Н. — А нельзя ли для этой цели использовать полупроводниковые приборы?

Л. — Можно, так как существуют полупроводниковые диоды, представляющие собой настоящие конденсаторы. Если к ним приложить напряжение в направлении, противоположном тому, в котором они пропускают ток, то переход выполняет роль диэлектрика, разделяющего две обкладки конденсатора. Однако в зависимости от величины приложенного напряжения переход становится более или менее «тонким», что изменяет емкость этого оригинального конденсатора. Чем выше напряжение, тем «толще» становится переход, и меньше емкость.

Н. — Следовательно, если на такой диод подать создаваемые микрофоном напряжения НЧ (рис. 167) и если диод-конденсатор является частью колебательного контура генератора ВЧ передатчика, можно осуществить ЧМ, не так ли?

Рис. 167. Диод Д под воздействием микрофонных сигналов изменяет частоту колебательного контура.

Л. — Я констатирую, что ты прекрасно понял принцип частотной модуляции, и поздравляю тебя с успехом.

Н. — Но я спрашиваю себя, не обладает ли этот диод переменной емкости другими способностями, помимо осуществления ЧМ? Нельзя ли его использовать для настройки контуров вместо классического конденсатора переменной емкости с вращающимися обкладками? В этом случае было бы достаточно поставить потенциометр, позволяющий регулировать напряжение, которое нужно было бы подать на диод, включенный в контур настройки приемника (рис. 168). Не сказал ли я какой-нибудь глупости?

Рис. 168. Диод Д, включенный в противоположном его проводимости направлении, выполняет роль конденсатора, емкость которого изменяется в зависимости от напряжения и таким образом изменяет настройку контура.

Л. — Совсем нет. Такие диоды переменной емкости действительно используют для настройки на очень высоких частотах, но только в некоторых приемниках, объем которых должен быть очень небольшим. Основная же область их применения — схемы с автоматической настройкой. Так называют приемники, в которых достаточно приблизительно настроить приемник на частоту принимаемой станции и дальнейшая настройка производится самим приемником автоматически. Для этой цели диод переменной емкости включают параллельно конденсатору настройки и подают на него напряжения, которые, изменяя емкость, обеспечивают точную настройку.

Н. — Это в известной мере средство, позволяющее упростить управление приемником. Но я хотел бы знать, как работает приемник, позволяющий принимать передачи с ЧМ.

Л. — Я объяснил тебе принципы передачи. Сегодня уже слишком поздно, чтобы продолжать нашу беседу. Поэтому я предоставляю моему дядюшке возможность заняться этой проблемой.

Комментарий профессора Радиоля

ПРИЕМ ПЕРЕДАЧ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Принцип приема передач с частотной модуляцией намного сложнее, чем с амплитудной. Во-первых, из-за очень высокой частоты несущих волн и значительной ширины полосы модуляции, а во-вторых, из-за трудности преобразования частотно-модулированных колебаний в колебания, модулированные по амплитуде. Все эти проблемы, а также различные способы их решения рассматриваются здесь.

Хорошо ли ты, Незнайкин, понял, почему передачи с частотной модуляцией ведутся на метровых волнах? Я думаю, что после расчетов, которые ты так хорошо выполнил во время последней беседы с моим дорогим племянником, это представляется тебе очевидным. В принципе несущая частота всегда должна в какое-то количество раз превышать ширину полосы модулирующих ее частот.

Когда ты начнешь изучать телевидение, то узнаешь, что полоса частот, позволяющая передавать так называемые «видеосигналы», достигает 6 МГц. Тогда тебя не удивит сообщение, что некоторые телевизионные передатчики работают на дециметровых волнах, т. е. используют несущие частоты в несколько сотен мегагерц.

Усиление промежуточной частоты

Само собой разумеется, что радиоприемники, рассчитанные на прием передач с ЧМ, представляют собой супергетеродины. Однако, как ты сам хорошо понимаешь, их каскады УПЧ не могут быть настроены на 465 кГц, как это имеет место в приемниках AM колебаний.

Для того чтобы каскады УПЧ могли пропустить полосу модуляции шириной 300 кГц, их настраивают на частоту 6,5 МГц. Коэффициент усиления этих каскадов небольшой, и поэтому усилитель содержит три каскада.