В восемьдесят седьмом я разбирал ВЭФ-202 с отвёрткой и паяльником четыре часа. Разобрал до винтика, а собрать не смог — растерял половину пластмассовых барабанов переключателя. Расскажу, как устроена схема супергетеродина и почему старому приёмнику требовалось шесть диапазонов, а нынешнему достаточно одного.
Что такое супергетеродин и где тут подвох
Любой приёмник со времён тридцатых годов прошлого века работает по схеме супергетеродина. Звучит мудрёно, но суть в двух словах такова: радиостанция вещает на своей частоте, допустим, на 10 мегагерц. Мы крутим ручку настройки. Приёмник берет эту частоту и смешивает её с собственной, внутренней частотой — её выдаёт малый генератор, гетеродин. На выходе смесителя получается разность частот.
Это и есть промежуточная частота, ПЧ. В советских портативных приёмниках она стандартная — 465 килогерц.
Вся хитрость в том, что дальнейшее усиление сигнала происходит всегда на одной и той же частоте 465 кГц. Не нужно делать усилитель, который хорошо работает на частотах от 150 килогерц до 30 мегагерц. Мы всё свели к одной величине. Отсюда и название — супергетеродин, то есть сверхгетеродинный приёмник. Усиление на фиксированной частоте — главная фишка схемы.
Казалось бы, на этом всё. Но есть одна конструктивная деталь, которая диктует всё остальное.
Конденсатор переменной ёмкости и его пределы
Частоту гетеродина и входного контура мы меняем, крутя ручку настройки. В ВЭФ-202 за это отвечает конденсатор переменной ёмкости, КПЕ. Это такой воздушный конденсатор с подвижными пластинами-роторами и неподвижными-статорами. Площадь перекрытия пластин меняется, ёмкость меняется, частота контура уходит вверх или вниз.
У КПЕ есть минимальная ёмкость при полностью открытом роторе и максимальная при закрытом. Отношение максимальной ёмкости к минимальной у типичных воздушных КПЕ обычно составляет величину порядка сорока. Казалось бы, крути ротор от упора до упора и покрываешь все частоты. Но физику не обманешь. Частота контура обратно пропорциональна корню из ёмкости.
Значит, отношение крайних частот равно корню из сорока. Это примерно шесть с половиной. Один КПЕ перекрывает диапазон частот с отношением края к краю чуть больше шести. И ни пяди больше.
Вот тут и начинается самое интересное.
Шесть диапазонов вместо одного
ВЭФ-202 принимал длинные волны от 150 до 408 кГц, средние от 525 до 1605 кГц, и несколько поддиапазонов коротких волн. Всего шесть позиций переключателя на корпусе.
Почему так? Да потому что на коротких волнах отношение максимальной частоты к минимальной в каждом поддиапазоне невелико. Это легко укладывается в перекрытие КПЕ. А если попытаться впихнуть все короткие волны в один диапазон, отношение крайних частот будет слишком большим. Одним КПЕ такой диапазон не настроить. Пластины просто не раздвинутся достаточно.
Приходится делить коротковолновый участок на куски. Четыре поддиапазона КВ, плюс длинные волны, плюс средние. Итого шесть. Никакой прихоти конструктора, чистая физика и ограничение воздушного конденсатора.
Транзисторы и пластмассовые барабаны
В ноябре девяносто первого, в гараже у Витьки, мы пытались починить ВЭФ-202 для его дачи. Приёмник хрипел, я полез внутрь. ВЭФ-202 собран на десяти транзисторах и двух диодах. Выходная мощность — 250 милливатт. По паспорту от комплекта новых элементов 373 приёмник работает около 200 часов. Схема компактная, но переключение диапазонов — отдельный механический театр.
Пластмассовые барабаны с впрессованными в них катушками, подвижные контакты, латунные щётки. Витька неловко повернул барабан, щётка слетела, контакт пропал. Я потом два часа подгибал эти контакты пинцетом, пока не удалось восстановить коммутацию. Механика — слабое место любой такой конструкции. Но без неё при той элементной базе обойтись нельзя.
Почему сейчас один диапазон
В современном приёмнике нет воздушного КПЕ с вращающимися пластинами. Вместо него настройку обеспечивают другие компоненты и схемотехника. Мы крутим ручку, меняется управляющий сигнал, меняется частота контура. Точная реализация бывает разной, но принцип один — уход от механического перекрытия ёмкости.
Нужды делить диапазон на куски нет. Перекрытие обеспечено схемотехнически, а не механикой. Один диапазон от 150 килогерц до 30 мегагерц — и крутите себе ручку хоть от упора до упора. Механические барабаны и щётки ушли в прошлое вместе с шестью позициями на переключателе.
Вот и весь ответ. Шесть диапазонов у ВЭФ-202 — не дань традиции и не забота о слушателе, а вынужденный обход ограничения воздушного конденсатора. Когда элементная база позволила уйти от КПЕ, делить частоты на куски перестали. А вы как настраиваетесь — крутите ручку по всему диапазону или сразу переключаетесь на нужный участок?
