Страница 64 из 73
Отметим, что в отличие от конденсаторов, которые мы до сих пор разбирали, электролитический конденсатор имеет определенную полярность: алюминиевую обкладку обязательно нужно подключать к положительному полюсу.
При изменении полярности рискуют испортить конденсатор. Следовательно, не следует включать такой конденсатор на переменное напряжение (если только на него не наложено постоянное напряжение большей величины и соответствующем полярности).
Каждый тип конденсатора рассчитан на определенное рабочее напряжение, указываемое заводом-изготовителем, которое не следует превышать. Емкость конденсатора в известной мере зависит от напряжения на обкладках и при повышении напряжения несколько уменьшается.
Пробой электролитического конденсатора под воздействием мгновенного перенапряжения (когда между его обкладками проскакивает искра) — не очень большая беда, потому что слой окиси алюминия может сразу же восстановиться.
Этого нельзя сказать о бумажном конденсаторе; от искры бумага обугливается и тем самым теряет свойства изолятора, в результате чего между обкладками образуется более или менее явное короткое замыкание.
Электролитические конденсаторы обычно выпускаются в металлических корпусах, которые образуют контакт с электролитом и служат для подключения отрицательного полюса. Наиболее распространены электролитические конденсаторы емкостью в десятки микрофарад. Их используют не только в фильтрах, но и для развязки в цепях низкой частоты я особенно для развязки сопротивлений смещения. В связи с этим отметим, что современные оконечные лампы (в последнем каскаде низкой частоты) обычно бывают с подогревным катодом и поэтому напряжение смещения также снимается с сопротивления в цепи катода.
Если раньше в Европе было повсеместно принято единое напряжение накала 4 в (а в Америке 2,5 в), то теперь оба континента пришли к соглашению, приняв в качестве единого стандарта для накала переменным током напряжение 6,3 в. Это не исключает существования большого количества типов ламп с разными напряжениями накала вплоть до 110 в (что устраняет необходимость в понижающем трансформаторе накала).
В приемниках, работающих от сети переменного тока, нити накала подключаются непосредственно к накальной обмотке трансформатора (рис. 90).
Иное дело при работе приемника от сети постоянного тока. В связи с тем, что в этом случае нельзя применять трансформатор, снижающий напряжение сети до любой заданной величины, нити накала ламп соединяют последовательно (разумеется, необходимо, чтобы все лампы могли исправно работать при одном и том же токе накала). При этом используют лампы не только с напряжением накала 6,3 в, но также и с более высоким напряжением, особенно в оконечном каскаде. Если суммарное напряжение окажется меньше напряжения сети, то избыток нужно погасить с помощью резистора.
Так, например, приемник, имеющий пять ламп, из которых четыре с напряжением накала 6,3 в и одна 25 в, требует для последовательно соединенных нитей накала 6,3·4 + 25 = 50,2 в. При напряжении сети 110 в нужно погасить с помощью резистора около 60 в. При токе накала 0,3 а по закону Ома потребуется резистор сопротивлением 60:0,3 = 200 ом.
Разумеется, при этом более половины энергии рассеивается в виде тепла на резисторе и система оказывается мало экономичной. Однако это единственный способ, оправдываемый недостаточной гибкостью постоянного тока. Гасящее сопротивление иногда размещается в шнуре для включения приемника в сеть.
Для анодного питания приемников, работающих от сети постоянного тока, не возникает (и не без основания) необходимости в выпрямлении тока, однако сглаживание фильтром и здесь не менее необходимо, так как постоянный ток сети имеет небольшие пульсации, легко снимаемые хорошим фильтром.
Так как повысить напряжение сети постоянного тока с помощью трансформатора невозможно, следует максимально уменьшить падение напряжения в индуктивности фильтра, чтобы напряжение, подаваемое на аноды ламп, не оказалось слишком низким. Поэтому в случае фильтрации пульсаций сети постоянного тока катушки фильтра изготавливают из относительно толстой проволоки (чтобы снизить активное сопротивление), уменьшают количество витков и компенсируют уменьшение индуктивности с помощью конденсаторов большой емкости. К счастью, для рабочих напряжений порядка 110 в имеются электролитические конденсаторы емкостью более 100 мкф.
Мы сочли целесообразным довольно подробно рассмотреть устройство приемников с питанием от сети постоянного тока не по причине их широкого распространения. Такие приемники выпускаются очень редко, но имеется большое количество приемников с универсальным питанием, которые могут включаться в сеть как переменного, так и постоянного тока. Устройство таких приемников мало чем отличается от устройства приемников с питанием от сети постоянного тока.
В приемниках с универсальным питанием нити накала также соединяются последовательно, причем в цепь включается гасящее сопротивление.
В цепи высокого напряжения (рис. 149) перед фильтрацией ток сети проходит через одноанодный кенотрон (пли двуханодный с соединенными анодами).
Рис. 149. Схема питания приемника с универсальным питанием.
1 — электросеть; 2 — нити накала ламп; 3 — фильтр; 4 — выпрямленное анодное напряжение.
При включении приемника в сеть переменного тока выпрямляется один полупериод, все же остальное происходит, как в нормальной схеме питания при работе от сети переменного тока. При постоянном токе в сети могут иметь место два случая. Если включить шнур приемника в штепсельную розетку так, что катод кенотрона окажется соединенным с положительным полюсом, то ток не сможет пройти и приемник будет молчать. При правильном же включении ток свободно пройдет через кенотрон и, хотя он не требует выпрямления, тем не менее разделит участь переменного тока.
Отметим также, что приемники на постоянном токе и приемники с универсальным питанием включаются непосредственно в сеть, так как обычное промежуточное звено — трансформатор — в них отсутствует. Однако сеть может иметь достаточно высокий потенциал по отношению к земле. Поэтому такие приемники можно заземлять только через маленькую емкость, которая, свободно пропустив высокочастотные колебания из антенны, окажется препятствием для опасного замыкания сети на землю.
Комментарии к шестнадцатой беседе
Рассмотренные до сих пор радиоприемники принадлежали к категории приемников с прямым усилением. Перед детектированием ток высокой частоты, поступивший из антенны, усиливался в одном или нескольких каскадах. Однако такое усиление не может быть очень большим, так как, несмотря на любые предосторожности по экранировке и развязке, трудно избежать паразитных обратных связей, если количество высокочастотных каскадов превышает один или два. Трудности увеличиваются с повышением частоты, причем это относится не только к обратным связям, но и к возможности получения достаточного усиления. Поэтому на коротких волнах (очень высоких частотах) усиление высокой частоты оказывается мало эффективным.
Кроме того, увеличение высокочастотных каскадов неизбежно влечет за собой увеличение количества одновременно настраиваемых колебательных контуров, что также порождает разнообразные трудности.