Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13319
.pdf
на приложенные колебания, они передаются 70 очень легко, что аналогично известным методам. Но если
свободная резинка уже вынужденно вибрирует на частоте приложенных колебаний, передача между двумя
точками становится практически идеальной. 75 Причина, очевидно, заключается в том, что практически все
потери компенсируются вынужденными колебаниями, а не передаваемыми колебаниями.
Дополнительное представление об этом принципе можно получить из анализа подводных кабелей,
эксплуатация которых была бы практически невозможна, если бы импульсы передавались непосредственно
по ним, а не обычным способом изменения заряда кабеля. Конечно, заряд 35 в данном изобретении
представляет собой вынужденные колебания, но фактическая работа эквивалентна.
Для того чтобы этот метод был полезен, безусловно, необходимо использовать специальные схемы и
устройства, некоторые из которых будут описаны далее.
Главным элементом этих устройств является усиливающая термоэлектронная лампа. 95 Сеточная и анодная
цепи нагружены местными колебаниями таким образом, что колебания на 2Tid препятствуют прохождению
колебаний через цепь лампы и анода.
1
,00 Это требует правильного соотношения фаз и напряжений колебаний цепи сетки и анода. Между анодной
цепью и цепью сети происходит реакция, которая может быть постоянной или переменной. Когда s2iim-il 105.
применяется к сети и имеет частоту A. Дата применения: декабрь. 29, 1930. № 39,071/30.
Полная спецификация слева: октябрь. 29,A11931.
Если фаза равна фазе локальных колебаний, то она должна быть противоположна фазе локальных
колебаний в данной цепи сети. Эффект сигнала заключается в уменьшении интенсивности колебаний на
сетке, что позволяет колебаниям распространяться по анодной цепи, приводя в действие реактивное
устройство, которое дополнительно уменьшает интенсивность колебаний на сетке, и так далее, пока не будет
достигнута стабильная интенсивность. Очень высокая степень усиления достигается путем регулирования
силы реакции на сетке, то есть вплоть до предела мощности лампы. Фактически, полный эффект реакции
может быть достигнут без перегрузки клапана, тогда как при других методах работы клапан стал бы
самовозбуждающимся задолго до того, как были бы реализованы все возможности реакции. Например,
предположим, что напряжение обратной связи на сетке составляет 0,5 от напряжения приложенного сигнала,
тогда накопление напряжения на сетке будет равно 1 + 0,5 + 0,25 + 0,125 и так далее, сумма всех
последовательностей в пределе будет равна 9, то есть усиление в 2 раза, а если напряжение обратной связи
составляет 0,999 от напряжения приложенного сигнала, то усиление будет в 1000 раз.
Это возможно только потому, что устройство автоматически и постоянно стремится прекратить усиление, то
есть при снятии подаваемого сигнала оно мгновенно возвращается в нормальное неактивное состояние,
исключая возможность колебаний до тех пор, пока приложенный сигнал плюс усиление реакции не станут
такими, что не превысят силу локальных колебаний, приложенных к сетке клапана.
При использовании изобретения в беспроводных приемных устройствах необходимо обеспечить правильное
и постоянное фазовое соотношение между принимаемой частотой и локальной частотой нагрузки. Это легко
достигается путем изменения частоты локального генератора (который нагружает весь аппарат) для
настройки на входящую частоту. — Это обеспечивает основную настройку.
Фаза входящей частоты не может изменяться автоматически, но фаза локального генератора может, и
поэтому входящая частота подается на генератор. Даже если принимаемая частота очень слабая, она будет
синхронизировать локальные колебания с ней по фазе, поддерживая тем самым фазу локальной частоты
нагрузки в правильном соотношении с колебаниями входящего сигнала.
Это необходимо только в беспроводных приемниках; в усилительных устройствах нет необходимости
фазировать сигнал с внешними частотами. В усилителях, работающих на нескольких частотах, например, в
телефонии, локальная частота должна быть выше ближайшей частоты, подлежащей усилению, а частоты,
подлежащие усилению, должны быть представлены в виде модуляции частоты нагрузки. Для усилителей
постоянного тока локальная частота также должна быть достаточно высокой.
Усилительная лампа также может работать с силой сигнала, которая плюс реактивное усиление превышает
силу локальных колебаний, подаваемых на сеть. В этом случае, при совпадении с нулевым сигналом в сети и
увеличении до максимума, клапан управляется в диапазоне, вдвое превышающем ранее объясненный,
поскольку эффективное напряжение сети уменьшается с увеличением мощности сигнала до точки, когда оно
становится равным нулю, после чего дальнейшее увеличение мощности сигнала приводит к тому, что
напряжение колебаний находится в противофазе с напряжением местных колебаний. Но в анодной цепи нет
изменения фазы, и интенсивность колебаний, проходящих через эту цепь, увеличивается от нуля до
максимального значения, которое способен пропускать клапан. Принцип работы полностью совпадает с
описанным в первом случае (90 случаев) в отношении усиления, однако при приближении к максимальной
выходной мощности может наблюдаться некоторая тенденция к возникновению колебаний лампы.
В большинстве случаев требуется в той или иной форме исправление. Именно благодаря используемому
типу выпрямления отпадает необходимость в усилении низких частот.
Выпрямитель, если он представляет собой лампу, работает как выпрямитель с анодным изгибом, при этом на
лампу 6gid подается местная частота нагрузки 100 Гц. Предположим, что клапан работает в нижней точке
изгиба своей характеристической кривой. При увеличении частоты приложенной нагрузки средний
установившийся ток 105 через его анодную цепь также увеличивается до точки, где анодный ток достигает
максимума. Это будет нормальная сила частоты нагрузки, приложенной к выпрямительной вентиле. Если
теперь подать сигнал 110 с той же частотой, что и частота нагрузки, но в противоположной фазе (аналогично
тому, как это было объяснено в связи с усилительной лампой), то интенсивность частоты на сетке
выпрямительной лампы 115 уменьшится, и, следовательно, постоянный анодный ток также пропорционально
уменьшится. Если сигнал изменяется, например, изменяется частота модулированной речи, то анодный ток
выпрямительной лампы 120 будет содержать частоты речи.
В беспроводной телефонии в момент, когда нет звука, а есть только несущая частота, анодный ток
выпрямительной лампы будет равен половине мощности. Это значение составляет 125 В, которое
достигается регулировкой степени усиления или другими эквивалентными способами, то есть лампа работает
относительно нормальной точки, как если бы она была низкочастотным усилителем. Речевые сигналы в
анодном контуре 375,831 и выпрямителе могут передаваться с любым количеством частот или полосой частот
от одного или нескольких локальных генераторов или осцилляторов, при этом усиление и выпрямление могут
происходить одновременно на любом количестве из 70 локальных частот, например, если аппарат нагружен
полным диапазоном речевых частот постоянной мощности, то телефонные токи могут усиливаться напрямую
без выпрямления. Для одновременной или прерывистой нагрузки усилителя и выпрямительных ламп можно
использовать две локальные частоты, генерируемые одним генератором; два беспроводных сигнала на этих
двух частотах могут приниматься и усиливаться одновременно одними и теми же усилителями, но для каждой
из частот могут быть предусмотрены отдельные выпрямители.
Возможна модификация последнего варианта для одновременной двусторонней связи, когда одна сторона
работает на одной частоте, а другая — на второй, или же для каждой стороны могут использоваться две
частоты, например, для одновременной двусторонней связи с использованием телевидения и 9a.
телефония.
Данное изобретение обеспечивает значительные преимущества в избирательности, поскольку на
передатчике процесс модуляции создает боковые полосы, сила которых составляет 95%, что зависит от
настройки цепей в известном в настоящее время оборудовании, тогда как в оборудовании, созданном в
соответствии с данным изобретением, несущая частота, а возможно, и частоты, очень близкие к ней,
составляют 100%.
усилено и передано. Боковые полосы не могут появляться в эфире в виде электромагнитных волн, но в
приемной антенне они могут вновь появиться, причем их интенсивность снова будет зависеть от
избирательности, настройки, потерь и тому подобного в цепях.
Однако, если приемник соответствует данному изобретению, боковые полосы не будут усиливаться, а будут
подавляться с потерями в 110 раз, прежде чем попадут на выпрямитель, так что будет выпрямляться только
несущая частота и, возможно, частоты, очень близкие к ней. Несущая частота будет действительно
амплитудно-модулированной, поскольку подавление 115 боковых частот приводит к этому, так как все цепи,
передающие сигналы, предпочтительно не являются колебательными, и единственными возможными
изменениями в них являются амплитудные изменения локальной частоты нагрузки, 120 которая равна
несущей частоте. Кроме того, постоянные времени цепи можно считать несуществующими.
Иными словами, для нарастания или затухания сигналов 1251 не требуется никакого времени, кроме четверти
цикла частоты нагрузки.
Следует понимать, что на приемнике несущая и боковые частоты будут вызывать изменения в усилении 130.
Сила канала может быть сравнима с силой чего-либо.
Клапан это позволит. Очевидно, что если лампа полностью нагружена, дальнейшее усиление низких частот не
требуется, поскольку все усиление находится на частоте локальных колебаний, и это усиление, как описано
ранее, может быть отрегулировано до точки, где выпрямитель выдает низкие частоты до предела своей
мощности.
Это обеспечивает абсолютно бесшумное усиление, поскольку все усиление происходит на одной частоте, и
эта частота обычно значительно выше самой высокой низкой частоты, отображаемой на выходе
выпрямительной лампы.
Альтернативный метод выпрямления состоит в использовании двух термоэлектронных ламп или одной лампы
с двумя сетками и двумя анодами, причем аноды соединены параллельно в цепи с нитью накала, а на сетки
подаются локальные колебания и сигналы в противоположной фазе.
Благодаря подходящей полярности и регулировке потенциала смещения, приложенного к сеткам, достигается
выпрямление полного сигнала.
Изобретение, применительно к беспроводным приемникам, будет состоять из генератора, фаза которого
регулируется принимаемой несущей частотой и который настроен на последнюю, усилителя с переменным
реактивным эффектом, полностью нагруженного локальной колебательной активностью описанным ранее
способом, и выпрямителя, также с сеткой, полностью нагруженной локальной колебательной активностью и
выдающего на выходе телефонные токи и тому подобное.
Усилитель состоит из генератора, усилителя и выпрямителя и предназначен для усиления любых сигналов,
таких как постоянный ток, переменный ток, телефонные токи и тому подобное, с устройствами для подачи на
сетку усилителя токов, подлежащих усилению, в виде модуляции местной частоты или таким образом, чтобы
модулировать местную частоту в данной цепи сетки.
Специальный тип усилителя для частот, равных местным частотам, состоит из генератора и усилителя на
цилиндрической матрице; выпрямитель не требуется, а токи, подлежащие усилению, подаются
непосредственно на сеть.
Как пояснялось выше, в различных схемах используется только одна усилительная лампа, но можно
использовать любое количество таких ламп, аналогично расположенных и работающих в каскадной схеме,
для получения более высокого усиления до любой требуемой величины. Конечно, это ограничено мощностью
местных колебаний и мощностью используемого оборудования.
В приведенном выше описании упомянута только одна локальная частота, но возможно одновременное
подключение усилителей ampli375 и ampli331.
чувствительность локальной частоты нагрузки, но только на этой частоте или на очень близкой к ней, и
поэтому боковые полосы фактически не существуют как таковые после цепи сетки первого усилительного
каскада. Именно поэтому так важно, чтобы фаза входящей несущей частоты поддерживалась в некотором
постоянном соотношении с фазой локальной частоты нагрузки. Фазовое колебание, разумеется, приведет к
посторонней модуляции.
В приемниках, созданных в соответствии с данным изобретением, предпочтительно, хотя и не обязательно,
чтобы локальная частота нагрузки была равна входящей несущей частоте, поскольку может использоваться
фиксированная локальная частота нагрузки, а также может использоваться вторая переменная локальная
частота для гетеродинирования входящей несущей частоты с целью получения модулированной частоты,
равной частоте нагрузки, как это известно в приемниках сверхзвука.
Дата: 29 декабря 1930 года.
ДЖОРДЖ УИЛЬЯМ УОЛТОН, ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в беспроводных приемниках, усилителях и тому подобном.
Я, Джордж Уильям Уолтон, проживающий по адресу: Дин-стрит, 2, Лондон, Западная 1, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к радиоприемникам и термоэлектронным усилителям и имеет своей целью
создание методов работы, которые минимизируют посторонние и нежелательные колебания, одновременно
увеличивая силу желаемых колебаний и обеспечивая коэффициент усиления, недостижимый известными
методами, с существенно большей избирательностью. Еще одним преимуществом является то, что усиление
низких частот становится ненужным, что значительно снижает искажения, вызванные низкочастотной
составляющей такого устройства.
В известных на сегодняшний день устройствах принцип работы, как правило, заключается в том, что слабое
изменение в одной цепи за счет резонанса достигает максимального значения, при этом потери в цепи
сводятся к минимуму, а иногда для этой цели используется также отрицательное сопротивление за счет
реакции. Затем вариации такой схемы используются для управления большей величиной локальной
мощности во второй схеме, например, с помощью термоэлектронного клапана. Эти схемы часто повторяются
в несколько этапов для достижения необходимой интенсивности изменений, требуемой для работы
вспомогательного оборудования, громкоговорителей и тому подобного.
В данном изобретении используется совершенно новый принцип, заключающийся в том, что все цепи
полностью нагружены частотой, равной приложенной частоте X, но локально генерируется и подается 6C.
Схемы являются нерезонансными и обладают высоким затуханием, например, за счет сопротивлений,
поэтому свободные колебания невозможны, по крайней мере, на рабочей частоте. Эффект от применения
усиления к цепям заключается в снижении интенсивности нагрузки на частоте.
Известные аппараты не нагружены, за исключением случаев приложения изменений, и цель состоит в том,
чтобы усилить силу этих 75 изменений положительным образом, тогда как в данном изобретении операция
является вычитающей, вызывая уменьшение результирующей или эффективной осцилляции путем
противодействия колебаниям сигнала постоянным локальным колебаниям той же частоты.
Преимущества методов, предложенных в данном изобретении, многочисленны: нет необходимости в схемах с
низкими потерями, напротив, везде предпочтительнее использовать схемы с высокими потерями, за
исключением локального генератора. В этом случае значительно повышается избирательность,
минимизируются помехи и посторонние колебания, поскольку усиливаются только колебания на той же
частоте, что и частота локальной нагрузки, а все остальные уменьшаются за счет потерь в цепях. Хорошая
аналогия — это эластичная лента: если её свободно закрепить между двумя точками, колебания с трудом
передаются между ними, а если её сильно натянуть, чтобы настроиться на приложенные колебания, они
передаются очень легко, что соответствует известным методам. Но если свободная лента уже вынужденно
вибрирует на частоте приложенных колебаний, передача между двумя точками будет практически идеальной.
Причина, очевидно, в том, что вынужденные колебания покрывают практически все потери, а не те колебания,
которые передаются. Дополнительное представление об этом принципе можно получить из изучения
подводных кабелей, эксплуатация которых была бы практически невозможна, если бы импульсы
передавались непосредственно через них, а не обычным способом изменения заряда кабеля. Конечно,
«заряд» в данном изобретении представляет собой вынужденные колебания, но фактическая работа
эквивалентна. 1 1l -4:
37,5,831 частота. Это и есть основная настройка.
Фаза входящей частоты не может изменяться автоматически, но фаза локального генератора может, поэтому
входящая частота подается на генератор. Даже если принимаемая частота очень слабая, она будет
приводить локальные колебания в фазу с ней, тем самым поддерживая фазу локальной частоты нагрузки в
правильном соотношении с колебаниями входящего сигнала.
Это необходимо только в беспроводных приемниках; в усилительных устройствах нет необходимости
фазировать с внешними частотами. В усилителях, работающих на частоте более 8 ГГц, например, в
телефонии, локальная частота должна быть выше самой высокой частоты, подлежащей усилению, а частоты,
подлежащие усилению, должны представлять собой модуляцию частоты нагрузки. Для усилителей D.G.
локальная частота также должна быть достаточно высокой.
Усилительная лампа также может работать с уровнем сигнала, который плюс реактивное усиление
превышает на 90% уровень локальных колебаний, подаваемых на сеть. В этом случае, начиная с нулевого
сигнала в сети и увеличивая его до максимума, клапан управляется в диапазоне, вдвое превышающем ранее
объясненный, поскольку эффективное напряжение сети уменьшается с увеличением мощности сигнала до
точки, когда оно становится равным нулю, после чего дальнейшее увеличение мощности сигнала приводит к
тому, что колебания происходят в противоположной фазе по отношению к местным колебаниям. Но в анодной
цепи нет изменения фазы, и сила колебаний, проходящих через эту цепь, увеличивается в 105 раз от нуля до
максимального значения, которое могла пропускать лампа. Принцип действия в целом точно такой же, как
описано в первом случае, в отношении усиления, но может наблюдаться некоторая тенденция к
возникновению колебаний лампы при приближении к максимальной выходной мощности.
В большинстве случаев требуется внесение каких-либо корректировок. Именно благодаря используемому
методу повторного усиления отпадает необходимость в усилении низких частот.
Выпрямитель, если он представляет собой лампу, работает как выпрямитель с анодным изгибом, при этом
частота местной нагрузки подается на сеть с частотой 120 В. Предположим, что клапан работает в нижней
точке изгиба своей характеристической кривой. При увеличении частоты приложенной нагрузки средний
установившийся ток через его анодную цепь также увеличивается до точки, когда анодный ток достигает
максимума. Это будет нормальная сила частоты нагрузки, приложенной к выпрямительной вентиле. Если
сигнал подается в том же частотном диапазоне, в котором этот метод должен быть полезен, то, конечно,
необходимо использовать специальные схемы и устройства, некоторые из которых будут описаны далее.
Наилучшим из этих решений является использование усиливающей термоэлектронной лампы. Сеточная и
анодная цепи нагружены местными колебаниями в противоположно сбалансированном соотношении, так что
колебания на сетке препятствуют распространению колебаний через цепь лампы и анода. Это требует
правильного фазового и вольтового соотношения колебаний в цепи сетки и анода. Происходит реакция от
анодной цепи к сетевой цепи, которая может быть постоянной или переменной.
Когда на сеть подается сигнал с частотой, равной частоте местных колебаний, его фаза должна быть
противоположна фазе местных колебаний в данной цепи сети. Действие сигнала заключается в уменьшении
интенсивности колебаний на сетке, что позволяет колебаниям распространяться по анодной цепи, приводя в
действие реактивное устройство, которое дополнительно уменьшает интенсивность колебаний на сетке, и так
далее, пока не будет достигнута стабильная интенсивность. Очень высокая степень усиления достигается
путем регулирования силы реакции на сетке, то есть вплоть до предела мощности лампы.
Фактически, полный эффект реакции можно получить, не перегружая клапан, тогда как при известных методах
работы клапан стал бы самовозбуждающимся задолго до того, как были бы реализованы все возможности
реакции. Например, предположим, что напряжение обратной связи на сетке составляет 0,5 от напряжения
приложенного сигнала, тогда накопление напряжения на сетке будет равно 1 + 0,5 + 0,25 + 0,125 и так далее,
сумма всей последовательности в пределе будет равна 2, то есть усиление в 2 раза, а если напряжение
обратной связи составляет 0,999 от напряжения приложенного сигнала, то усиление будет в 1000 раз. Это
возможно только потому, что устройство автоматически и постоянно стремится остановиться и усилить
сигнал, то есть при снятии приложенного сигнала оно мгновенно возвращается в нормальное неактивное
состояние, исключая возможность колебаний до тех пор, пока приложенный сигнал плюс усиление реакции не
станет таким, что его сила не превысит силу локальных колебаний, приложенных к сетке клапана.
При использовании изобретения в беспроводных приемных устройствах необходимо обеспечить правильное
и постоянное фазовое соотношение между принимаемой частотой и локальной частотой нагрузки. Это легко
достигается изменением частоты локального генератора (который нагружает весь аппарат) для настройки на
входящий сигнал 37,1831, поскольку частота нагрузки, но противоположная по фазе (аналогично тому, как это
было объяснено в связи с усилительной лампой), уменьшает силу частоты на сетке выпрямительной лампы,
и, следовательно, постоянный анодный ток также пропорционально уменьшается.
Если частота сигнала изменяется, например, изменяется частота речевой модуляции, то анодный ток
выпрямительной лампы будет содержать речевые частоты. В беспроводной телефонии в момент, когда нет
звука, а есть только несущая частота, анодный ток выпрямительной лампы будет равен половине своего
значения. Это достигается путем регулировки степени усиления или другими эквивалентными способами, то
есть лампа работает относительно нормальной точки, как если бы она была низкочастотным усилителем.
Речевые сигналы в анодной цепи могут быть настолько сильными, насколько позволяет мощность лампы.
Очевидно, что если лампа полностью нагружена, дальнейшее усиление низких частот не требуется, поскольку
мощность лампы может иметь любое желаемое значение, при этом все усиление происходит на частоте
локальных колебаний, и это усиление, как описано ранее, может быть отрегулировано до точки, где
выпрямитель выдает низкочастотный сигнал до предела своей мощности.
Это обеспечивает абсолютно бесшумное усиление, поскольку все усиление происходит на одной частоте, и
эта частота обычно значительно выше самой высокой низкой частоты, отображаемой на выходе
выпрямительной лампы.
Альтернативный метод выпрямления состоит из двух термоэлектронных ламп или одной лампы, имеющей
две сетки и два анода, причем аноды соединены параллельно в цепи с нитью накала, а на сетки подаются
локальные колебания и сигналы в противоположной фазе.
При соответствующей полярности и регулировке (если на сетки подается потенциал смещения).
Достигнуто выпрямление полного волнового сигнала.
Изобретение, применительно к беспроводным приемникам, будет состоять из генератора,
фазово-управляемого принимаемой несущей частотой и настроенного на нее, усилителя с переменным
реактивным эффектом, полностью нагруженного местными колебаниями описанным ранее способом, и
выпрямителя, также с сеткой, полностью нагруженной местными колебаниями и выдающего на выходе
телефонные токи и тому подобное.
Усилитель состоит из генератора, усилителя и выпрямителя и предназначен для усиления любых сигналов,
таких как постоянный ток, переменный ток, телефонные токи и тому подобное.
с устройствами для подачи на выход усилителя токов, подлежащих усилению, в виде модуляции локальной
частоты или таким образом, чтобы модулировать локальную частоту в данной цепи сети.
Согласно данному изобретению, особый тип усилителя для частот, равных 7u локальным частотам нагрузки,
состоит из генератора и усилителя, выпрямитель не требуется, а токи, подлежащие усилению, подаются
непосредственно в цепь сети способом, описанным выше 75, для противодействия локальным частотам и,
таким образом, создания уменьшенного эффективного колебательного потенциала в сети.
Как пояснялось выше, в различных схемах используется только одна усилительная лампа; однако возможно
использование любого количества таких ламп, аналогично расположенных и работающих в каскадной схеме,
для получения более высокого усиления до любой требуемой величины, ограниченной, конечно, мощностью
местных колебаний и мощностью используемого аппарата.
В приведенном выше описании упомянута только одна локальная частота, но возможно одновременное
нагружение усилителей и выпрямителя любым количеством частот или полосой частот от одного или
нескольких локальных генераторов или осцилляторов, при этом усиление и выпрямление могут происходить
одновременно на любом из 9,5 локальных частот, например, если аппарат нагружен полным диапазоном
речевых частот постоянной силы, то телефонные токи могут усиливаться напрямую без выпрямления. 100
Опять же, можно использовать две локальные частоты, генерируемые одним генератором, для
одновременной или прерывистой нагрузки усилителя и выпрямительных ламп; два беспроводных сигнала на
этих двух частотах могут приниматься и усиливаться одновременно одними и теми же усилителями, но для
каждой из частот могут быть предусмотрены отдельные выпрямители. Возможна модификация последнего
варианта для одновременной двусторонней связи, когда одна сторона работает на одной частоте, а другая —
на второй, или же для каждой стороны могут использоваться две частоты, например, для одновременной
двусторонней связи, сочетающей телевидение и телефонию.
Данное изобретение обеспечивает значительные преимущества в избирательности, поскольку на
передатчике процесс модуляции создает боковые синусоидальные составляющие частоты, интенсивность
которых зависит от настройки цепей в устройстве.
Как известно на данный момент, но в аппарате, созданном по данному изобретению, усиливается и
передается только несущая частота, а возможно, и частоты, очень близкие к ней. Боковые синусоидальные
составляющие частоты не могут независимо появляться в эфире в виде электромагнитных волн, но в
приемной антенне они могут вновь появиться (130 i i 375,831), причем их сила опять же зависит от
избирательности, настройки, потерь и тому подобного в цепях.
Однако, если приемник соответствует данному изобретению, боковые полосы не будут усиливаться, а будут
подавляться за счет потерь до того, как достигнут выпрямителя, так что выпрямлению подвергнется только
несущая частота и, возможно, частоты, очень близкие к ней. Несущая частота будет действительно
амплитудно-модулированной, поскольку подавление боковых частот приводит к этому, так как все цепи,
передающие сигналы, предпочтительно не являются колебательными, и единственными возможными
изменениями в них являются амплитудные изменения локальной частоты нагрузки, которая равна несущей
частоте. Кроме того, постоянные времени цепи можно считать несуществующими. Иными словами, для
нарастания или затухания сигналов не требуется никакого времени, кроме четверти цикла частоты нагрузки.
Следует понимать, что на приемнике несущая и боковые частоты будут вызывать вариации амплитуды
локальной частоты нагрузки, но только на этой частоте или на частоте, очень близкой к ней, и поэтому одна
боковая составляющая частоты неэффективна в цепи сетки первого усилительного элемента, но пара
боковых составляющих частот, средняя частота которых равна несущей частоте, будет эффективна в
пределах удвоенной амплитуды более слабой из двух боковых частот. Именно поэтому так важно, чтобы фаза
входящей несущей частоты поддерживалась в некотором постоянном соотношении с фазой локальной
частоты нагрузки. (Фазовая модуляция, разумеется, приведет к появлению посторонней модуляции).
-45 В приемниках согласно данному изобретению предпочтительно, хотя и не обязательно, чтобы локальная
частота нагрузки была равна входящей несущей частоте, поскольку может использоваться фиксированная
локальная частота нагрузки, а также может использоваться вторая переменная локальная частота для
гетеродинирования входящей несущей частоты с целью получения модулированной частоты, равной частоте
нагрузки, известным способом, используемым в сверхзвуковых приемниках.
Обращаясь к прилагаемым чертежам, которые схематически и, в частности, иллюстрируют изобретение:
На рис. 1 показано устройство усилителя согласно изобретению.
На рисунках 2, 2а и 2б показаны кривые, иллюстрирующие работу и регулировку устройства в соответствии с
рисунком 1.
На фиг. B показана схема усилителя локальной сети согласно изобретению, не использующего постоянный
ток.
На фиг. 4 показана схема трехкаскадного усилителя согласно изобретению.
На рис. 5 представлена схематическая компоновка части обычного беспроводного приемника, показанного
для сравнения.
На рис. 6 показана схема расположения детектора, используемого совместно с усилителем, изображенным на
рис. 1.
На рисунках 7, 7а и 7б представлены кривые, иллюстрирующие работу устройства, показанного на рисунке 6.
На фиг. 8 показана еще одна схема расположения детектора в соответствии с изобретением.
На фиг. 9 представлена схема генератора 80 в соответствии с изобретением.
На рис. 10 показана схема расположения беспроводных приемников, на рис. 11 — схема с несколькими
беспроводными приемниками.
Обращаясь к схеме 85, показанной на фиг. 1, триод 1 имеет свой анод 2, соединенный через ретроактивную
катушку 3, выходную катушку 4 и анодную батарею 5 с одним концом импеданса 6, оба конца которого
соединены с клеммами 7, к которому подается локальное колебание с частотой, равной частоте колебания,
которое необходимо усилить. Цепь анод-нить накала замыкается через контакт 8, соединенный с нитью
накала 95 9, которая имеет нагревательную батарею 10. Сетка 11 соединена через катушку 12, входное
устройство (не показано), подключенное к клеммам 13 и батарее смещения 14, с импедансом 6 на конце,
противоположном концу 100, подключенному к аноду. Положение контакта 8 вдоль импеданса 6 таково, что
при подаче сигнала на клеммы 13 напряжение локальных колебаний, подаваемое на сетку 11, изменяется на
противоположное по отношению к напряжению, подаваемому на анод 2, и имеет такое значение, что оно
предвещает протекание локальных колебаний через анодную цепь.
Поскольку в данном случае через вентиль не проходит локальный колебательный ток 110 В, катушка 3 не
оказывает обратного воздействия на цепь сетки, и, следовательно, катушка 4, которая на практике будет
соединена с какой-либо последующей цепью, также будет неактивна. 115 Если на клеммы 13 подается
принимаемое колебание с частотой, равной частоте локального колебания, подаваемого на клеммы 7
импеданса 6, и его фазовый сдвиг в воздушном контуре сетки относительно локального колебания составляет
1800, то результирующее колебательное напряжение, подаваемое на сетку 11, уменьшается, что позволяет
колебательному току от локального источника проходить через катушки 4 и 3 12а.
и клапан 1. Теперь катушка 3 будет воздействовать на катушку 12, вызывая дальнейшее снижение
колебательного напряжения, подаваемого на зид! 11, тем самым увеличивая поток колебательного тока в
анодной цепи, что, в свою очередь, уменьшает колебательное напряжение сетки 11, и так далее, пока не
будет достигнуто стабильное значение, при условии, что регулировки являются удовлетворительными.
В пределах стабильного диапазона усиление может быть очень большим, поскольку нет опасения, что лампа
перейдет в автоколебания, особенно потому, что цепи сетки и анода сделаны не осциллирующими, так как
сопротивления цепей выбираются относительно индуктивностей и емкостей этих цепей, и даже если эти цепи
настроены на локальные колебания, то колебания не могут возникнуть, т.е.
R>2-Vt /C. Нестабильность, или, скорее, несовершенная работа, начинается, когда клапан начинает
выпрямлять локальные колебания. Величина усиления зависит от величины обратного воздействия;
например, если напряжение усиливаемого колебания в цепи сети равно 1, а обратное воздействие таково, что
к нему добавляется 0,5 на сети, то за один цикл обратного воздействия конечное напряжение сигнала в цепи
сети будет равно сумме последовательного выражения 1 + 0,5, 0,25 + 0,125 + - - -X + - -- - и так далее, что на
практике равно 2, то есть усиление вдвое больше, чем у самой лампы.
Аналогично, если обратное действие равно 0,9, то усиление равно 10r, если 0,99, то 100r, а если 0,999, то
1000r, где r — коэффициент усиления самого клапана.
Ретроактивность не должна равняться 1.
Конечное колебательное напряжение сигнала может быть таким, что вызовет изменение направления
колебательного потенциала на сети, так что результирующее колебательное напряжение на сети будет
способствовать протеканию тока генератора через вентиль, при этом описанное выше действие будет
продолжаться. Когда сила усиливаемого колебания изменяется, колебательный ток в анодной цепи
изменяется пропорционально, так что схема остается стабильной. Это происходит потому, что напряжение
генератора, подаваемое на сетку от локального источника, постоянно стремится вернуть лампу в точку, где в
анодной цепи не возникает колебательного тока.
Обращаясь к рис. 2, 2a и 2b, на рис. 15 показана характеристическая кривая клапана, который отрегулирован
таким образом, чтобы постоянный ток в анодной цепи был средним, как показано пунктирной линией 16, а
нулевой анодный ток показан линией 17.
Когда колебания не усиливаются.
На рисунке показан анодный ток, bv 16, то есть ток генератора не протекает через цепь. При усилении
колебания возникает как колебательный ток, так и постоянный ток, результирующий ток которого показан на
кривой 1S.
Поскольку мощность вентиля, выраженная в виде колебательной энергии, ограничена, и искажение
колебаний возможно, если энергия слишком велика, необходимо, чтобы анодный ток изменялся только в
пределах, указанных линиями 19 и 20, т.е. только на 70° вдоль прямого участка кривой 15.
Если колебательный анодный ток будет стремиться превысить эти пределы, то возникнет искажение, как
показано на кривой 18a (которая показывает, каким был бы ток, если бы не ограничение, наложенное лампой),
и он изменяется между пределами 19a и 20a, так что участки 21 показывают некоторое выпрямление
колебательного тока. Из этого следует, что кривая 18 (рис. 80 2а) показывает максимально допустимый
колебательный ток в анодной цепи.
Следует понимать, что батарея S на рис. 1 не обеспечивает энергией.
Усиливающее действие, но является лишь источником однонаправленной поляризующей энергии,
необходимой, поскольку клапан 1 представляет собой однонаправленное устройство. В настоящем
изобретении энергия для усиления является осцилляторной, поэтому для работы устройства требуется
колебательная «поляризующая» энергия, которая подается на него на клеммы 7. Однонаправленная
поляризующая энергия может быть исключена, если используется не однонаправленное устройство, как
показано на рис. 3, в котором используются два триода 1 и 1a, причем для триода 1 и связанных с ним частей
используются те же порядковые номера, что и на рис. 1, а части, связанные с триодом 1a, обозначены
соответствующими цифрами с индексом a, вход показан под номером 13, а выход снимается с...
клеммы 4b.
Сетка 11 триода 1 соединена с одним из концов 6, и поскольку 8 соединен с нитью накала S триода 1, на эту
сетку подается колебательный потенциал, противоположный потенциалу, приложенному от Ba к аноду 2
триода 1. Аналогично, сетка микросхемы 110 соединена с другим концом микросхемы 6, ее нить накала — с
микросхемой 8a, а ее анод — с микросхемой S, так что к ее сетке прикладывается колебательный потенциал,
противоположный тому, который прикладывается к ее аноду. Реакция для триода 1 представляет собой 115,
получаемую за счет воздействия его анодной катушки 3 на сетевую катушку 12, а также за счет воздействия
катушки 3a триода на катушку 12w.
Когда на катушки 4 и 4а подается сигнальное колебание с частотой -13 Гц, равной по частоте и фазе
противоположной локальной колебательной частоте в цепях сетки 1 и 1a, подаваемой на 7, одна из триодов,
скажем, 1, работает с положительными полупериодами, а другая триода — с отрицательными полупериодами
подаваемого колебания, так что через катушки 4 и 4a проходят полупериоды тока противоположной частоты.
что вызывает полную осцилляцию в цепи выходных клемм 41. Две или несколько усиливающих ступеней,
соответствующих рис. 1, могут быть расположены каскадно, как показано на рис. 4, при этом общее
расположение известно, за исключением применения колебательного эффекта! «Поляризующая» энергия. На
рис. 4 триоды 1, 1a и 1b расположены в виде корпусных усилителей, на все из которых подается
однонаправленная поляризующая энергия от батареи 5 и однонаправленное смещение от батареи 14.
Колебательная «поляризующая» энергия также подается на их анодные цепи от источника 7, а их сеточные
цепи также получают колебательное «смещение» от того же источника. 13 — это вход, а 4b — выход. Если
произвести обратное воздействие от анодной цепи к сетке каждого триода (т.е. обратное усиление в 100 раз),
и коэффициент усиления каждого триода равен 4 к 1, то вся схема обеспечит суммарное усиление (100x4)³ к
1, т.е. максимум 64 000 000 к 1, без малейшей возможности автоколебаний или нестабильного поведения
из-за паразитных емкостей, межэлектродной связи и тому подобного, поскольку максимальный потенциал
колебаний в любой цепи равен потенциалу, приложенному к 7, нигде нет настроенного контура и малейшего
резонанса, а потери незначительны.
Предпочтительно, чтобы мощность источника колебаний, подаваемого на точку 7, была такой, чтобы при всех
нормальных условиях работы не наблюдалось существенного падения потенциала колебаний на точке 7.
Преимущества изобретения станут более очевидными при сравнении с известными методами усиления
колебаний. Триод с его однонаправленной поляризующей энергией вполне удовлетворительно подходит для
усиления изменений постоянного тока при условии, что частота и скорость изменения этих изменений не
слишком велики. Однако при высоких частотах единственным удовлетворительным усилением, известным до
сих пор, было использование однонаправленной энергии через настроенные контуры и тому подобное для
создания колебаний в этих контурах. К сожалению, нарастание и затухание колебаний в этих цепях требуют
значительного времени, поэтому, хотя такие устройства могут считаться удовлетворительными для усиления
колебаний постоянной силы или колебаний с очень низкими частотами, они отнюдь не являются достаточно
удовлетворительными, когда интенсивность колебаний быстро меняется, как, например, в случае
беспроводной телефонии. Этот дефект обусловлен не столько самим триодом, сколько связанными с ним
схемами.
На рис. 5 показана стандартная схема триода, используемого для усиления колебаний; показана только
сеточная цепь. К сетке 22 и нити накала 23 подключена настроенная цепь подавления, состоящая из
индуктивности 24 и конденсатора 25, к которой подключены антенна 2Ci и заземление P7, как показано на
рисунке. Вся настроенная цепь 70 состоит из индуктивности 241, зашунтированной емкостью 25, емкостью
антенны-нити, емкостью сетки-нити накала и емкостью сетки-анода, последовательно соединенных со
сложной схемой индуктивностей и емкостей 75 в цепи анода-нити накала; однако для целей пояснения будут
рассмотрены только индуктивность 24 и конденсатор 25.
Естественно, в настроенном контуре 80 возникают потери, и если к нему приложить колебательный
потенциал, а затем снять его, колебательная энергия в контуре будет затухать в соответствии с
Соседние файлы в папке патенты