Чтобы понять , как эта штуковина работает , и чем она лучше обычного трансдуктора ( пример на картинке сверху ) - можно проследить ход мысли при её создании , так оно будет понятнее ( см. картинки снизу ) . Сначала , когда я понял , что обычный трансдуктор тут "не катит" , и что проблемы его решить "мирным путём" не получится - я стал думать , что делать с обмоткой управления
. Ведь именно из-за "звона" в этой обмотке у меня возникали проблемы ... и тут у меня было два варианта . Первый - это каким-то образом
уменьшить магнитную связь этой обмотки с сигнальными - как вариант , применить ортогональные катушки , или ещё как-нибудь .... но это сразу приводило к резкому ослаблению эффективности управления - требовался слишком большой ток , чтобы заметно снизить индуктивность рабочей катушки , что сразу делало невозможным использование такого "магнитного усилителя" в приборе с батарейным питанием . И тогда я подумал о другом , "парадоксальном" варианте - если нельзя увеличить , так почему бы не попробовать
уменьшить ??? Ну то есть , как говорили древние самураи - если нельзя отскочить от противника с мечом - надо наоборот , резко к нему приблизиться - тогда меч не будет опасен
В нашем случае - если обмотка управления нам мешает , то её надо бы не удалять от основных , а
приблизить к ним ... причём желательно настолько , чтобы её вообще не было - чтобы её работу взяли на себя основные обмотки трансдуктора . В самом деле - почему бы не пустить ток намагничивания по основным обмоткам ? И вот , первый вариант на картинке снизу - две одинаковые катушки на замкнутых ферритовых сердечниках , две регулируемые "батарейки" - и сигнальный ток , входящий в катушки сверху и выходящий из общего провода батареек . Ток батареек , проходя по обеим катушкам - одинаково их намагничивает ( меняя их индуктивность ) , при этом для сигнала они включены паралельно , а для намагничивания - последовательно . То есть , мы тут для разделения сигнала от управления используем старый , и притом очень мощный принцип "синфазно-дифференциальности" .
Такая схема , конечно , вполне может работать ... но у неё есть недостатки . Во-первых , число витков обмоток надо выбирать исходя из желательного рабочего тока намагничивания , а как тогда влиять на требуемую нам рабочую индуктивность ?
Во-вторых , рабочий ток будет течь по тому же пути , что и намагничивающий - и оттого линейность и стабильность нашего нового "типа трансдуктора" получится невысокой .... и что делать ??? Тут мы делаем второй , очень важный ход - сдвигаем сердечники катушек вместе , образуя при этом Ш-образный сердечник , и при этом - что важно - делаем на центральном керне ЗАЗОР . Что мы имеем теперь ? А теперь у нас ток намагничивания так же течёт по катушкам , создавая магнитный поток , идущий по "большому кругу" нашего сердечника ( вроде буквы О ) - в котором так же как и раньше нет специального зазора - то есть , мы так же хорошо намагничиваем феррит , как и в первом случае . А вот что будет с током сигнала ? А с ним получается интересный фокус - так как сигнальный ток течёт по катушкам "синфазно" - то и магнитный поток от сигнала пойдёт по другому пути ( см. картинку ) , какбы по форме буквы Ф - и что характерно , на пути этого потока как раз и будет заранее приготовленный нами ЗАЗОР ... то есть , меняя ширину этого зазора , мы можем регулировать индуктивность катушки при заданном токе управления - то есть , у нас появляется ещё одна "степень свободы"
И кроме того - зазор в магнитной цепи сигнала приводит к росту стабильности и линейности именно для
сигнала , что нам как раз очень полезно , разумеется . То есть , на шаге 2 мы применяем принцип "синфазности-дифференциальности" уже 2 раза - для электрической и для магнитной цепи .
Теперь , как видно - катушка уже почти совсем пригодна к работе в приборе ... но вот досада - как быть с источниками намагничивающего тока ( батарейками B1 и B2 ) ?
Ведь у нас в схеме "холодный" конец катушки подключён не к земле , а к обмотке токового транса - и нам , значит - надо как-то подавать туда сигнал управления , то есть два напряжения ( + и - ) , синхронно изменяющихся ... оно конечно , схемотехнически "выкрутиться" можно - но не хотелось бы . А нельзя ли сделать так , чтобы управление было как-то развязано от сигнала ? И вот - шаг номер 3 - мы применяем тот самый "магический" принцип "бифилярности" , ха-ха - то есть , обмотка управления , которая у нас было "растворилась" - появляется вновь . В самом деле - кто мешает нам пустить ток намагничивания по бифилярному проводу , а сигнальные катушки просто и тупо включить параллельно ??? Тогда всё будет работать ровно так же - ведь то напряжение сигнала , которое наведётся на одной половинке нашей обмотки управления - будет совершенно точно скомпенсировано таким же напряжением , наведённым на другую половинку , но в обратной полярности .... а почему точно ? Да потому , чёрт возьми , что ведь сигнальные-то катушки у нас включены ПАРАЛЛЕЛЬНО , ну значит и напряжения на них равны
... то есть , всё получается так , что потенциал сигнала при движении по обмотке управления - сначала будет нарастать до максимума , достигать его - и потом ровно спадать опять до нуля на другом выводе . "Самурайский принцип" сработал точно -
если нельзя удалить , надо приближать ...
Реально измеренные цифры таковы - при напряжении импульсов обратного хода в приборе +-400 вольт , на выводе катушки управления я вижу жалкие "крохи" , порядка 4-5 милливольт , то есть , развязка между катушками управления и сигнала получается примерно 100000 раз , то есть около 100 дБ . Но это ведь затухание "туда" , а будет и "обратно" - в сумме получается 200 дБ , что равносильно полному отсутствию влияния управляющей цепи на форму сигнала . Что , собственно , от этой катушки и требовалось ....