенераторы на полевых транзисторах занимают по чувствительности промежуточное положение между ламповыми конструкциями и конструкциями на биполярных транзисторах. Чувствительность и селективность ("острота" настройки) лампового сверхрегенератора с низковольтным питанием находятся между собой в прямо пропорциональном соотношении (чем больше чувствительность, тем выше и селективность), что, впрочем, свойственно и всем другим конструкциям сверхрегенераторов. Большая чувствительность и селективность ламповых низковольтных сверхрегенераторов обусловлена очень высоким входным сопротивлением лампы по ВЧ. Как видно из рис. 1, резистор R3 включен как делитель напряжения. Однако этот резистор можно включить и последовательно, как это показано на рис. 4.

Рис. 4

В этом случае номинал R3' подбирается уже опытным путем. При включении регулирующего резистора согласно рис. 4 схема сверхрегенератора потребляет от источника анодного питания весьма небольшой ток. В этой связи Требования к величине тока катода можно значительно снизить. Так, если в распоряжении конструктора имеется радиолампа, ток накала которой всего несколько миллиампер, этого может быть достаточно для реализации схемы сверхрегенератора. Токопотребление такой схемы будет примерно таким, как и токопотребление маломощных транзисторных схем. Далее рассмотрим еще одну схему низковольтного лампового сверхрегенератора с автосуперизацией (с автогашением, или внутренним гашением), которая представлена на рис. 5.

Рис. 5

Несмотря на то, что принцип работы предыдущей схемы (рис. 1) и схемы данной в общем одинаковы, тем не менее, собственно процесс суперизации этих схем различен. В предыдущей схеме периодические вспышки колебаний ВЧ (суперизация) организуются прежде всего, за счет RC-цепи R2, С4* (и R3), однако не исключена возможность и участия в этом процессе и цепочки R1, С3. Для того чтобы оценить вклад в суперизацию цепочки R1, С3, воспользуемся рекомендациями [10]. Так, для RC-цепи R1, С3 (т.н. гридлика) постоянная времени составляет