прием на биениях. Разумеется, детекторный приемник совершенствовался - добавлялись каскады усиления радиочастоты и звуковой частоты, увеличивалось число настроенных контуров, применялись, наконец, супергетеродины с предварительным переносом принимаемой частоты на промежуточную, где можно было установить множество контуров или фильтры с фиксированной настройкой. Но основной принцип детектирования сигналов остается при этом неизменным.

Рис. 2. Прототип гетеродинного приемника

Рис. 3. Вольтадтеркгя характеристика дeтL.тopa

Прототип гетеродинного приемника показан на рис.2, где обозначения элементов продолжают нумерацию элементов передатчика на рис. 1. Здесь на детектор воздействовали уже два сигнала - входной и гетеродинный, вырабатываемый местным генератором G2 и значительно больший по амплитуде. Если частота гетеродина G2 немного, на 400...1000 Гц, отличалась от частоты передатчика G1, то на выходе детектора выделялось напряжение биений с разностной звуковой частотой. Оно воздействовало на телефоны, и телеграфные сигналы звучали привычным теперь тоном «морзянки».

Для количественной оценки преимушеств гетеродинного приема придется начать с азов и проанализировать работу детекторного приемника, показанного на рис. 1. Пусть на детектор подается незатухающий сигнал вида:

и=а cosMi t. (1)

Вольтамперную характеристику детектора t(u) (рис. 3) можно представить рядом;

;=5«+Гм2+... (2)

Коэффициент S называют крутизной характеристики. Эта величина обратно пропорциональна внутреннему сопротивлению диода в рабочей точке характеристики S-l/Rf. Коэффициент Т называют кривизной характеристики. При малой амплитуде входного напряжения высшими членами ряда можно пренебречь, поскольку и*<ии. Детектор в этом случае оказывается квадратичным. Подставляя (1) в (2), получаем

«=5aicoscoi-t--Н--С05 2 (01Л Щ

Естественно, что компоненты тока с частотами ©i и 2(oi на телефоны не действуют. Более того, для замыкания цепи радиочастотных токов в обход телефонов, параллельно им, полезно включить блокировочный конденсатор. Остается член Ta\l2, соответствующий компоненте поетоянного продетектированного тока. Его амплитуда пропорциональна квадрату амплитуды входного сигнала, что и дало название квадратичному детектору. Сопротивление нагрузки (телефонов) из условия согласования, при котором в нагрузку отдается максимальная мощность, выбирается порядка внутреннего сопротивления детектора „ = /?,= l/S. При этом полезное напряжение продетектированного сигнала на нагрузке оказывается разным

«о=5«?. (4)

Чтобы проиллюстрировать полученные результаты, найдем крутизну и кривизну характеристики для диода типа Д2 по вольтамперной зависимости, приводимой в справочниках: мА/В, Глгб мА/В, и рассчитаем

выходное напряжение детектора в зависимости от амплитуды входного РЧ сигнала. Результаты расчета приведены в табл. 1.

Таблица I

а, 100 мВ 30 мВ 10 мВ 3 мВ 1 мВ

йо 30 мВ 3 мВ 300 мкВ 30 мкВ 3 мкВ

Как видим, чувствительность детекторного приемника оказывается очень низкой, и даже очень чувствитель-

ный УЗЧ, подключенный к его выходу, не спасает ситуацию. Даже если УЗЧ имеет чувствигельность порядка единиц микровольт, на вход детектора надо подавать сигнал с амплитудой порядка милливольт, а если мы захотим довести чувствительность приемника до современных значений, нам придется включить перед детектором несколько каскадов усиления радио- или промежуточной частоты с общим коэффициентом усиления не менее тысячи.

Низкая чувствительность - лищь один недостаток приемника с детектором. Второй не сразу заметен, хотя тоже иллюстрируется нашими эле.ментарны.ми выкладками. В выражении для продетектированного сигнала (4) нет никаких сведений о частоте продетектированного радиосигнала. А это значит, что детектор одинаково хорошо реагирует на сигналы с любой частотой, т. е. и на полезный сигнал, и на помехи. Все цепи, определяющие селективность приемника, контура, фильтры и т. д., должны включаться до детектора. Последетектор-ная фильтрация крайне неэффективна, и полезными могут оказаться лишь режекторные фильтры, вырезающие интерференционный свист из биений несущих двух мешающих друг другу станций, да простейший фильтр нижних частот (ФНЧ), ослабляющий высокочастотный шум.

В гетеродинном приемнике на детектор действуют уже два сигнала (см. рис. 2): входной и гетеродинный:

M=aiCoscoi+a2Cosa)2. (5)

Полезное напряжение на выходе детектора оказывается следующим:

у, г Г

В этом выражении оставлены лишь члены, соответствующие постоянному току или низким частотам, т. е. тем компонентам, которые воздействуют на выходное устройство (УЗЧ, телефоны и т. д.). При желании читатель сам может проделать опущенные выкладки, они не сложны, хотя и достаточно громоздки. Первый член в (6) соответствует продетектированному напряжению сигнала, второй - продетектированному напряжению гетеродина, а третий - биениям между колебаниями сиг-