Мы уже припомнили [1], насколько небогато жилось коллегам-любителям на заре радио, и каков облик имели нехитрые рукодельные и даже фабричные радиоприёмники 1920-х — простые детекторные или малоламповые схемы, как правило — для длинных и средних волн. Скудный ассортимент всего из нескольких универсальных триодов, не ломившиеся от радиотоваров полки магазинов — почти все элементы для своих конструкций приходилось изготовлять своими руками, часто начиная от нехитрых материалов — листовых металлов, фольги и проволоки, дощечек, винтов, гвоздей, кое-каких подножных кухонных химикатов и прочей чепухи. Изготовлять в том числе и элементы питания (накальные элементы, анодные батареи), резисторы-конденсаторы, детекторы, выпрямители (в случае наличия осветительной сети), сердечники трансформаторов и прочее в этом роде. Ламповые схемы изящны и лаконичны, что давало возможность построить какой-нибудь регенератор, имея из готовых радиоэлементов только вакуумный триод и обмоточный провод. Как изобретательно предки делали свои «гридлики» и «мегомы» мы уже посмотрели [1], взглянем на самодельные конденсаторы в этом же духе.
1. Чтобы лучше проникнуться духом времени
Фото 1.1. Справа — детекторный радиоприёмник «Воронеж» [2], выпускаемый заводом «Электросигнал» с 1934 г. Диапазон принимаемых волн 300…1800 м, внешний кристаллический детектор, настройка переключением отводов катушки и вариометром, приём на высокоомные телефоны. Конструкция — характерная для первых детекторных и ламповых схем
Фото 1.2. Заметка из журнала «Радио Всем» 1925 г. На фото легендарные личности, на дворе — только-только закончилась Гражданская война
Фото 1.3. Детекторный приёмник «Радио», одноимённого московского аппаратного завода, начало 1920-х [2]. Настройка на станцию только переключением отводов контурной катушки, диапазон волн 300…1800 м. Такие приёмники портсигарного типа дарили командирам Красной Армии за успехи в боевой и политической подготовке. Приём на высокоомные головные телефоны, в качестве антенны можно было использовать осветительную сеть (подключая к ней антенную клемму через специальный конденсатор). Справа — хорошо видно пару характерных тогдашних конденсаторов с выводами-ушками под винт
2. Старинные единицы ёмкости
Не только необычные обозначения в стародавних схемах, но и сами единицы измерения бывает вгоняют современника в ступор, например, ёмкость «в те времена укромные, сейчас почти былинные» давалась в единицах системы СГС — сантиметрах.
1 сантиметр ёмкости — это электрическая ёмкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещённого в вакуум.
1 см = 1.11 пФ.
3. Конденсаторы постоянной ёмкости
Рис. 3.1. «Блокировочный» (параллельно гнёздам для высокоомных головных телефонов) конденсатор проще всего было сделать бумажным. Например, листочки оловянной фольги (станиоля) укладывались на пропарафиненную бумагу, так, чтобы конец олова с одной стороны бумажки немного выступал. Пара таких листиков складывалась в стопочку, со слоем бумаги между металлом и выступающей в разные стороны фольгой. Листики проглаживались подогретым утюгом и складывались зигзагом (1). Фольга с обеих сторон загибалась на стопку и зажималась медными или латунными зажимами-выводами. Можно было сделать конденсатор из стопочки подобных отдельных листиков с фольгой (2). Такой же (2) конструкции мог быть и самодельный слюдяной конденсатор для контуров или разделительный для использования осветительной сети как антенны. Весьма высокого качества конденсатор изготовляли на основе отмытых стеклянных фотопластинок (3). Собранный элемент снабжали выводами, бортиками и заливали парафином. Ёмкость самодельных конденсаторов, нечасто располагающие приборами предки-любители, определяли расчётно, по несложным соотношениям
Рис. 3.2. Популярная гармошечная конструкция (1) из бумаги и станиоля несколько технологичней предыдущих; конструкция аналогичная Рис. 3.1. (1), однако сложенная в узкий прямоугольник по длинной стороне или свёрнутая на оправке (2) — и технологичней, и компактней, её легко защитить бумажной обёрткой и слоем парафина
4. Контурные конденсаторы переменной ёмкости
Фото 4.1. Сравнительно простое исполнение более или менее современного двухсекционного заводского конденсатора переменной ёмкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком. Обычный компонент ламповых радиоприёмников 1950…1960-х невысокого класса. Элемент тем не менее сравнительно сложный для раннего производства, поэтому первые радиоприёмники так часто настраивались на волну переменной индуктивностью — вариометром различных конструкций, изготовление которых было заметно проще
Любительские же самодельные радиоэлементы, менее скованные догмами, правилами и требованиями, и здесь поражают своим разнообразием и причудливостью, причём существовали и самодельные пластинчатые конструкции более или менее точно воспроизводящие заводские.
Рис. 4.2. Несколько изменив конструкцию КПЕ с пластинами-секторами, можно было существенно упростить изготовление прибора, например, сделав конденсатор с единственной парой пластин и увеличенным зазором (1). Заданная ёмкость в нём достигалась увеличением размеров. Отчасти снизить требования к точности изготовления помогала и конструкция 2 — с неподвижными металлическими пластинами А, В и диэлектрической подвижной пластиной С из слюды. Минимальный и постоянный зазор между обкладками КПЕ автоматически обеспечивался твёрдым диэлектриком, например, целлулоидом или слюдой (3), по обеим сторонам которой скользили медные сектора
Рис. 4.3. Замечательно простой, хотя и изрядно громоздкий КПЕ нетрудно было изготовить из двух оклеенных станиолем фанерных кружочков на оси с резьбой (1). Для изменения ёмкости верхний подвижный кружок нужно было покрутить на манер жёрнова. Для обычного средневолнового диапазона диски приходилось делать диаметром несколько больше 20 см. Барабанный КПЕ несложной конструкции (2) при вращении ручки наматывал на оклеенный станиолем цилиндрик А металлизированную ленту В
Рис. 4.4. Ещё один оригинальный, несложный и весьма компактный конденсатор с накручиванием лент. На диэлектрический барабан с ручкой наматываются концы четырёх тонких медных или латунных лент с изоляцией жидким целлулоидом — его раствор готовился на грушевой эссенции (амилацетат, иначе — амиловый эфир уксусной кислоты) с капелькой ацетона. Тонкий слой диэлектрика получался прочным, износостойким, эластичным, хорошо выдерживающим низкие температуры
Рис. 4.5. Два компактных КПЕ барабанной конструкции, где: 1 — подвижный, частично металлизированный цилиндр в станочке, охвачен металлизированной гибкой лентой г (тонкая плотная парафиненная бумага или полотно со станиолем); 2 — конструкция «цилиндр в цилиндре», отличающаяся технологичностью изготовления — внутреннюю деревянную болванку-ротор используют как форму для сборки и выклеивания статора из папье-маше
Фото 4.6. В силу своей простоты и нетребовательности, весьма популярная конструкция КПЕ «кассеточного типа» — устроенного по образу и подобию фотографической кассеты для фотопластинок (слева на переднем плане). 1 — конденсатор такого типа, выполненный весьма тщательно, с частями из фанеры. Существовали варианты значительно проще — из плотного картона, открыток. При всей своей громоздкости, в ящике радиоприёмника такой КПЕ мог быть расположен органично и вполне компактно — на дне или боковой стенке. Такой КПЕ мог быть выполнен с твёрдым или воздушным диэлектриком, с диэлектриком подвижным (слюда, стекло) вводимым между парой неподвижных металлических пластин (меняется диэлектрическая проницаемость изолятора). 2 — отчасти похожий вариант с пакетом пластин и их линейным перемещением, кроме пластин и выводов, выполненный из деревянных брусочков, скреплённых некрупными гвоздиками
Рис. 4.7. Две конструкции с вращающейся ручкой и V-образными раскрывающимися пластинами: 1 — с фасонным толкателем и четырьмя стеклянными пластинами (две неподвижные закреплены на стенках). Мудрёный толкатель закрывает сначала одну пару пластин, затем вторую для большей плавности и точности регулирования ёмкости; 2 — пара деревянных металлизированных дощечек раздвигается при вращении оси, проволочными крючками или диском с фигурными пазами. Станиоль на стекло наклеивали спиртовым раствором шеллака или яичным белком
Рис. 4.7. «КПЕ Робинзона» — на скорую руку или для самых отчаянных случаев. Вода подкислённая или солёная, банки стеклянные. Регулировка — изменением положения банок в тазу
5. Подстроечные и КПЕ малой ёмкости
Будучи подключёнными параллельно основному большому КПЕ, могли применяться для тонкой «острой» настойки на СВ-ДВ станцию, или как основной контурный в КВ или УКВ радио. Малые подстроечные ёмкости обычно использовались в нейтродинных цепях — старинный способ внешнего подавления самовозбуждения в каскадах ВЧ усиления натриодах. Подавления самовозбуждения, возникающего из-за значительной междуэлектродной «миллеровской» ёмкости этих ламп — задача, которую впоследствии взяли на себя тетроды, бывшие в 1920-х дорогими и редкими.
Рис. 5.1. Вот как себе представлял преимущество тетрода по сравнению с триодом, табельный художник журнала «Радио Всем» (1928 г.). Производя неизгладимое впечатление — экспрессивно, энергично, не оставляя сомнений. Под «Микро» подразумевалось уменьшенное энергопотребление — это были лампы с прямонакальным катодом из торированного вольфрама, не требовавшего такого сильного нагрева и тока для работы, как ранние катоды-нити из вольфрама чистого. «ДС» — двухсеточная лампа, «двухсетка», сиречь — тетрод
Рис. 5.2. Подстроечные (нейтродинные) конденсаторы: 1 — из подобранных по диаметру трубочек; 2 — на основе двух пробирок разного диаметра; 3, 4 — сближаемые регулировочным винтом латунные пластинки
Рис. 5.3. Небольшие подстроечные ёмкости: 1 — с поворачиваемым диском-обкладкой; 2 — с приближаемым поворотом резьбовой оси диском; 3 — из проволоки. Последний вариант мог быть как простейшим, например, два куска скрученной жёсткой проволоки в изоляции, или представлять собой торчащую шпильку или цилиндрик с намотанным тонким проводом и дополнительной изоляцией. Подстройка выполнялась отматыванием или доматыванием провода
6. Самодельные электролитические конденсаторы
Рис. 6.1. Интересное дело — при некоторой аккуратности, своими руками нетрудно было изготовить и электролитические ёмкости в несколько десятков микрофарад (на банку) для анодных фильтров, с рабочим напряжением до без малого 500 вольт. Пластины погружались в водный раствор какой-то из доступных солей [3], в простейшем случае это была пищевая сода. Алюминиевый электрод формовался — в процессе электролиза, за несколько суток на его поверхности выращивался слой окиси, служивший тончайшим диэлектриком. Второй обкладкой конденсатора был электролит — свинцовый электрод выполнял только роль контакта и мог быть намного меньшей, чем алюминий, площади. Рабочий Al электрод для компактности или увеличения площади, часто формовали гармошкой. Главная трудность при изготовлении была добыть химически чистые вещества (соли, дистиллированную воду, Al), иначе электрод быстро разъедался электролитом. Любопытно — самодельные электролиты были нечувствительны к пробою, мгновенно залечивая повреждённое место, а их ёмкость зависела от приложенного напряжения
7. Итого
В очередной раз подивимся изобретательности, неприхотливости и общей живучести предков, мастеривших радио из совершеннейшей чепухи.