Предел чувствительности приемника

Применяя каскады с лампами в тех или иных комбинациях и в том или ином количестве, можно как будто осуществить сколь угодно большое усиление. Стоит, например, к схеме, приведенной здесь, добавить один каскад усиления низкой частоты, чтобы общее усиление увеличилось в 10 раз и достигло, предположим, не 2, а 20 млн. раз. При таком усилении можно, повидимому, принять сигналы, в 10 раз более слабые. А если вместо усилителя низкой частоты прибавить усилитель промежуточной частоты, то усиление возрастает уже не в 10, а в 100 раз, и приемник должен будет принимать совсем слабые сигналы, допустим в 1 микровольт.

Есть ли в этом отношении какие-либо пределы?

Пределы есть. Они ограничивают чувствительность приемников и не позволяют в полной мере использовать возможности, которые дает электронная лампа.

Первая ограничивающая причина заключается в том, что чем больше усиление приемника, тем менее устойчива его работа, тем легче приемник самовозбуждается. Борьба с самовозбуждением представляет значительные трудности и осуществляется несколькими способами, например: правильным расчетом усилителей высокой частоты, экранированием и целесообразным размещением ламп и деталей схемы, и т. п. Нередко это приводит к необходимости сильного усложнения монтажа и ввода в схему так называемых развязывающих фильтров. При увеличении чувствительности приемника опасность самовозбуждения возрастает, так как чем больше усиление, тем меньшей величины связи между каскадами и цепями достаточно для возникновения самовозбуждения.

Вторая и, пожалуй, наиболее труднопреодолимая причина состоит в собственных шумах приемника. «Шумят» сами лампы (см. здесь). Для увеличения чувствительности приходится применять больше ламп, но каждая лампа усиливает шумы всех предшествующих ламп и, кроме того, сама является источником дополнительных шумов.

Многие другие детали приемников тоже представляют собой источники шумов. Например, сильно «шумят» сопротивления, причем не только неметаллические (углеродистые), но даже самые лучшие проволочные. Усыновлено, что беспорядочное тепловое движение электронов внутри проводников создает на их концах некоторую разность потенциалов. Вследствие хаотичности теплового движения электронов создаваемое ими напряжение непрерывно изменяется как по величине, так и по знаку. Это переменное напряжение содержит все звуковые частоты от самых низких до самых высоких и на выходе приемника сказывается в виде шума. Так как тепловое движение электронов с повышением температуры ускоряется, то вместе с этим увеличиваются и шумы.

Казалось бы, что уменьшить шум, вносимый сопротивлениями, можно, стараясь не применять их во входных каскадах, где появление шумов наиболее опасно, так как они усиливаются всеми последующими каскадами. Но, к сожалению, заметными источниками шумов являются и колебательные контуры, без которых входные каскады приемников не могут обойтись. Сопротивление проводов колебательного контура постоянному току очень мало, но напряжение шумов, возникающее на зажимах контура, пропорционально его резонансному сопротивлению, а не сопротивлению постоянному току. Физически это можно объяснить так: шумы создаются благодаря тепловому движению электронов в проводе, а, следовательно, ЭДС шумов, возникающих в контуре, зависит от величины сопротивления катушки постоянному току. Но благодаря резонансным свойствам контура все действующие в нем ЭДС, а значит, и ЭДС шумов усиливаются во много раз. Они усиливаются тем больше, чем лучше контур. А так как эта же причина приводит к увеличению резонансного сопротивления контура, получается, что источником шумов является как бы резонансное сопротивление контура.

На длинных, волнах сопротивление катушки контура постоянному току составляет в худшем случае всего несколько Ом, а резонансное сопротивление контура имеет обычно величину от 80 до 300 кОм. На таком контуре напряжение шумов может достигать 3—5 микровольт. Значит, даже при полном отсутствии внешних помех, только одни шумы входного контура не дадут возможности принять сигналы, создающие напряжение такого же порядка.

Наконец, надо иметь в виду, что в самой антенне тоже возникают шумы, поступающие на вход приемника вместе с принимаемым сигналом.

Оставить комментарий