БЕСЕДА ДЕВЯТАЯ

в этой беседе, целиком посвященной радиоте пефонной передаче, Любознайкин излагает принцип работы лампового генератора и процесс модуляции, служащий для передачи низкой частоты на высокой частоте.

СТРАННЫЕ ПУТЕШЕСТВИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Незнайкин. - Извини, что я возвращаюсь к своим горестям, но ты обещал объяснить, почему собранная мною схема не могла работать.

Любознайкин. - Чтобы это понять, надо знать, какова форма тока, который электромагнитные волны наводят в твоей антенне.

А для этого мне необходимо объяснить действие радиотелефонного передатчика. , Н. - Я знаю, что существует студия, а в ней микрофон.

Л.- Отлично. Я вижу, что ты «основательно» изучил вопрос. Однако знаешь ли ты, что такое микрофон?

Н. -Конечно. Один из них имеется в нашем телефонном аппарате. На днях я вскрыл микрофон и нашел там маленькие крупинки угля. Именно с этого дня наш телефон стал так плохо работать...

Л. - Итак, ты знаешь, что микрофон служит для улавливания звуков и для ...

Н. - ...преобразования их в электрический

ток.

Л. - Это еше не все. Микрофон состоит из тонкой металлической мембраны и металлической чашечки, наполненной угольным порошком (рис. 35). Мембрана изолирована от металлической коробочки н соединяется с нею только через угольный порошок.

Ток от батареи идет от мембраны к металлической чашечке через угольный порошок. Величина этого тока зависит, очевидно, от сопротивления угольного порошка. Сопротивление порошка может изменяться в зависимости от давления, производимого на него мембраной.

Н. - Я понимаю: при сжатии порошка мембраной крупинки имеют большую поверхность соприкосновения и ток проходит легче. Но что может изменить давление мембраны па порошок?

Л. -Звуковые волны, которые заставляют ее вибрировать. Не учил ли ты, мой дорогой, в курсе физики, что звук - это не что иное, как колебания молекул воздуха, распространяющиеся

Рис. 35. Микрофон.

1 - мембрана; 2 - изолятор; 3 - угольный порошок; 4 - чашечка.

в направлении звуковой волны. Звуковые колебания имеют частоту от 16 колебаний в секунду (герц) для самого низкого слышимого тона до 16 000 для самого высокого. Впрочем, некоторые ученые полагают, что особо чувствительные уши ощущают звуки с частотой колебаний 40 ООО гц. Собаки, например, воспринимают эти звуки.

Н, -Значит, если я хорошо понял, звуковые волны ударяются о мембрану микрофона н, заставляя ее колебаться, сжимают больше или меньше угольный порошок и изменяют проходящий через него ток.

Л. -Это правильно. Таким путем микрофонный ток точно повторяет все колебания звука. Впрочем, в радно мы имеем дело со звуком только на концах передающей цепи: вначале - перед микрофоном, а в конце - после громкоговорителя. Между ними звук будет представлен микрофонным током, который называют током низкой частоты, так как его частота много меньше частоты токов, служащих для образования электромагнитных волн н называемых токами высокой частоты.

Н. -Какое несчастье! Еще одна мысль, которая потеряла смысл прежде, чем я ее изложил!... Я только что собирался предложить послать микрофонный ток прямо в антенну передатчика так, чтобы он создал радиоволны,... н я вижу, что для этого следует использовать токи высокой частоты.

Л. - Видишь ли. Незнайка, микрофонный ток можно уподобить пассажиру, который использует поезд токов высокой частоты, чтобы добраться до отдаленного места назначения. Ои садится на станции отправления (передатчик) н сходит на станции назначения (приемник). Таким образом, высокая частота играет вспомогательную роль средства передвижения для тока низкой частоты.

Н. - То, что ты объясняешь, очень просто, но в действительности это должно быть дьявольски сложно, потому что я совсем не представляю себе, как низкая частота «садится» иа высокую, переносится ею, а затем оставляет ее.

Л. - Однако все это очень просто н ты это поймешь, когда я объясню тебе действие генератора, который в некоторых случаях применения называется гетеродином.

КАК ПОЛУЧИТЬ ВЫСОКУЮ ЧАСТОТУ

Н. - я читал в объявлениях о продаже «супергетеродниов», но никогда не слыхал просто о гетеродинах. Не рекламное ли это преувеличение?

Л. - Нет, успокойся. Супергетеродин - приемная схема, о которой я тебе позже расскажу. А просто гетеродин - это устройство, служащее для создания переменных токов высокой или низкой частоты. Генератор, производящий мощные токи высокой частоты, которые направляются в антенну, называется радиопередатчиком. Если, кроме того, микрофонный ток воздействует на ток высокой частоты или, как говорят, он его модулирует, мы имеем дело с радиотелефонным передатчиком.

Н. - Но я бы очень хотел узнать, как устроен генератор. Но похож лн ои иа генераторы переменного тока, которые устаиов-; лены на центральных электростанциях?

Л. -Нет, дружище. Так же, как искусный повар знает тысячи способов приготовления яиц, так и радиотехники умеют . приспособить лампу для различных применений, Очень простая

схема генератора изображена на рис. 36,а. Что ты на ней видишь?

Н. - Я вижу колебательный контур LC, включенный между сеткой н катодом лампы. С правой стороны изображена катушка Li, включенная в анодную цепь лампы. Наконец, имеется батарея £с, создающая отрицательное напряжение на сетке лампы относительно ее катода.

Л. - Заметь также, что катушки L я L\ располагаются так, что между ними существует индуктивная связь, а обмотки их идут в одном направлении, т. е. ток от катода к сетке в катушке L идет в том же направлении, что и в катушке L (от

4>1

Рис. 36. Четыре фазы колебаний тока в генераторе.

i - кривая изменения тока в анодной катушке Li; 2 -то же в сеточной катушке L.

Обратите внимание на распределение электронов на пластинах конденсатора С.

анода к положительному полюсу батареи высокого напряжения £а).

Н. - Все это ясно из рисунка, но для чего все это?

Л. - Подумай. Что произойдет в момент включения схемы?

Н. - Ничего особенного ... Излученные катодом электроны притянутся анодом через сетку; затем они пройдут по катушке L\ слева направо и через батарею Бц снова вернутся на катод. Больше я ничего не внжу.

Л. - Не забудь, что между катушками L и Li имеется индуктивная связь, поэтому произойдет еще что-то...

Н. -Это верно... Значит, когда через катушку Li пойдет ток слева направо, в катушке L изведется по закону индукции ток противоположного направления.

Л. - Правильно. Так как ток в катушке L\ увеличивается, то индуктированный ток в катушке L будет иметь противоположное направление, чтобы оказать сопротивление возрастанию индуктирующего тока.

Н. - Теперь этот ток, идущий через катушку L справа налево, увлечет электроны сеткн н правой пластины конденсатора С и соберет их на катоде и левой пластине (рис. 36,6).

Л. - Ты видишь, что сетка станет более положительной.