Роботу передавальних, приймальних, підсилювальних та інших радіотехнічних пристроїв прийнято ілюструвати графіками змін різних параметрів електричних ланцюгів цих пристроїв.

У зв'язку з цим гуртківців треба навчити «читати» і будувати такі графіки, і в першу чергу графіки змінних струмів різних частот, що лежать в основі передачі інформації по радіо. Спочатку бажано показати, як виглядає змінну напругу на екрані осцилографа, назвати його параметри: період, амплітуду, частоту. Потім, підключивши до осцилографа мікрофон, показати, як змінюється частота електричних коливань при зміні тону звуку перед мікрофоном. Можна навіть попросити когось із гуртківців заспівати перед мікрофоном, щоб продемонструвати осцилограму всього спектру звукових коливань, перетворених мікрофоном в електричні коливання звукової частоти. Учням слід дати деякі відомості про змінному струмі. Так, вони повинні знати, що графічно найпростіший змінний струм і напруга зображують у вигляді синусоїди, що йде уздовж горизонтальної осі часу t (рис. 10). Позитивні і негативні напівхвилі символізують рух носіїв струму (електронів) в протилежних напрямках. Рух електронів в провіднику в одному напрямку, а потім в іншому називають коливанням струму, а час, протягом якого відбувається одне повне коливання, – періодом.

Половину періоду називають напівперіодом, найбільше абсолютне значення струму під час кожного напівперіоду – амплітудою, а число періодів у секунду – частотою змінного струму.

За одиницю частоти змінного струму прийнятий герц (скорочено чпішут Гц), що відповідає одному коливанню за секунду. Частота струму в електроосвітлювальних мережах дорівнює 50 Гц. При такому струмі електрони в проводах протягом однієї секунди рухаються 50 разів в одному напрямку і стільки ж разів у зворотному. Якщо струм цієї частоти, напруга якого трансформатором знижений до декількох вольт, пропускати через котушки електромагнітних систем випромінювачів головних телефонів, їх мембрани будуть коливатися з такою ж частотою – телефони перетворять змінний струм в коливання повітря, що сприймаються у вигляді звуку нижчих тональності. За допомогою випрямних пристроїв змінний струм електроосвітлювальної мережі, можна перетворити на постійний струм для живлення радіоапаратури, вимірювальних приладів.

Герц – порівняно дрібна одиниця частоти. Більші одиниці частоти – кілогерц (кГц), рівний 1000 Гц, і мегагерц (МГц), рівний 1000 кГц, або 1 000 000 Гц. У радіотехніці використовують змінні струми частотою від декількох герців до тисяч мегагерц і більше. Наприклад, антени передавачів радіомовних станцій харчуються струмами частотою приблизно від 150 кГц до 50 … 60 МГц.

Всю величезну смугу частот змінних струмів, використовуваних у радіозв'язку, умовно поділяють на кілька ділянок – піддіапазонів. Струми частотою від 20 Гц до 20 кГц, відповідні коливань повітря, сприйманим нашим органом слуху як звуки різної тональності, називають струмами звукової частоти, а змінні струми частотою від 20 до 100 кГц – струмами ультразвукової частоти.

Струми частотою від 100 кГц до 30 МГц відносять до струмів високої частоти, а струми частотою понад 30 МГц – до струмів ультрависокої і надвисокої частоти. Потім слід докладно зупинитися на передачі звукової інформації по радіо.

У спрощеному вигляді взаємодія апаратури передавальної радіомовної станції можна уявити в.віде структурної схеми (рис. 11, а). Генератор коливань радіочастоти (РЧ), позначений на схемі прямокутником, є «серцем» всього комплексу передавальної апаратури і приладів радіостанцій. Він виробляє (генерує) струм високої, але строго постійною для даної радіостанції частоти. Цю стабільну частоту f зазвичай називають несучої, тому що вона визначає довжину хвилі радіостанції.

Від генератора РЧ змінний струм надходить до підсилювача потужності – трикутник на структурній схемі. Після посилення до необхідної потужності коливання радіочастоти надходять в передавальну антену W і збуджують навколо неї електромагнітні коливання точно такої ж частоти, що поширюються в навколишньому просторі зі швидкістю світла. Щоб дізнатися довжину випромінюваної радіохвилі X (в м) цієї радіостанції, треба швидкість поширення електромагнітної енергії, виражену в метрах за секунду, розділити на її несучу частоту f в герцах. За відомою же довжині хвилі радіостанції неважко встановити значення її несучої частоти.

У студії радіомовної станції, звідки ведеться передача, встановлено мікрофон В, перетворюючий мова диктора в електричні коливання звукової частоти, які посилюються до необхідного напруги підсилювачем звукової частоти (34). До входу підсилювача замість мікрофона може бути підключений звукознімач електропрогравач або магнітофон. Від студійного підсилювача 34 коливання звукової частоти подають на один з каскадів передавача, званий модулятором, для впливу на амплітуду струму, що надходить до підсилювача потужності від генератора РЧ. В результаті потужні коливання несучої частоти виявляються амплітудно-модулірованньші і антена передавача випромінює радіохвилі – ампді-тудно-модулнрованние електромагнітні коливання радіочастоти. Електричні процеси, що відбуваються в апаратурі передавача радіомовної станції, можна проілюструвати графіками, наведеними на рис. 11, б.

Випроменені радіомовної станцією радіохвилі, зустрічаючи на своєму шляху провідники радіоприймальних антен, збуджують у них точно такі ж амплітудно-модульовані коливання радіочастоти, як ті, що надходять в антену радіомовної станції, тільки незрівнянно меншої потужності. У радіомовному приймальнику вони перетворюються в електричні коливання звукової частоти, а потім в звук. У найпростішому детекторному приймачі, зібраному за схемою на рис. 9, першого перетворення здійснюється детектором, функцію якого виконує діод VI, а друге – головними телефонами В1. Але, щоб приймати сигнали певної радіостанції, приймач треба налаштувати точно на її несучу частоту. У розглянутому детекторному приймачі це досягається підбором індуктивності котушки L1 утворює разом з електричною ємністю, зосередженої між антеною і заземленням (на рис. 9 цю ємність символізує конденсатор Са, позначений штриховими лініями), селективний (виборчий) елемент приймача – коливальний контур. Чим більше ємність Са і чим більше число секцій котушки індуктивності включено в коливальний контур, тим менше буде його власна частота, тим, отже, на більш довгохвильову радіостанцію може бути налаштований приймач.

Допомогти гуртківцям розібратися в суті фізичних процесів, що відбуваються в детекторному приймачі, допоможуть графіки, наведені на рис. 12. Поки студійний мікрофон радіостанції не включений, в коливальному контурі приймача, налаштованому на несучу частоту цієї станції, під дією радіохвиль порушуються незгасаючі коливання радіочастоти постійної амплітуди, а під час передачі – коливання такої ж частоти, але змінюються по амплітуді зі звуковою частотою (рис. 12, а).

З контуру приймача амплітудно-модульовані коливання радіочастоти надходять на детектор, функцію якого виконує діод. Цей напівпровідниковий прилад має властивість односторонньої електропровідності: добре пропускає через себе струм одного напрямку і майже не пропускає струм зворотного напрямку. При пропущенні через діод змінного струму він як би «зрізає» напівперіоди зворотного напрямку. У результаті в ланцюзі діодного детектора приймача протікає струм одного напрямку, але пульсуючий з частотою прийнятого сигналу, (рис. 12, б). Низькочастотна складова цього струму (обвідна імпульсів радіочастоти), проходячи через електромагнітні системи головних телефонів, перетворюється ними в звук (рис-12, в). Високочастотної ж складовою струму телефони роблять великий опір, і вона йде паралельним шляхом через конденсатор (на рис. 9 – С1).

В.Г. Борисов. Гурток радіотехнічного конструювання