Регенератори, зібрані на одній-двох лампах (за схемою 0-V-0 або 0-V-1), отримали широке розповсюдження в 20-х роках минулого століття і показали дивовижні результати. Незважаючи на невелику потужність радіостанцій того часу, радіоаматори брали їх сигнали на відстані в кілька тисяч кілометрів в діапазоні СВ, і більше 10000 км - на КВ. Звичайно, сигнал в навушниках був слабким, іноді ледве помітним, а управління регенератором, що включає настройку, регулювання зворотного зв'язку і зв'язку з антеною, було навіть не майстерністю, а мистецтвом. Все це, напевно, ніяк не задовольнило б сучасного розбещеного радіослухача, вихованого в традиціях споживання, а не романтики. Але тоді сам факт далекого радиоприема надихав багатьох ентузіастів радіотехніки, любителів і слухачів.
Типова схема старовинного регенератора [1] показана на рис. 1.
Звернемо увагу читача ще й на те, що перші радіолампи мали низький коефіцієнт посилення і (твір крутизни сіткової характеристики лампи S на її внутрішній опір Ri). Навіть при оптимальному опорі навантаження, що дорівнює Ri. реальний коефіцієнт посилення становив μ / 2 і рідко перевищував кілька десятків. Звідки ж виходила висока чутливість? Залишається припустити, що від регенерації.
Надалі радіотехніка пішла по шляху нарощування числа каскадів приймального тракту, і регенератор опинився позаду УРЧ (приймачі 1-V-.), А нерідко і в тракті ПЧ супергетеродина. Ефект від регенерації в цих випадках практично не покращує чутливість, оскільки останню визначають вхідні кола. Вузька і гостра АЧХ регенерованого контуру теж не відповідає бажаної прямокутної. Скоро від регенераторів зовсім відмовилися.
Новий сплеск інтересу до регенераторів був пов'язаний з розробкою радіоаматорами Q-умножителей на початку 60-х років. У регенеративної приймачі [2] перша лампа (тріод) була включена катодних повторителем і, володіючи високим вхідним опором, практично не шунтуватися вхідний контур, пов'язаний з антеною. Друга лампа (пентод) з "грідліком" в ланцюзі сітки служила детектором, а в її анодний ланцюг була включена котушка зворотного зв'язку. Такий регенератор дозволяв (за загальноприйнятою версією) дуже близько підійти до порогу генерації і, отже, отримати велике посилення і чутливість.
Справедливості заради зазначимо, що перший Q-умножитель (хоча назви такого ще не було) був застосований нашим радіоаматором-конструктором Б. Н. Хитровим в одному з його наступників серії РЛ ще в 40-х роках. Контур був з'єднаний з сіткою лампи, а її катод - через резистор з відведенням котушки для створення позитивного зворотного зв'язку. Вона обиралася трохи більше необхідної для самозбудження, а надлишок посилення гасився згаданим резистором, що створює негативний зворотний зв'язок, причому на всіх частотах, а не тільки на частоті настройки. Він же підвищував вхідний опір лампи і створював на сітці негативне зміщення щодо катода, що усуває сіткові струми, навантажувати контур. Всі ці принципи використовують і в сучасних Q-помножувачах.
Тоді ж виник сумнів - якщо зібрати приймач по схемі 1-V-. з одним каскадом УРЧ і регенеративним детектором, то де буде раніше виникати генерація при збільшенні зворотного зв'язку, в детекторі або в УРЧ? Прийнято вважати, що в детекторі. Але ж УРЧ навантажений на регенерований контур, резонансне опір якого зростає в міру збільшення зворотного зв'язку. Отже зростає і посилення УРЧ. Настане момент, коли посилення досягне критичного порогу і УРЧ возбудится через прохідну ємність підсилювального елемента, причому станеться це раніше, ніж возбудится детекторний каскад! Таким чином, навіть регенератор з однокаскадним УРЧ підвищує добротність вхідного контуру.
Все вищесказане підводить до думки, що регенерація у вхідному контурі дає значно кращі результати, ніж регенерація в наступних каскадах - вона як би "оживляє" приймач, розкриваючи перед ним ефір. Існуюча наука (радіотехніка) ніяк не пояснює це явище, навіть зовсім і не згадуючи його. Чим же схемно і конструктивно відрізняється регенерація у вхідному контурі? Так, мабуть, тільки тим, що до контуру підключена антена! Тепер виникає неймовірне припущення - вже не працює чи антена в регенераторі краще, ніж в звичайному приймачі?
Давайте розберемося і для початку проаналізуємо приймач 1-V-. з каскадом УРЧ і регенеративним детектором. УРЧ виконаємо на пентоді, щоб можна було знехтувати прохідний ємністю і вважати, що внутрішній опір лампи набагато більше резонансного опору контуру регенератора. Не будемо ставити і конкретну схему регенератора, пам'ятаючи, що роль позитивного зворотного зв'язку зводиться до створення в контурі деякого негативного опору - про це можна прочитати в багатьох підручниках по радіоприймальним пристроїв, а також в [3] на с. 205.
Еквівалентна схема такого приймача досить проста (рис. 2).
Негативний її знак тут означає, що ця потужність не витрачається, а вноситься в контур. Мінус треба поставити і перед Р, т. К. Антена теж вносить потужність в контур (струм через джерело на рис. 3 тече від "-" до "+"). Тепер легко переконатися, що сума внесених потужностей дорівнює розсіюється і закон збереження енергії виконується:
Якщо струм в антені зріс в М разів, то збільшилася і її власне поле (як електричне, так і магнітне), і в стільки ж разів зріс його обсяг. Отже, і енергії приймальня антена стала витягувати в М разів більше! Таким чином, регенерація у вхідному ланцюзі покращує її добротність, а, отже, і прийомні якості малої антени. Мабуть, саме цим і пояснюються прекрасні результати, отримані на зорі радіотехніки з найпростішими регенеративними приймачами.
Інші новини по темі: