05.06.2026 09:01
BabayMazay 0 4500 Источник

С нежностью и умилением вспоминая кухонные радиотехнологии предков, самодельные детали приёмников и передатчиков на заре эры радиовещания — резисторы [1], конденсаторы [2], детекторы [3], грешно не сказать несколько слов и о нейтродине — как о примечательном и своеобразном явлении в тогдашнем радио, тем более что термин этот нам уже не раз попадался (нейтродинные конденсаторы). Отдадим дань и находчивости тогдашних конструкторов, творящих из небогатого доступного ассортимента, причём решение удалось сравнительно простым и элегантным, а улучшенное радио легко повторялось сонмом радиолюбителей по всему миру, от Нью-Йорка, «до самых до окраин». Что же это за схема, для чего она была нужна, как работала и чем может пригодиться нам?

Фото 0.1 Изобретатель нейтродина — Л. А. Хейзелтайн (с усами) со своим пятиламповым приёмником на заседании американского общества радио в Колумбийском университете, в 1923 г. Отметим и размер батарей (анодных и накальных) позади приёмника
Фото 0.1 Изобретатель нейтродина — Л. А. Хейзелтайн (с усами) со своим пятиламповым приёмником на заседании американского общества радио в Колумбийском университете, в 1923 г. Отметим и размер батарей (анодных и накальных) позади приёмника

Справедливости ради — Луис Алан Хейзелтайн разработал способ компенсации межэлектродной (сетка-анод) входной ёмкости триодов, для применения их в ВЧ каскадах, во многом, для обхода действующих патентов на регенеративную схему. Нежизнеспособным уродцем, однако, как многие другие «обходные» изобретения, новшество не стало, уверенно заняв свою нишу и канув в небытие только с широким распространением тетродов и супергетеродинной схемы радиоприёма, словом, назначаем Луиса Алана посланником кармы.

Фото 0.2. Поиск радиостанции на нейтродинном радиоприёмнике, США, 1924 г. Первые радиоаппараты с усилением по ВЧ, имели в каждом таком каскаде по отдельному настраиваемому контуру, и поиск станции представлял собой мучительный покаскадный процесс последовательных приближений
Фото 0.2. Поиск радиостанции на нейтродинном радиоприёмнике, США, 1924 г. Первые радиоаппараты с усилением по ВЧ, имели в каждом таком каскаде по отдельному настраиваемому контуру, и поиск станции представлял собой мучительный покаскадный процесс последовательных приближений

1. Зачем?

Появившийся первым, детекторный приёмник, не имея собственного питания, работал только от энергии радиоволн, и способен был принимать только местные мощные радиостанции, или станции несколько более удалённые, но с большой (например, Г-образной, длиной 15…20 м) и высоко подвешенной (8…10 м над землёй) антенной, а речь шла о средних волнах, и хорошим заземлением.

Рис. 1.1. Устройство типичной скромной антенны и заземления для первых радиоприёмников. Для детекторного радио и сельской местности, это был необходимый минимум. В крупных городах для приёма местных мощных станций можно было обойтись значительно более простыми суррогатами — трубами водопровода или парового отопления как заземлением, осветительной сетью как антенной
Рис. 1.1. Устройство типичной скромной антенны и заземления для первых радиоприёмников. Для детекторного радио и сельской местности, это был необходимый минимум. В крупных городах для приёма местных мощных станций можно было обойтись значительно более простыми суррогатами — трубами водопровода или парового отопления как заземлением, осветительной сетью как антенной
Фото 1.2. Французский фабричный детекторный радиоприёмник 1930-х Poste a galene. Простая схема с переменным конденсатором, аскетичное, утилитарное исполнение — этакий французский «Комсомолец» [3]
Фото 1.2. Французский фабричный детекторный радиоприёмник 1930-х Poste a galene. Простая схема с переменным конденсатором, аскетичное, утилитарное исполнение — этакий французский «Комсомолец» [3]
Рис. 1.3. Эволюция детекторного (А) радиоприёмника: Б — детекторный приёмник с усилителем низкой частоты (УНЧ); В — детекторный приёмник с усилителем высокой частоты (УВЧ). В схемах 1,2 в качестве конденсатора колебательного контура используется «природная» ёмкость антенны относительно земли
Рис. 1.3. Эволюция детекторного (А) радиоприёмника: Б — детекторный приёмник с усилителем низкой частоты (УНЧ); В — детекторный приёмник с усилителем высокой частоты (УВЧ). В схемах 1,2 в качестве конденсатора колебательного контура используется «природная» ёмкость антенны относительно земли

Детекторное радио (Рис. 1.3. А), в общем случае — приёмник-эгоист и позволяло слушать передачу негромко и только на головные телефоны (наушники). Задействовав электронную, катодную, лампу-триод (а других в начале 1920-х не было) включённую после детектора (Рис.1.3 Б), едва слышный звуковой сигнал можно было усилить до комфортной громкости в наушниках, применив же две лампы после детектора — нагрузить последний каскад громкоговорителем и слушать радиопередачу целой компанией. Увы, хорошо и громко при этом принималась та же самая местная станция, для того же, чтобы принять слабые сигналы станций дальних, приходилось усиливать ещё и высокую частоту до детектора (Рис. 1.3. В).

Фото 1.4. Батарейный СВ регенеративный приёмник БЛ-2 (конструкторы Борусевич, Лебединский, вариант №2). Ленинградский телеграфный завод, 1924 г. В приёмнике два внешних сменных вариометра, бареттер, ступенчатый реостат накала. Настройка на станцию — великолепным конденсатором переменной ёмкости с воздушным диэлектриком, снабжённым отключаемым микрометрическим верньером
Фото 1.4. Батарейный СВ регенеративный приёмник БЛ-2 (конструкторы Борусевич, Лебединский, вариант №2). Ленинградский телеграфный завод, 1924 г. В приёмнике два внешних сменных вариометра, бареттер, ступенчатый реостат накала. Настройка на станцию — великолепным конденсатором переменной ёмкости с воздушным диэлектриком, снабжённым отключаемым микрометрическим верньером

Здесь уместно будет привести и условное обозначение приёмников прямого усиления (а это именно они — без преобразования частоты, как в супергетеродинных схемах, изобретённых позже). Литерой V обозначают собственно детектор, цифра до него — количество каскадов усиления ВЧ, после — количество каскадов НЧ. Например, Рис. 1.2. А — вероятно, допустимо обозначить как «0—V—0» (впрочем, так обозначали и одноламповые регенераторы); Рис. 1.2. Б — «0—V—1»; Рис. 1.2. В — «1—V—0».

Не возникало никаких принципиальных затруднений собрать на триодах громкоговорящее радио для местного приёма — «0—V—2» или даже для группового прослушивания несколько более слабых станций — «1—V—2», хотя уже в последнем случае, для предотвращения самовозбуждения в ВЧ каскаде рекомендовали применять триоды с невысоким коэффициентом усиления (μ), а монтаж делать лаконичным, с короткими соединениями, жёсткими проводами и подальше разнесёнными входными и выходными цепями.

Фото 1.5. Трёхламповый регенеративный радиоприёмник «БТ». Диапазон принимаемых волн — 300…1800 м. С 1926 г. выпускался Московским телеграфным заводом, заводом Мосэлектрик и Ленинградским телеграфным заводом. Первая лампа — усилитель ВЧ, вторая — каскад с обратной связью и сеточным детектором, третья — УНЧ. Приёмник очень сложно управлялся (семью ручками), не имел отдельного реостата накала для лампы регенератора, что не позволяло тонко регулировать ПОС этого каскада, имел высокую стоимость. Тем не менее сложная схема давала приличную избирательность, каскад УВЧ предотвращал вредное излучение от регенератора в антенну. На хорошую антенну в Москве или Петербурге можно было хорошо принимать заграничные станции на головные телефоны, а местные — на внешний громкоговоритель
Фото 1.5. Трёхламповый регенеративный радиоприёмник «БТ». Диапазон принимаемых волн — 300…1800 м. С 1926 г. выпускался Московским телеграфным заводом, заводом Мосэлектрик и Ленинградским телеграфным заводом. Первая лампа — усилитель ВЧ, вторая — каскад с обратной связью и сеточным детектором, третья — УНЧ. Приёмник очень сложно управлялся (семью ручками), не имел отдельного реостата накала для лампы регенератора, что не позволяло тонко регулировать ПОС этого каскада, имел высокую стоимость. Тем не менее сложная схема давала приличную избирательность, каскад УВЧ предотвращал вредное излучение от регенератора в антенну. На хорошую антенну в Москве или Петербурге можно было хорошо принимать заграничные станции на головные телефоны, а местные — на внешний громкоговоритель

Уже с одним триодным ВЧ каскадом в радиоприёмнике, при неблагоприятном наборе факторов (высокий μ лампы, неудачный монтаж со значительными паразитными ёмкостями) можно было запросто получить паразитную генерацию — самовозбуждение, проявляющееся как свист или завывания в головных телефонах или громкоговорителе. Сборка же обычной схемы с двумя триодными каскадами УВЧ имела самовозбуждение почти гарантировано, даже если принимались все мыслимые меры предосторожности: паразитную ёмкость между входной и выходной цепью каскада конструктивными мерами можно было уменьшить снаружи, но не внутри лампы, а для триода («входная», «Миллеровская» ёмкость между сеткой и анодом) она оставалась значительной, и особенно критичной с повышением частоты.

Рис. 1.6. Для иллюстрации сказанного: 1 — условная схема каскада УВЧ радиоприёмника, где пунктиром показана входная ёмкость лампы, связывающая входную и выходную цепь; 2 — УКВ передатчик с самовозбуждением, по схеме Хут-Кюна. Присмотревшись, нетрудно заметить те же самые контуры и ёмкость связи между ними
Рис. 1.6. Для иллюстрации сказанного: 1 — условная схема каскада УВЧ радиоприёмника, где пунктиром показана входная ёмкость лампы, связывающая входную и выходную цепь; 2 — УКВ передатчик с самовозбуждением, по схеме Хут-Кюна. Присмотревшись, нетрудно заметить те же самые контуры и ёмкость связи между ними

В ранних лампах с прозрачной, не запылённой зеркалом геттера, колбой, хорошо видно, как образуется входная ёмкость и как её старались уменьшить. Геометрические размеры электродов и расстояния между ними заданы электрическими параметрами прибора — обычно изменить их нельзя, однако ёмкость между выводами, а в колбах с гребешковой ножкой её проволочки расположены близко и на большой длине (Фото 1.7. №1), Свх можно несколько уменьшить.

Фото 1.7. На фото: 1 — знаменитый французский триод ТМ [4], и 2 — его же вариант для УВЧ — с разнесёнными выводами анода и сетки на колбе лампы; 3 — передающий УКВ триод компании RCA, середина 1930-х, мог рассеять на аноде 50 Вт, входная ёмкость 2.6 пФ; 4 — британский передающий КВ пентод середины 1930-х, с полезной мощностью до 15 Вт, разработанный специально для радиолюбителей (!). На колпачок сделан вывод анода, причём последний выполнен необычным образом — сетчатым, сваренный из никелевой ленты, вероятно, для дополнительного снижения входной ёмкости
Фото 1.7. На фото: 1 — знаменитый французский триод ТМ [4], и 2 — его же вариант для УВЧ — с разнесёнными выводами анода и сетки на колбе лампы; 3 — передающий УКВ триод компании RCA, середина 1930-х, мог рассеять на аноде 50 Вт, входная ёмкость 2.6 пФ; 4 — британский передающий КВ пентод середины 1930-х, с полезной мощностью до 15 Вт, разработанный специально для радиолюбителей (!). На колпачок сделан вывод анода, причём последний выполнен необычным образом — сетчатым, сваренный из никелевой ленты, вероятно, для дополнительного снижения входной ёмкости
Фото 1.8. Ещё несколько интересных ВЧ ламп: 1 — британский тетрод S625 (~1927 г.), с развитой идеей экранировать (разделить) входные и выходные цепи прибора. Они для этого максимально разнесены в цилиндрической колбе, экранная сетка тетрода плотно охватывала дисковый анод, а установка лампы в радио предполагалась такой, чтобы внешний экран, был продолжением внутреннего (2). Ещё один вариант миниатюрных сигнальных ВЧ ламп — с короткими и сильно разнесёнными выводами — т. н. желудёвые — в специальной штампованной стеклянной колбе. На фото: 3, 4 — УКВ триоды HA1, HA2 компании Osram, середина 1930-х; 5 — пентод 956 компании RCA, 1936 г
Фото 1.8. Ещё несколько интересных ВЧ ламп: 1 — британский тетрод S625 (~1927 г.), с развитой идеей экранировать (разделить) входные и выходные цепи прибора. Они для этого максимально разнесены в цилиндрической колбе, экранная сетка тетрода плотно охватывала дисковый анод, а установка лампы в радио предполагалась такой, чтобы внешний экран, был продолжением внутреннего (2). Ещё один вариант миниатюрных сигнальных ВЧ ламп — с короткими и сильно разнесёнными выводами — т. н. желудёвые — в специальной штампованной стеклянной колбе. На фото: 3, 4 — УКВ триоды HA1, HA2 компании Osram, середина 1930-х; 5 — пентод 956 компании RCA, 1936 г

2. Схемотехническая нейтрализация

Простыми конструктивными мерами входную ёмкость триода можно уменьшить, но не слишком существенно. Для устойчивой работы ранних несовершенных триодов в ВЧ каскадах усиления изобрели несколько способов внешней, схемотехнической компенсации, довольно известной и применяемой до появления и широкого распространения ламп тетродов и пентодов, чья входная ёмкость радикально снижена благодаря введению в лампу специальных дополнительных элементов-сеток [5].

2.1. Метод вспомогательного контура

Рис. 2.1. Принципиальная схема метода вспомогательного (отмечен) контура
Рис. 2.1. Принципиальная схема метода вспомогательного (отмечен) контура

Между катушками входного (Рис. 2.1. К1) и выходного (Рис. 2.1. К2) контура усилительного ВЧ каскада на триоде, вводится дополнительный контур (Рис. 2.1. К3), катушки которого индуктивно связаны с катушками К1, К2. Подбирая связь между катушками и ёмкость Са, добиваются появления в выходном контуре каскада (К2) тока такой же величины, как и ток от паразитной обратной связи через Сас (ёмкость анод-сетка), но противоположного по направлению. Оба этих тока взаимно уничтожаются, сводя влияние Сас к нулю.

Компенсация вспомогательным контуром сложновато настраивается и главное — зависит от длины волны принимаемого сигнала — с каждой настройкой радиоприёмника на новую станцию, компенсацию пришлось бы настраивать заново, поэтому способ в любительской практике распространения не нашёл, применяясь только в некоторых специальных случаях.

2.2. Метод моста

Способ, действие которого не зависит от длины волны принимаемой станции, и весьма ходовой в бытность, по крайней мере, в любительской среде. Такого рода схемная компенсация основана на работе моста Уитстона, если его собрать из двух ёмкостей и двух индуктивностей.

Рис. 2.2. Мост Уитстона из конденсаторов и индуктивностей (А). Он же в каскаде УВЧ радиоприёмника — Б. При Сас/С3 = L"/L’ мост уравновешивается, ток в его диагонали (между точками 3–4) не течёт — действие Сас нейтрализовано
Рис. 2.2. Мост Уитстона из конденсаторов и индуктивностей (А). Он же в каскаде УВЧ радиоприёмника — Б. При Сас/С3 = L"/L’ мост уравновешивается, ток в его диагонали (между точками 3–4) не течёт — действие Сас нейтрализовано
Рис. 2.3. Чуть видоизменённая мостовая схема компенсации, как будто бы удобнее в изготовлении и применялась чаще
Рис. 2.3. Чуть видоизменённая мостовая схема компенсации, как будто бы удобнее в изготовлении и применялась чаще

Оба варианта схемы, как и связанное с ними, получили название «нейтродин» (нейтродинный приёмник, нейтродинный конденсатор), несложным способом надёжно убирали паразитную обратную связь в ВЧ каскадах и их генерацию, легко, на слух, настраивались и не требовали подстройки в работе (только при смене ламп). Нейтродинное радио с двумя каскадами ВЧ усиления могло хорошо принимать весьма дальние и слабые станции. Дополнительный нейтродинный подстроечный конденсатор должен был иметь максимальную ёмкость около 5…7 пФ, его простейшие конструкции (например, пара недлинных скрученных отрезков изолированного провода) и малые размеры не слишком усложняли и увеличивали конструкцию.

Рис. 2.4. Пример схемы средневолнового радиоприёмника прямого усиления 2-V-1 с нейтродинной компенсацией. Нижние части катушек трансформаторов соединены через батареи, лампы — вероятно, Р-5 или Микро, детектирование — сеточное, на участке сетка-катод последней лампы. Контурные конденсаторы С1…С3 — с максимальной ёмкостью около 500 пФ, нейтродинные Сн — около 3 Пф, конструкция, данные и расположение катушек — [6]
Рис. 2.4. Пример схемы средневолнового радиоприёмника прямого усиления 2-V-1 с нейтродинной компенсацией. Нижние части катушек трансформаторов соединены через батареи, лампы — вероятно, Р-5 или Микро, детектирование — сеточное, на участке сетка-катод последней лампы. Контурные конденсаторы С1…С3 — с максимальной ёмкостью около 500 пФ, нейтродинные Сн — около 3 Пф, конструкция, данные и расположение катушек — [6]
Фото 2.5. Универсальные электронные лампы-триоды Р-5 (1) и Микро (2), с магниевым геттером. Характеристики ламп близкие (Uнак - 3.6 В; Ri ~ 25…30 кОм; μ ~ 10), но Р-5 — «светлая», с чистым вольфрамовым катодом-нитью (Iнак – 0,62 А), а Микро — «тёмная», с нитью из вольфрама торированного (Iнак ~ 0,07 А). То есть под «Микро» подразумевались не размеры, но энергопотребление
Фото 2.5. Универсальные электронные лампы-триоды Р-5 (1) и Микро (2), с магниевым геттером. Характеристики ламп близкие (Uнак - 3.6 В; Ri ~ 25…30 кОм; μ ~ 10), но Р-5 — «светлая», с чистым вольфрамовым катодом-нитью (Iнак – 0,62 А), а Микро — «тёмная», с нитью из вольфрама торированного (Iнак ~ 0,07 А). То есть под «Микро» подразумевались не размеры, но энергопотребление

При наличии местной мощной станции, нейтродинные цепи подобного радио могут быть настроены чрезвычайно просто — на слух. Например, для приёмника по схеме Рис. 2.4. такая настройка будет выглядеть так: собранный приёмник включают без подачи накала на первую лампу (но в своей панельке стоять она должна), конденсатором С3 настраиваются на мощную станцию (ВЧ сигнал на вторую лампу и детектор попадает через паразитные ёмкости сетка-анод). Нейтродинным конденсатором первой выключенной лампы регулируют мост Уитстона до тех пор, пока передача в головных телефонах приёмника полностью перестанет быть слышна. Отрегулированный первый каскад включают. Выключают накал второго и регулируют его аналогично.

3. Итого

Нейтродин был порождением своего времени, изобретением, позволяющим работать с тогдашней имеющейся неважной элементной базой, и канул в прошлое со времени широкого распространения тетродов (экранированных ламп, двухсеток) — где анод от сетки управляющей, внутри лампы был отделён второй сеткой-экраном. Нейтродин прежде всего интересен элегантной конструкторской мыслью, как красивая страница технической истории. Впрочем, это схемное решение как будто бы изредка применяют и сегодня в некоторых специальных случаях. Самодельщику-электровакуумщику, радиолюбителю нейтродин может пригодиться для экспериментов или при работе с кустарными любительскими радиолампами — изготовить триод существенно проще.

Фото 3.1. Несколько ранних тетродов: 1 — АР412 НЧ выходной тетрод, сделанный в Англии, компанией Aneloy, ~1927 г., дополнительная сетка выведена сбоку стандартного триодного цоколя, как у многих ранних «би-гридов»; 2 — радиочастотный тетрод Cossor 215SG, 1930 г., на верхний колпачок выведен анод; 3 — радиочастотный тетрод Arcturus, тип 124, США, 1929 г., на колпачок выведена управляющая сетка, сетчатый внешний электрод лампы — только дополнительный экран, обычный анод находится под ним; 4 — интересная лампа — двухсеточный «би-грид», но не классический тетрод, а смеситель для супергетеродинного приёмника, DG 210, компании Tungsram, 1931 г. Бариевый геттер и активация им же прямонакального катода — азидным процессом [7]
Фото 3.1. Несколько ранних тетродов: 1 — АР412 НЧ выходной тетрод, сделанный в Англии, компанией Aneloy, ~1927 г., дополнительная сетка выведена сбоку стандартного триодного цоколя, как у многих ранних «би-гридов»; 2 — радиочастотный тетрод Cossor 215SG, 1930 г., на верхний колпачок выведен анод; 3 — радиочастотный тетрод Arcturus, тип 124, США, 1929 г., на колпачок выведена управляющая сетка, сетчатый внешний электрод лампы — только дополнительный экран, обычный анод находится под ним; 4 — интересная лампа — двухсеточный «би-грид», но не классический тетрод, а смеситель для супергетеродинного приёмника, DG 210, компании Tungsram, 1931 г. Бариевый геттер и активация им же прямонакального катода — азидным процессом [7]

4. Дополнительные материалы

  1. Радио почти из ничего — самодельные радиодетали 1920-х годов. Резисторы. Конспект автора.

  2. Радио почти из ничего. Самодельные радиодетали 1920-х. Конденсаторы. Конспект автора.

  3. Радио почти из ничего. Самодельные радиодетали 1920-х. Детекторы. Конспект автора.

  4. Легендарный вакуумный триод 1920-х — ТМ. История, конструкция, характеристики. Конспект автора.

  5. Тетрод, пентод — зачем триоду дополнительные сетки? Конспект автора.

  6. Нейтродин, подборка журнальных статей.

  7. Электровакуумные геттеры. Бариевые газопоглотители.

  8. Виртуальный музей электронных ламп.

  9. Виртуальный музей и справочник. Отечественная техника ХХ века.

         

На благо всех разумных существ, Babay Mazay, май, 2026 г.

© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»

Комментарии (0)