Преобразователи частоты на двух лампах

Преобразование частоты основано на явлении биений, физическая сущность которых наблюдается на множестве примеров при изучении световых явлений (интерференция), акустических и механических (спаренные маятники).

Когда два периодических колебания накладывают одно на другое, результирующее колебание содержит частотную составляющую, равную разности частот обоих колебаний. Так, накладывая один на другой два тока с частотами f₁ и f₂, мы получаем результирующий ток, амплитуда колебаний которого изменяется с частотой f₁ – f₂ (см. рис. 91), называемой частотой биений и выявляемой после детектирования.

Произведенное таким образом преобразование частоты никак не влияет на форму низкочастотной модуляции, которая может присутствовать в одном из составляющих токов. Если на модулированный высокочастотный ток антенны мы наложим ток друг ой частоты от местного генератора, то после детектирования можно будет получить частоту, равную разности частот тока антенны и тока местного генератора; при этом результирующий ток несет в себе ту же низкочастотную модуляцию, что и наведенной в антенне ток.

Местный генератор, называемый гетеродином, включен в схему самого приемника. Его колебания могут накладываться на колебания, поступающие из антенны, с помощью небольшой связи между колебательным контуром антенны и колебательным контуром гетеродина. Так по крайней мере делали в первых приемниках с преобразованием частоты (см. рис. 93). Но такой способ имеет серьезный недостаток: в результате наличия связи гетеродин может захватываться колебаниями антенного контура, т. е. начать генерировать не на своей собственной, а на принимаемой частоте. При этом обе составляющие частоты будут равны и результирующая частота (равная их разности) окажется, следовательно, равной нулю, что совершенно не соответствует требуемому. В этом случае говорят, что произошло затягивание колебаний.

Во избежание этого нужно устранить связь между входным колебательным контуром и контуром гетеродина с помощью экранов и цепей развязки Колебания же накладывают одно на другое в лампе с двумя управляющими сетками, на каждую из которых подается одно из двух колебаний. Анодный ток такой лампы, называемой смесительной, управляется одновременно высокочастотным напряжением из антенны и напряжением местного гетеродина. Следовательно, происходит наложение колебаний и, так как лампа детектирует, в ее анодном токе образуется нужная результирующая составляющая промежуточной частоты (см. рис. 94).

Комбинированные лампы гетеродин‑смеситель

Одна и та же лампа может выполнять функции гетеродина и смесителя. Для этого достаточно установить в лампе, кроме сетки, на которую подавались колебания гетеродина, небольшой вспомогательный анод, ток которого через катушку обратной связи используется для возбуждения колебаний. Полученная таким образом лампа могла бы быть заменена двойным триодом, первый триод которого служил бы в качестве гетеродина, а второй – смесителя.

Однако междуэлектродных емкостей такой лампы было бы достаточно для создания паразитной связи между контурами, способной вызвать затягивание. Поэтому вторую сетку (сетку смесительной части) окружают двумя экранирующими сетками, на которые подается довольно высокое напряжение, в результате чет получается семиэлектродная лампа, или гептод. Чтобы предотвратить вторичную эмиссию с основного анода, между ним и второй экранирующей сеткой помещают защитную сетку, в результате чего количество электродов увеличивается до восьми. Такая лампа называется октодом.

Для выполнения обеих функций – гетеродина и смесителя, необходимых для преобразования частоты, можно использовать также другие методы и другие типы ламп. Так, лампа может содержать две самостоятельные системы электродов с общим катодом, первая из которых используется для создания местных колебаний, а вторая служит преобразователем. Такой лампой является, например, триод‑гексод (рис. 150), где триод служит гетеродином, а гексод (лампа с шестью электродами) – смесителем.

Следует отметить, что местные колебания подаются на третью сетку гексода по очень короткому проводнику, находящемуся внутри самой лампы.

Рис. 150. Преобразование частоты с помощью триод‑гексода.