От грампластинки к магнитной ленте

Н. – Я подозреваю, что, как и всегда, установив диагноз, ты дашь мне и лекарство от болезни.

Л. – Оно заключается в отказе от грампластинки в пользу магнитной ленты.

Н. – Ты имеешь в виду магнитофоны, где лента из пластического материала сматывается с одной катушки и наматывается на другую, проходя перед маленькими коробочками со странным названием магнитные головки?

Л. – Именно так. Эта лента с одной стороны покрыта слоем железного порошка, подобного тому, из которого делают сердечники для высокочастотных катушек. Очень мелкие зерна железа могут легко намагничиваться магнитным полем и способны сохранять свое намагниченное состояние

Н. – Я, кажется, догадался, что происходит. В магнитной головке должен быть электромагнит с острием. Магнитная лента проходит перед этим острием. И если через катушку электромагнита протекает ток низкой частоты, то возникающие при этом изменения магнитного поля будут записываться вдоль ленты в виде переменного намагничивания.

 

 

Л. – Твои предположения не далеки от истины, но ты ошибся, представив себе, что электромагнит с острием наподобие линии магнитного поля должен вне магнита вернуться к другому полюсу, и лента окажется как бы погруженной в рассеянное магнитное поле.

Н. – Об этом я не подумал… Что же делать?

Л. – Для получения сконцентрированного магнитного поля – а это необходимое условие воспроизведения высоких частот – следует применить электромагнит с сердечником в виде подковы, где зазор между полюсами представляет собой очень узкую щель (ее ширина несколько микрон). В этом случае лента будет точно намагничиваться по всей ширине дорожки, прилегающей к щели (рис. 134).

 

 

Рис. 134. Запись звука на ленту.

 

 

ТРИ ГОЛОВКИ ИЛИ ОДНА?

Н. – Это исключительно ясно. Я предполагаю, что при воспроизведении используется такая же головка, что и при записи. При прохождении ленты перед ее щелью переменное намагничивание, созданное на железном порошке при записи, наводит в катушке головки токи низкой частоты, которые после усиления дают возможность услышать записанные ранее звуки.

Л. – Это правильно. В большинстве бытовых магнитофонов одна головка служит и для записи, и для воспроизведения. В первом случае она подключается к выходу усилителя, на вход которого включен микрофон. При переключении магнитофона на воспроизведение головка оказывается подключенной к входу усилителя, который подает усиленный сигнал на громкоговоритель.

Н. – Я догадываюсь, что значительное преимущество магнитофона заключается в постоянстве скорости протяжки ленты.

Л. – Правильно. Лента движется со стандартной скоростью 4,75; 9,5; 19 или 38 см/сек). Чем больше скорость, тем выше качество записи, особенно звуков высокой частоты.

Н. – Да, но с повышением скорости снижается длительность записи на ленте.

Л. – Разумеется. Но в настоящее время выпускают магнитофоны, которые могут записывать звуки на двух или даже четырех параллельных дорожках одной ленты, что увеличивает в 2 или в 4 раза длительность звучания, которая может достигать нескольких часов.

Н. – Я слышал, что ленту можно использовать повторно, стерев с нее запись, как карандаш с бумаги. Так ли это?

Л. – Совершенно верно. А стирается магнитная запись просто магнитным полем ультразвуковой частоты (т. е. выше частот, воспринимаемых человеческим ухом), например, 25 000 гц. Это поле создается стирающей головкой, которая устанавливается перед записывающей.

Н. – Значит, лента, проходя мимо стирающей головки, очищается от предыдущей записи?

Л. – Да, но это делается только при новой записи. При воспроизведении же стирающая головка отключается.

Н. – А можно ли обходиться одной головкой для выполнения записи, воспроизведения и стирания?

Л. – Практически этого не делают. Однако должен тебе сказать, что переменное ультразвуковое поле должно объединяться с полем, служащим для записи, а для этого в записывающую головку, кроме тока низкой частоты, подают еще и ультразвуковой ток.

Н. – Боже мой, зачем же?

Л. – Не волнуйся, он не уничтожит запись, так как очень мал по сравнению со стирающим током. Малая доза высокочастотного тока нужна чтобы «встряхнуть» железные зерна ленты, которые воспринимают намагничивающее низкочастотное поле, создаваемое сигналом.

Н. – Очень хорошо, что головки могут выполнять несколько функций. Но я чувствую, что моя голова сегодня вечером не способна больше выполнить и одной.

Л. – Учитывая это известное всем явление насыщения, лучше закончим нашу беседу о звукозаписи.

 

 

 

Беседа двадцать третья

 

 

Вот мы и заканчиваем наше чудесное путешествие по живописной стране радио, которое Вам помогли осуществить беседы наших друзей. Если Вы внимательно за ними следили, то радио не является больше для Вас секретом, по крайней море в основных чертах. Но перед расставанием Любознайкин и Незнайкин начертят и проанализируют, используя полученные знания, схему радиоприемника, который они собираются изготовить.

 

ЗА РАБОТУ!

Незнайкин. – Клянусь пентодом! Что я вижу! Ты, вероятно, опустошил целый магазин радиодеталей, дорогой Любознайкин.

Любознайкин. – Почти что так, Незнайкин. Теперь мы вступаем в активную фазу нашего технического сотрудничества, которое, надеюсь, будет столь плодотворным, что…

Н. – Пожалей. Не сокрушай меня таким напыщенным стилем. Скажи, зачем необходимо такое количество экранированных катушек, ламп, резисторов и конденсаторов?

Л. – Да для того, чтобы начать, наконец, сборку радиоприемника, столь давно обещанного тетушке. Я полагаю, что теперь ты знаешь все необходимое о работе приемника, чтобы без боязни приступить к его постройке.

Н. – Я очень польщен этим знаком доверия и даже заговорил в стиле, который ты сегодня избрал. Я хотел бы также знать, какую схему ты хочешь предложить.

Л. – Я ничего не хочу тебе навязывать, дружище. Выскажи мне свои пожелания, и я постараюсь составить такую схему, чтобы она им удовлетворила.

Н. – Превосходно. Это должен быть, совершенно очевидно, супергетеродин. И так как он должен иметь очень высокую чувствительность, первым должен быть усилитель высокой частоты.

Л. – Твои пожелания выполнены, Незнайкин (рис. 135).

 

 

Рис. 135. Окончательная схема, по которой после многочисленных изменений Незнайкин будет собирать приёмник.

 

Сигнал на сетку лампы Л₁ усилителя высокой частоты мы подаем через трансформатор L₁L₂ с вторичной обмоткой, настраиваемой конденсатором С₁. Смещение на управляющей сетке лампы создается с помощью резистора R₁ в цепи ее катода, а напряжение на экранирующей сетке – с помощью гасящего резистора R₂. Этими же индексами обозначены соответствующие резисторы во всех остальных лампах.

 

 

Н. – Ты забыл проставить обозначения на развязывающих конденсаторах.

Л. – Я это специально сделал, чтобы не загромождать чертеж. Ты будешь знать, что конденсаторы без обозначений служат для развязки.

Н. – Согласен. Я полагаю, что назначение конденсатора C₇ такое же, как и конденсатора С₇ на рис. 78.

Л. – У тебя прекрасная память, поздравляю! Действительно, этот конденсатор служит для замыкания цепи колебательного контура L₂C₁ по высокой частоте. Статор конденсатора переменной емкости обязательно заземляется, так как он закреплен в металлическом корпусе. Но конец катушки L₁ присоединен к цепи автоматической регулировки усиления, напряжение в которой незначительно. Благодаря конденсатору С₇ цепь колебательного контура замыкается. Резистор R ₇ и конденсатор С₇ создают необходимую постоянную времени цепи автоматической регулировки усиления.

Н. – А теперь меня интересует смесительный каскад на триод‑гексоде Л₂.

Л. – Нет ничего проще. Через трансформатор L₃L₄ с вторичной обмоткой, настроенной с помощью конденсатора С₂, мы подаем усиливаемое напряжение высокой частоты на первую сетку гексода. Обрати попутно внимание на то, что в цепях анодов всех ламп включены развязывающие резисторы R₃. Гетеродин состоит из триодной секции комбинированной лампы, колебательного контура L₅C₃ и катушки обратной связи L₆. Его напряжение подано, как полагается, на третью сетку гексода.

Н. – Дальше я могу самостоятельно разобраться в схеме.

Напряжение промежуточной частоты подается на сетку пентода Л₃ усилителя промежуточной частоты с помощью первого трансформатора Тр₁ с настроенными первичной и вторичной обмотками. Второй трансформатор промежуточной частоты Тр₂ подает усиленное напряжение промежуточной частоты на детекторный диод, являющийся частью комбинированной лампы Л₄, содержащей также триод предварительного усилителя низкой частоты…

Л. – Незнайкин, ты разговариваешь, как говорящий учебник по радиотехнике… и не говоришь глупостей!

Н. – Не обижай меня, Любознайкин. После того как я изучил порознь все элементы общей схемы, мне не трудно разобраться в целом. Диод‑триод Л₄ включен по классической схеме. Продетектированное напряжение мы снимаем движком с потенциометра R₈ и подаем через конденсатор связи С₄ на управляющую сетку триода, напряжение смещения которой подается через резистор R₄.

Л. – А автоматическая регулировка усиления?

Н. – Тоже самая обычная схема. Продетектированное напряжение подается через цепь R₇C₇ на управляющие сетки ламп усилителей высокой и промежуточной частоты, благодаря чему регулируется коэффициент усиления.

 

Л. – Сегодня ты совершенно неисчерпаем. Заканчивай же разбор схемы.

Н. – Цепь связи, состоящая из резистора R ₅ и конденсатора С₅, между предварительным усилителем низкой частоты и выходным пентодом Л₅ вполне тривиальна. Также ничего необычного не представляет собой двухполупериодный выпрямитель с кенотроном косвенного канала Л₆. Ничего нельзя возразить и против фильтра, состоящего из двух электролитических конденсаторов и дросселя Др.

Л. – Могу добавить лишь, что в качестве конденсаторов развязки в цепях катодов усилительных ламп низкой частоты также применены электролитические конденсаторы, так как там нужны большие емкости… Теперь тебе все ясно в этой схеме?

Н. – Я должен отметить, что между анодом выходной лампы и корпусом включен еще необычный конденсатор С₆ последовательно с переменным резистором R₉. Для чего они служат?

Л. – Чтобы не пропускать в громкоговоритель повышенные частоты звуковой передачи.

Видишь ли, пентоды, употребляемые в усилителях низкой частоты, имеют плохую привычку больше усиливать повышенные частоты, подчеркивая таким образом резкие звуки. Чтобы смягчить тембр музыкальной передачи, уменьшают напряжение более высоких частот с помощью цепи C₆R₉. Чем выше частота, тем легче она проходит через конденсатор. Чтобы регулировать величину ответвляющегося тока, применяется включенный последовательно с конденсатором переменный резистор R₉. Чем больше сопротивление включенного резистора, тем меньше высоких частот будет ответвляться в эту цепь, и, наоборот, уменьшая его сопротивление, мы будем ослаблять интенсивность резких звуков. Такой регулятор называется регулятором тембра.

Н. – Словом, помимо ручки настройки, объединяющей группу конденсаторов переменной емкости, приемник будет иметь еще ручку регулировки громкости R₈ и ручку регулировки тембра R₉.

Л. – Ты забыл назвать еще ручку переключателя диапазона волн… А теперь, дружище, тебе ничего больше не остается, как, вооружившись плоскогубцами, отверткой и паяльником, приступить к работе.

 

 

 

ПОСЛЕДНИЕ СОВЕТЫ

Н. – Ты действительно думаешь, что я смогу теперь обходиться без твоих советов?

Л. – Конечно, в течение двадцати трех вечеров, которые мы так приятно провели за беседой, я не касался тонкостей теории. Но сейчас ты знаешь уже достаточно, чтобы легко разобраться и любой схеме. Самые сложные схемы могут быть разбиты на определенное число простых элементов, которые тебе прекрасно известны. Время и опыт научат тебя с первого взгляда узнавать их.

Читая схемы, возьми за правило следить с карандашом в руке за путями тока в различных цепях и главным образом в цепях катод – анод ламп. Не забывай, что электроны всегда выходят из катода и обязательно должны туда возвратиться.

Упражняйся как можно чаще в чтении схем. Только с полным знанием дела, представляя себе роль каждого элемента, ты сможешь хорошо выполнить практическую работу по конструированию… Не забывай также, что радиотехника – молодая наука, находящаяся в расцвете своего развития, и что только регулярное чтение хороших книг и журналов поможет тебе быть постоянно в курсе ее достижений.

Должен тебе сказать, что мы изучили только ламповые схемы приемников, а ведь теперь наряду с лампами в приемниках широко применяются и другие приборы – транзисторы. Но о них мы поговорим потом, когда будем располагать свободными вечерами.

На протяжении всех наших бесед ты задавал мне столько вопросов, что, мне кажется, в заключение я могу также в свою очередь задать тебе один вопрос: по‑прежнему ли ты думаешь, что радио – это «дьявольски сложно»?

Н. – Радио?.. Это очень просто!..

 

 

Комментарии к первой беседе