Файл: Черкасов А.Л. Радиотовары учебник.pdf

люминофоров. Под « у т о м л е н ием» понимают обра­ тимое ухудшение световой отдачи и изменение спект­ рального состава излучения. Через некоторое время после прекращения бомбардировки экрана (т. е. когда телевизор отключается) его люминесцентные свойст­ ва восстанавливаются. Под в ы г о р а н и е м понимают необратимое постоянное снижение световой отдачи эк­ рана в результате его продолжительной эксплуатации.

Сильное разрушающее воздействие оказывают на экран отрицательные ионы, которые присутствуют во всех приемных трубках, так как создать абсолютный вакуум в трубке нельзя. Следовательно, электронный поток вызывает ионизацию оставшихся молекул газа с образованием положительных ионов. Последние ускоряются полем трубки и бомбардируют катод (так как он более электроотрицателен), ухудшая его ка­ чество. Кроме того, разогретый катод под действием положительных ионов эмиттирует тяжелые отрица­ тельные ионы, которые незначительно отклоняются и попадают в центральную часть экрана, вызывая его разрушение. Свечение экрана резко ослабевает, и на нем образуется так называемое ионное пятно.

Для устранения возможности возникновения ион­ ного пятна применяют ионные ловушки. Различают несколько типов ионных ловушек, но принцип их действия одинаков. Он основан на различном воздей­ ствии магнитного поля на электронный и ионный луч. Известно, что магнитное поле воздействует на заря­ женные частицы обратно пропорционально корню квадратному из их массы. Поэтому оно будет сильно отклонять легкие электроны и незначительно — тяже­ лые ионы. Назначение надеваемого на горловину ки­ нескопа постоянного магнита в виде хомутики состоит в отделении ионного потока от электронного. Переме­ щать магнит ионной ловушки нельзя, так как можно легко нарушить изображение. Его правильное поло­ жение находят экспериментально.

В последние годы кинескопы выпускают без ионных ловушек благодаря внедрению улучшенной техники откачки трубок, использованию новых высокоэффек­ тивных геттеров и покрытию люм^инесцирующего экрана тонкой пленкой алюминия. Структура метал­ лизированного экрана показана на рис. 41.

115

Глава 5

РАДИОПРИЕМНИКИ И РАДИОЛЫ

Радиовещательные приемники предназначены для приема и воспроизведения радиопередач.

Радиолой называется аппарат, содержащий радио­ вещательный приемник и электропроигрыватель для воспроизведения грамзаписи.

Приемники и радиолы являются наиболее массо­ выми из всех видов продукции радиотехнической про­ мышленности.

БЛОК-СХЕМЫ РАДИОПРИЕМНИКОВ

Различают три вида схем приемников: принципи­ альную, монтажную и блок-схему.

Принципиальная схема показывает все элементы приемника (резисторы, конденсаторы, катушки и др.) в их условном обозначении и взаимосвязи. По прин­ ципиальной схеме можно проследить весь путь сигна­ ла от антенны до громкоговорителя и судить о слож­ ности и особенностях конструкции данного прием­ ника. 'По принципиальным схемам радиолюбители собирают приемники из отдельных элементов и узлов. Она обязательно прикладывается к паспорту радио­ приемника. Однако следует помнить, что современ­ ный радиовещательный приемник — это сложное и совершенное устройство, поэтому «читать» принци­ пиальную схему могут только грамотные с точки зре­ ния радиотехники люди.

Монтажная схема служит для правильного разме­ щения отдельных элементов и узлов на шасси прием­ ника. Она улучшает компоновку и сборку приемника, облегчает отыскание неисправного или вышедшего из строя элемента и.т. п.

118

Блок-схема показывает основные функциональные узлы (блоки) приемника и последовательность -их соединения. По ней можно судить о типе и сложности приемника. Блок-схема облегчает изучение устройст­ ва радиоприемной аппаратуры и характера изменения сигнала при прохождении его от одного функциональ­ ного блока к другому. Принципиально радиовещатель­ ные приемники могут быть построены по трем раз­ личным схемам: по схеме прямого усиления, по супергетеродннной схеме без УКВ "диапазона, по супергетеродинной схеме с УКВ диапазоном.

Рис. 42. Блок-схема приемника прямого усиления

Несмотря на внешние различия в схемах, радио­ приемники разных Типов имеют много общего. Это проявляется прежде всего в общности основных физи­ ческих процессов, происходящих в любом из прием­ ников. К основным процессам в приемнике следует отнести:

выделение полезного сигнала принимаемой радио­ станции из множества других сигналов, действующих на антенну приемника;

выделение из полезного сигнала токов звуковой ча­ стоты, несущих информацию;

усиление полезного сигнала до необходимой мощ­ ности;

л е н и я включает следующие основные функциональ­ ные узлы: антенну, входное избирательное устройство (ВИУ), усилитель высокой частоты (УВЧ), детектор (Д ), усилитель низкой (звуковой) частоты (УНЧ), громкоговоритель и источник питания (рис. 42).

119

Работа приемника прямого усиления сводится к следующему. Высокочастотное электромагнитное по­ ле, вырабатываемое передающей станцией, воздейст­ вует на антенну приемника и возбуждает в ней элект­ рические колебания высокой частоты. Назначение приемной антенны сводится, следовательно, к преоб­ разованию электромагнитных колебаний в электриче­ ские, которые для радиоприемника являются входным сигналом. Так как на антенну воздействуют радио­ волны многих радиостанций, то на входе возникает множество электродвижущих сил (входных сигна­ лов) . Чтобы был возможен прием одной станции, не­ обходимо выделить полезный сигнал и подавить сиг­ налы остальных радиостанций.

Приемник прямого усиления не может обеспечить высокой чувствительности и хорошей избирательно­ сти, особенно в диапазонах коротких и ультракорот­ ких волн.

Как известно, полоса пропускания /7 = 2ДТ одиноч­ ного колебательного контура и его добротность Q свя­ зана соотношением

где fo— частота принимаемого сигнала; F— частота контура.

Добротность контура Q есть величина, обратная зату­ ханию d\

сопротивление контура.

Добротность контура на всех диапазонах практи­ чески может быть получена почти неизменной, в ре­ зультате чего в диапазоне более коротких волн поло­ са пропускания увеличивается, а избирательность кон­ тура ухудшается. Например, при f0 = 300 кГц и Q=100

120

имеет полосу /7 = 300 кГц. Этот пример дает некоторое представление о причине плохой избирательности приемника прямого усиления.

Сигнал, принятый антенной и выделенный входным избирательным устройством, из-за большого ослаб­ ления при распространении на сотни и тысячи кило­ метров очень мал. Величина его обычно составляет десятки и сотни микровольт. Поэтому полезный сиг­

зонанс на частоту принимаемого сигнала. Поэтому усилители высокой частоты называют резонансными. Принцип работы усилительного каскада сводится

кследующему. Поступающее на сетку пентода пере­ менное напряжение высокой частоты с контура вход­ ной цепи L,C|, индуктивно связанного с антенной, вы­ зывает изменение анодного тока ia. Переменная со­ ставляющая анодного тока лампы / т, проходя через сопротивление Rk контура С2Ь2, создает на нем пере­ менное напряжение Ur, равное Im-Rk. При достаточно большом сопротивлении Rk напряжение Ur будет во много раз больше напряжения сигнала, подводимого

ксетке. В этом и заключается сущность усиления электронной лампой. Физически это объясняется уси­ лительным свойством лампы, благодаря которому из­ менение напряжения на сетке оказывает большее

121

влияние на изменение анодного тока, чем изменение анодного напряжения.

Основным показателем работы усилителя высокой частоты является коэффициент усиления (Дрез). Он зависит от свойств лампы и резонансного сопротивле­ ния контура и может быть определен (для каскада на пентоде) по формуле

Крез ~ S• Крез,

где 5 — крутизна характеристики лампы; Крез— резонансное сопротивление контура.

Чем выше крутизна характеристики и больше резо­ нансное сопротивление,, тем больше коэффициент уси­ ления.

Усиленное переменное напряжение, создаваемое в контуре C2Ls (см. рис. 43), через разделительный кон­ денсатор Ср подается на следующий каскад усиления или на детектор.

Д е т е к т и р о в а н и е есть процесс, обратный моду­ лированию, поэтому его иногда называют демодуля­ цией. Сложный модулированный сигнал представляет собой комбинацию и^высокочастотной составляющей, которая называется несущей, и низкочастотной состав­ ляющей, в которой заключена передаваемая инфор­ мация (речь, музыка, см. рис. 11). Высокочастотная составляющая необходима для «транспортировки» низкочастотного сигнала от передающей радиостан­ ции к месту приема. После того как радиосигнал при­ нят антенной и усилен в блоке УВЧ, потребность в несущей частоте исчезает, так как она выполнила свои функции.

Детектор как раз и служит для разделения моду­ лированного сигнала на его составляющие. В качестве детекторов используют электронные и полупроводни­ ковые диоды. Принцип действия диодного детектора основан на свойствах электронных ламп и р—«-пере­ хода в полупроводниковых приборах пропускать ток в одном направлении.

Рассмотрим работу детекторной ступени на при­ мере схемы диодного детектора (рис. 44). Модулиро­ ванные колебания высокой частоты, поступающие на детекторную ступень, содержат постоянную составля­

122

ющую электрического тока, переменную составляю­ щую ВЧ и переменную составляющую НЧ. Нагрузкой диода служит резистор R (0,1—0,5 МОм). Параллель­ но этому сопротивлению включен конденсатор Си имеющий емкость 100—200 пФ. Для токов высокой частоты он имеет малое сопротивление, поэтому на нагрузочном резисторе R выделяется только постоян­ ное напряжение и напряжение звуковой частоты. Че­ рез конденсатор С2 на усилитель низкой частоты по-

икк

Рис. 44. Схема диодного детектора и график физических процессов, протекающих в его цепи:

а — напряжение на контуре; б — ток в цепи детектора; в —- напряжение на нагрузке детектора

дается только переменное напряжение звуковой частоты. Конденсатор С2 должен иметь малое сопротив­ ление для токов низкой частоты, а следовательно, до­ статочно большую емкость.

Для нормальной работы громкоговорителя требу­ ется относительно большое напряжение (единицы'— десятки вольт), поэтому выделенный на детекторе низкочастотной сигнал подвергается значительному усилению в блоке усилителя низкой частоты (УНЧ). В качестве низкочастотных (выходных) усилителей используют лучевые тетроды, пентоды и полупровод­ никовые триоды (транзисторы).

Физические процессы в схеме УНЧ аналогичны рассмотренным процессам в схеме УВЧ. Отличие со­ стоит в том, что на каскад УНЧ обычно подают

123