Ток, который раньше был постоянным, теперь стал пульсирующим. Пульсирует он сравнительно медленно, величина его редко становится равной нулю и все-таки это пульсирующий ток — с неизменным направлением и изменяющейся величиной. Самое интересное это то, что, изменяясь, он в точности повторяет все изменения амплитуды высокочастотного пульсирующего тока (рис. 23, г).
Есть такая детская игра — кто-нибудь из ее участников ищет спрятанный предмет, а остальные ему подсказывают. Если поиск ведется в правильном направлении, все кричат «тепло!», если в неправильном — «холодно!». По мере приближения к спрятанному предмету «температура» нарастает — слышатся возгласы «теплее!», «еще теплее!», «очень тепло!».
Если мы сравним себя с тем участником игры, который ищет и приближается к цели, то публика уже может кричать «горячо, очень горячо!». Несмотря на все отклонения в сторону, забегания вперед и отступления назад, мы, наконец, добрались до главного результата работы детектора, результата, ради которого и нужен детектор.
Мы уже говорили, что можно получить синтетический пульсирующий ток, пустив в общую цепь постоянную и переменную составляющие, взятые из отдельных генераторов. Ну, а подумайте, какой пульсирующий ток мы получим, если роль этих генераторов будут выполнять обычная батарейка и микрофон, установленный на передатчике. Догадались? Ну, конечно! В этом случае мы получим низкочастотный пульсирующий ток точно такой же, какой протекает в цепи детектора (рис. 23, е). И, наоборот, если мы в детекторе отделим от низкочастотного пульсирующего тока постоянную составляющую (рис. 23, з), то получим (рис. 23, ж) копию переменного тока, созданного микрофоном. Этот низкочастотный переменный ток можно пропустить через звуковую катушку громкоговорителя и получить при этом такой же звук, какой заставил колебаться диффузор микрофона.
Рис. 23. а-з.
Вот и замкнулась наша цепь — звук прошел длинный путь от микрофона до громкоговорителя, как любят говорить радиоспециалисты, «от уха до уха». На этом длинном пути произошло множество интересных преобразований. Вначале звук превратился в низкочастотный ток, а он в свою очередь модулировал ток высокой частоты, затем с помощью модулированного высокочастотного тока мы излучили в пространство радиоволны, которые, добравшись до антенны приемника, создали в ней копию своего «родителя» — такой же, как и в передающей антенне модулированный ток высокой частоты. С помощью детектора мы преобразовали этот ток в пульсирующий и, наконец, выделили из него низкочастотную составляющую (рис. 23, ж), которая направилась в громкоговоритель для того, чтобы воссоздать первоначальный звук.
Мы, правда, несколько преждевременно употребили слово «выделили». Пока мы еще ничего не выделили, пока мы только отметили, что пульсирующий ток в цепи детектора можно разделить на три составляющие — высокочастотную, постоянную и нужную нам низкочастотную. Но как произвести их разделение, как отделить и направить в громкоговоритель ток низкой частоты, без каких бы то ни было посторонних «примесей»?
Решить эту задачу можно только с помощью электрических фильтров.
Электрические фильтры
Настало время выяснить то, что было недосказано о разделении сигналов на составляющие. Впервые мы заговорили об этом, когда возникла необходимость отличать звуковые колебания одной и той же частоты, но с различной тембровой окраской, с различной формой кривой. Тогда-то мы и ввели понятие о спектральном составе звука, вспомнили, что наш слуховой аппарат разделяет любой сложный звук на синусоидальные составляющие и затем уже анализирует их частоты и соотношение амплитуд. Каким образом все это осуществляется практически, мы тогда не сказали — этой, пока еще не очень ясной проблемой занимаются физиологи, а не радисты.
С помощью микрофона звуковые волны преобразуются в переменный электрический ток. Здесь мы опять намекнули, что протекающий в цепи микрофона ток сложной формы можно разбить, или, как говорят обычно, разложить на синусоидальные токи примерно так же, как ухо разделяет на составляющие сложный звук. И опять мы не сказали, как можно практически осуществить подобное разделение, теперь уже электрического сигнала. Правда, в этом случае никаких неясностей нет и можно было бы все объяснить, но мы к этому просто не были подготовлены.
Наконец, в предыдущей главе мы опять столкнулись с разделением электрического сигнала на составляющие — сначала смодулированный пульсирующий ток был представлен в виде суммы постоянной и высокочастотной составляющих, затем модулированный ток в виде суммы постоянной, высокочастотной и низкочастотной составляющих. Выделение тока низкой частоты — задача, имеющая для нас первостепенное практическое значение. Поэтому настал момент «раскрыть карты» и мы выводим на арену электрические фильтры — устройства для разделения сложных электрических сигналов на различные составляющие.
Прежде всего полезно еще раз задуматься над вопросом, а что это, собственно говоря, значит: разделить сложный ток на составляющие? Если вам захочется найти какое-нибудь сравнение, помогающее лучше понять этот процесс, то ни в коем случае не отправляйтесь за примерами в автомобильную или часовую мастерскую. Правда, там в основном только тем и занимаются, что разбирают сложные механизмы на составные части, но ничего общего с «разборкой» сложного тока такое занятие не имеет. В сложном токе вообще нет никаких составных частей, которые можно было бы сравнить со всякими там карбюраторами, амортизаторами или маятниками.
* * *
ОЛОВО, КАНИФОЛЬ И НИКАКИХ ФАНТАЗИЙ!
При ремонте электрического утюга или настольной лампы вы соединяете провода, просто скручивая их. В радиоэлектронной аппаратуре все соединения осуществляются только с помощью пайки. В джунглях монтажных проводов, сопротивлений, конденсаторов и катушек удобней всего пробираться с небольшим торцовым электрическим паяльником. Паять нужно быстро и аккуратно — многие детали, например полупроводниковые диоды и триоды, могут выйти из строя из-за перегрева.
Для пайки применяется один из оловянных припоев, например, сплав 60 % олова и — 40 % свинца. Однако никакая пайка не будет держаться, если пользоваться только одним припоем. К нему обязательно нужен «гарнир» — канифоль. Она очищает место спая от окислов и создает условия для прочного соединения металлов. Перед тем как паять какой-нибудь провод, его нужно зачистить и с помощью канифоли залудить — покрыть тонким слоем припоя.
Некоторые радиолюбители, когда у них не оказывается под руками канифоли, начинают искать какую-нибудь «похожую» замену. Пробуют воск, стеарин, смолу и даже кислоту… Результат почти всегда одинаков — пайка довольно быстро отваливается.
* * *
Сложный ток можно уподобить массивной каменной глыбе, ну, скажем, бесформенному гранитному монолиту. Именно с этого образа мы в свое время начинали разговор о спектральном составе сложного звука. Этот образ сохраняет свою достоверность и сейчас, когда речь идет о разделении сложного тока на составляющие.
Для того чтобы разрезать бесформенную глыбу, например, на большие и маленькие кубы или шары, нужно иметь специальные шаблоны. Глыба, если можно так выразиться, дает материал, обеспечивает массу и только с помощью определенных шаблонов из этой массы удается выделить куски нужной формы. Подобно этому сложный ток обеспечивает только движение электрических зарядов, представляет в наше распоряжение их энергию. Нам предстоит найти такие устройства, такие электрические «шаблоны», которые могли бы выделить нужные нам электрические составляющие, например, синусоидальные токи различных частот или переменные и постоянные токи. Подобные шаблоны можно построить из реактивных электрических элементов — конденсаторов и катушек индуктивности.