谈谈再生

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一般业余者装的单管、二、三管收音机,大都是用的所谓“再生”式线路。究竟“再生”是怎么回事呢?

取废补缺

在用电子管检波的简单收音机中,常用的是所谓“栅极检波线路”。用这种线路构成的检波器和别的检波器一样,也有一个调谐回路,我们知道任何调谐回路在谐振时,事实上总还有些对电流的阻碍存在,外来电波给予的能量就要在这种阻碍上消耗相当的一部分。结果在电子管栅极上起的作用就要打一个折扣,当然屏极工作电流的变化也就不够强,表现的结果就是听筒或扬声器发出的声音也不够强。

电子管检波后的电流,虽然基本上还是合着外来高频电流的拍子,但却已不象调谐回路中的高频电流,它包括了三种成分:直流成分、高频成分和音频成分。直流成分和高频成分对听筒等的膜片,都毫不起作用,起作用的只有音频的成分。在检波器屏极电路中出现的高频交流成分是丢掉的废料,若能加以利用,则可用来补偿调谐回路中高频能量的损失。这就是再生式收音机的工作原理。

图1
图1 🔍原图 (960×618)

实际上的做法常常是在检波管的屏路上并联或串联一个与调谐回路线圈靠近的线圈,这个线圈就叫“再生线圈”。检波后的屏流经过再生线圈时,若线圈的位置和方向适当,屏流中的高频成分所产生的磁力线的方向和天线线圈所产生的磁力线的方向是一致的,因此在调谐线圈上由于电磁感应而产生一个与原有信号电压恰恰合拍的附加电压,这样,原来较弱的信号就加强多了。这就是屏流把一部分能量回头交回给调谐回路来补足调谐回路中损失的那一部分,这种作用也称为回授作用。加强后的信号电压作用在栅极的结果,当然是使屏流变化加大,加强的屏流又因回授作用而又一次加强作用在栅极上的信号电压,也就是提高了收音机的灵敏度。

吃得太多要生胃病

图2
图2 🔍原图 (866×778)

再生回授作用一次一次循环下去,似乎可以把信号电压无穷地放大。其实不然,这种加强的作用还是有一定限度的。这是因为调谐回路中吃进的电压增高时,回路本身有效电阻上损耗的能量也就随着加大,回授的能量大于这种损耗时还能起弥补作用,但当这种损耗渐渐增大到和补偿的能量相等时,信号电压就不能再增高了,这个恰恰相抵的一点是灵敏度最大的一点。不过这一点是很不稳定的,这时屏路再多回授一点能量,调谐电路中就要产幅度不变的振荡电流了,收音机就要产生振荡,高频电流也就要变成电磁波从自己的天线上发射出去,不但自己收不到信号,发射出去的电磁波还要干扰别的收音机。这好像人每天要按时按量吃饭就能补足身体在劳动中消耗的体力,过饱了体力不会再增加,反而会使消化器官受伤。所以再生线圈常常还加有调节的装置,以调整屏路回授给调谐回路的能量,使它达到一个大小合度的数值。最常用的方法是在再生圈上串联一个再生调整电容器,这个电容器是一个高频电流的“闸门”,旋进去时容量大,通过再生圈的高频电流也就大,反之就少些。这样就能控制回授到调谐回路去的能量的大小。

坏东西也可以利用

再生力太强会使收音机产生自生振荡,妨碍收音,这一点虽然是缺点,但也常常利用它来帮助我们更准确地调谐。自生振荡的频率常常由调谐回路本身的固有频率决定。调谐回路里的电容量或电感量变化时,这个频率也随著改变。

在接收广播时,我们要收听的某个电台的频率是固定的。这个频率的电磁波和收音机本身的自生振荡的频率在收音机内混合,产生一个频率之差,经过检波后,若这个差数在声音频率以内则可听见连续的叫声。调收音机时,常常先把再生调节电容器旋进去,加强再生作用,使收音机刚刚产生振荡。然后再旋动主调谐电容器以改变收音机的自生振荡频率,这时总可找到一点使两种频率的差恰恰为零。调节时,在零拍点的两边,往往会发生尖叫声。在主调谐电容器刻度盘上发生尖叫声的两点之间,就是这个零拍点,也就是所要收听的某电台的准确位置。这种方法常常能帮助我们进行准确的调谐。找到零拍点后,再把再生电容器慢慢旋出,以得到音质音量最好的一点。

图3
图3 🔍原图 (606×359)

再生机最灵敏的一点是收音机刚开始振荡的一点(振荡点),不过这一点很不稳定。实际上是在调谐电容器度盘上距振荡点稍过一点的地方,收听广播效果最好。

振荡时是不能收音的,但在收电报时却要保持这种状态。使和收听电台的频率发生大约1000周左右的差拍,在检波后才能听到电波带来的电报信号。

再生收音机有一个特性,就是再生作用只有在外来信号较弱时,才有作用,相反,在信号强时,由于电子管的特性,再生几乎毫无作用。

在电子管检波线路中有再生回授作用,使回路里的损耗减小,提高了灵敏度,这也相应地会提高了收音机的选择性(请参阅本刊第四期“收音机为什么会夹音”)。

适得其反

我们知道了栅极检波器加接了一个再生线圈后,可以提高收音机的选择性和灵敏度,那么是不是随便的加接一个再生线圈都能够改善收音机的效率呢,肯定的回答说“不”。因为再生式收音机所以能够提高效率的原因,是利用再生线圈回授给调谐线圈一点能量,使在调谐回路中产生一个附加电压,如果这电压的极性和调谐回路原来信号电压的极性是一致的,好比两个人推一部车子一样,调谐回路输出到栅极上的电压就升高,也就是说屏极输出随着增大,效率提高了。相反的,如果再生线圈回授电压的极性恰巧和调谐回路相反(也就是线圈接法相反),就好比两小个互相面对面成反对方向推车子一样,加到栅极上的电压不再是两个人的力量的和而是互相抵消力量,显然,栅极上得到的电压比没有再生线圈时更小,不但不能提高效率,增加音量,反而使声音更轻甚或不能收音。碰到这种情况很容易解决,只要把线圈的两个线头翻一个身,对换一下就行了。