Громкоговорящий детекторный приемник с мостовым детектором
Надо было заняться усовершенствованием приемника. Общеизвестно, что лучшие результаты дают двухтактные, или двухполупериодные, схемы детектирования. В них выпрямляются обе полуволны входного синусоидального напряжения, средний ток в нагрузке возрастает вдвое, и хотя это сопровождается вдвое большей нагрузкой на контур, она становится симметричной - одинаковой на обоих полуволнах высокочастотного сигнала. Известна двухполупериодная схема на двух диодах (с использованием симметричной катушки связи) и мостовая. Наматывать дополнительную катушку не хотелось, да к тому же плохо решалась проблема регулировки связи, поэтому была выбрана вторая.
Антенна и заземление по-прежнему присоединялись разъемами ХТ1 и ХТ2 к катушке контура L1 (в приемниках, которые остаются без присмотра, гальваническая связь антенны с заземлением обязательна!), как показано на рис. 1. Катушка намотана проводом ПЭЛ 0,2 виток к витку в один ряд на цилиндрическом каркасе диаметром 12 мм. Она содержит 200-300 витков, в зависимости от емкости антенны.
Рис .1. Приемник с мостовым детектором.
Настраивается приемник передвижением внутри катушки круглого стержня диаметром 10 мм из феррита 400НН. На длинных волнах можно использовать и стержни диаметром 8 мм из феррита 1000НН, и те, и другие - от магнитных антенн.
Для регулировки связи контура с детектором установлен подстроечный конденсатор С1 довольно значительной емкости (керамический, КПК-2 или КПК-3), потому что в громкоговорящих приемниках, особенно при большой антенне, бывает необходима довольно сильная связь с контуром. Подойдут конденсаторы с максимальной емкостью от 75 до 200 пФ. Детектор выполнен по мостовой схеме на четырех диодах Д18: практика показала, что они наилучшие из дешевых и широко распространенных.
К диодному мосту присоединен выходной трансформатор типа ТВЗ и громкоговоритель ЗГД-1. Блокировочный конденсатор в этой схеме уже совсем не нужен, поскольку в продетектированном токе содержится лишь постоянная составляющая и пульсации с удвоенной частотой несущей. Работа детектора происходит так: при положительной полуволне напряжения на антенне ток проходит через конденсатор С1, верхний правый диод моста, первичную обмотку трансформатора Т1 и нижний левый диод моста к земле. При отрицательной полуволне ток проходит от земли через нижний правый диод моста (ток течет от «плюса» к «минусу»), обмотку трансформатора, верхний левый диод и конденсатор С1 к антенне. Легко заметить, что ток через конденсатор связи С1 переменный, а через обмотку трансформатора - постоянный пульсирующий. Поэтому-то мостовой детектор не требует гальванической связи с источником сигнала и для него необязателен блокировочный конденсатор.
Эксперимент подтвердил, что блокировочный конденсатор не увеличивает громкости приема, лишь ухудшая воспроизведение верхних звуковых частот и несколько увеличивая искажения при детектировании. Вообще же качество работы этого приемника таково, что иногда становятся заметными дефекты радиопередачи и искажения, вносимые передающим радиоцентром. Летом 2000 г., например, часто сравнивались передачи «Маяка» на частотах 198 (ДВ) и 549 кГц (СВ). Можно с определенностью сказать, что качество передачи на СВ было выше, что, вероятно, объясняется тем, что на более высоких частотах легче получить меньшие частотные и амплитудные искажения в передающем тракте.
Анализ искажений при детектировании огибающей AM сигнала - задача очень сложная, и обычно решается лишь при некоторых упрощающих предположениях. Так, например, общепринятое описание работы диодного детектора (рис. 2а) состоит в следующем: синусоидальное напряжение сигнала U (рис. 2б) через диод VD заряжает конденсатор Сд до некоторого напряжения Uвых. Ток через диод 1д приобретает вид коротких импульсов с формой усеченной косинусоиды. Как показано в статье, это справедливо лишь при слабом шунтировании контура детектором. У нас же как раз противоположный случай, когда контур сильно шунтируется детектором, для того чтобы повысить коэффициент передачи мощности.
Рис. 2. К анализу роботы амплитудного детектора.
Этот случай экспериментально исследовал В. Псурцев. На рис. 3 показаны снятые им осциллограммы напряжения на контуре (а), тока через диод (б) и тока через конденсатор контура (в). Видно, что импульсы тока через диод вовсе не синусоидальные, а треугольные, форма же тока через конденсатор синусоидальна за вычетом именно таких треугольных импульсов. Происходит как бы «переброс» тока из контурной емкости в диод при открывании последнего. Синусоидальное же напряжение на контуре (а) ограничено, причем лишь с одной стороны - со стороны положительных полуволн.
Исходя из этих исследований можно предложить схему детекторного приемника с двухтактным детектором, индуктивной связью с контуром и без блокировочного конденсатора Сд (рис. 2). Поскольку в нагрузке детектора нет заряжающегося конденсатора, нет и отсечки тока через диоды. На положительной полуволне будет открываться диод VD1, а на отрицательной - VD2.
Рис. З. Осциллограммы напряжений и токов в реальном детекторе
Рис.4. Приемник с двухполупериодным детектором и индуктивной связью
Рис 5. Осциллограммы напряжений и токов в двухполупериодном детекторе
Осциллограммы напряжения на контуре (рис. 5а) и тока в нагрузке - первичной обмотке выходного трансформатора ТІ (рис. 5б)- останутся синусоидальными, а постоянная составляющая этого тока (штриховая линия) должна достаточно точно соответствовать амплитуде колебаний.
Настройка контура приемника по-прежнему ведется сердечником катушки L1, но надо предусмотреть еще возможность передвижения катушки связи L2 для регулировки нагрузки контура детектором. Катушка связи содержит примерно 1/3-1/4 числа витков контурной.
Ее для большей симметричности лучше наматывать одновременно двумя проводами. Затем конец одного провода соединяется с началом другого, образуя среднюю точку.
Источник: Поляков В. Т. - Техника радиоприема, простые приемники АМ сигналов.