超外差收音機元器件介紹_超外差式收音機的制作詳解 - 全文

　　超外差收音機元器件介紹

　　一、磁性天線

　　磁性天線是一種高頻變壓器，它的初級、次級線圈饒在磁棒上。磁性天線的外形如圖1所示。

　　磁棒能夠聚集無線電波，使收音機的選擇性和靈敏度都得到提高。在電路中可以看到，初級線圈和可變電容（雙聯(lián)）組成調(diào)諧回路，調(diào)節(jié)可變電容，初級線圈能夠感應(yīng)出需要的電臺信號，通過次級線圈耦合到放大器V1（9018H）三級管基極。磁棒由鐵氧體制成，分成錳鋅鐵氧體磁棒和鎳鋅鐵氧體磁棒。錳鋅鐵氧體磁棒呈黑色用MXO表示，它接收電波的能力很強，但是工作頻率低，只適應(yīng)于接收中波，因此又叫做中波磁棒。鎳鋅鐵氧體磁棒呈棕色，用NXO表示，它接收電波的能力較弱，但是工作頻率比較高，適應(yīng)于接收短波。中、短波磁棒不能相互代用，否則會影響接受效果。磁棒的外形有圓形和扁形兩種，只要長度相同，截面積相同，效果是一樣的。磁性天線線圈，大都采用單股漆包線和多股沙包線，饒在紙管或者塑料管上然后套在磁棒上。線圈在磁棒上的位置對電感量與Q值有影響。安裝時，一般將線圈中心置于離磁棒一端約為磁棒長的1/4處，然后在統(tǒng)調(diào)時，再稍微左右移動。

　　二、中頻變壓器和震蕩線圈

　　中頻變壓器又稱為中周變壓器，簡稱中周。它是收音機不可缺少的元件，它對收音機的靈敏度、選擇性和音質(zhì)好壞都有很大的影響。它也起耦合和轉(zhuǎn)換阻抗的作用。中周的結(jié)構(gòu)如圖1－5所示

　　整個結(jié)構(gòu)裝在金屬屏蔽罩內(nèi)，下面引出腳，上面有調(diào)節(jié)孔，初級線圈和次級線圈都饒在磁芯上，磁帽罩在磁芯外面，磁帽上有螺紋，可以在尼龍支架中旋上旋下。調(diào)節(jié)磁帽和磁芯之間的空隙，就可以改變線圈的電感量。震蕩線圈實際上是一種高頻變壓器，它的外形和中頻變壓器相同。中頻變壓器和震蕩線圈在收音機中是配套使用，為了區(qū)別序號通常在中頻變壓器的磁芯頂部都圖有不同的顏色，以表示是屬于哪一級的。如果更換時需要用相同的型號。

　　三、輸入、輸出變壓器

　　輸入、輸出變壓器也是低頻變壓器，它的外形如圖1-6。它的主要作用是用來耦合和轉(zhuǎn)換阻抗的。收音機中的輸入變壓器能夠把低頻放大器的輸出功率耦合到功率放大器中。只要初、次級圈數(shù)比合適，就能夠達到阻抗匹配，使功率放大器獲得的功率最大，然后耦合到揚聲器。

　　四、揚聲器和耳機

　　1.揚聲器

　　揚聲器通常稱做喇叭。它的種類很多，晶體管收音機常用的是電動揚聲器，它可以分為永磁式（內(nèi)磁式）和恒磁式（外磁式）兩種。外形和結(jié)構(gòu)如圖1-7所示。由環(huán)形磁鐵、音圈、紙盆鐵架、紙盆等幾個部分組成。電動揚聲器的音圈阻抗有3.5歐、4歐、8歐、25歐等，選用時要注意和輸出變壓器相匹配。

　　2.耳機

　　耳機分成耳塞式和頭戴式兩種。耳機主要由磁鐵、線圈、震動膜片和外殼等組成。當音頻電流通過線圈的時候，磁鐵的磁場就會隨音頻電流的忽強忽弱地變化，震動膜片受到吸力也隨之變化，膜片震動起來產(chǎn)生聲音

　　五、晶體三極管

　　晶體三極管外形如圖1－8所示，是有兩個PN結(jié)的半導體器件。它主要用于放大電路中作為放大器件或者在開關(guān)電路中作為開關(guān)器件。

　　六、晶體二極管

　　晶體二極管外形如圖1－9所示是具有一個PN結(jié)的半導體器件，它的主要特點是單向?qū)щ娞匦?。可用于整流、檢波、穩(wěn)壓、混頻電路中。

　　七、電容器

　　圖1－10　電容器

　　電容器是電子電路中一個重要元件，它是一種儲能元件，可以將電能以電場能的形式儲存起來，在電子電路中具有通交流、隔直流、通高頻、阻低頻的特點。一般用于調(diào)諧、濾波、旁路、耦合等。

　　八、電阻器

　　電阻器是電子線路中不可缺少的元件，外形如圖1－11所示，它的主要作用是分流、降壓、分壓、負載、阻抗匹配等。

　　圖1－11電阻器

　　超外差式收音機的制作詳解

　　由于直接放大式收音機的靈敏度比較低，只能接受本地區(qū)強信號的電臺，接收遠地電臺的能力較弱，它的選擇性差，接收相鄰頻率的電臺信號時存在串臺現(xiàn)象。

　　為了提高靈敏度和選擇性，就要采用超外差式收音機。超外差式收音機有別于直放式收音機的特點是它不直接放大廣播信號，而是通過一個叫變頻級的電路將接收的任何一個頻率的廣播電臺信號變成一個固定中頻信號（我國規(guī)定中頻頻率是4 6 5 KHz），由中頻放大器進行放大，然后進行檢波，得到音頻信號，最后推動揚聲器工作。

　　中夏牌S 6 6D型收音機，采用典型六管超外差式電路，具有安裝調(diào)試方便、工作穩(wěn)定、靈敏度高、選擇性好等特點，功放級采用無輸出變壓器的功率放大器， （OTL電路），有效率高、頻率特性好、聲音宏亮、耗電省等特色。是一款值得青少年無線電愛好者動手制作的套件。

　 電路的工作原理

　　圖1是中夏S 66D型收音機的原理電路圖。為了分析方便，它的工作過程可以畫成方框圖，如圖2。

　　1、輸入調(diào)諧電路

　　輸入調(diào)諧電路由雙連可變電容器的CA和T 1的初級線圈Lab組成，是一并聯(lián)諧振電路，T l是磁性天線線圈，從天線接收進來的高頻信號，通過輸入調(diào)諧電路的諧振選出需要的電臺信號，電臺信號頻率是f=l／2πLabCA，當改變CA時，就能收到不同頻率的電臺信號。

　　2、變頻電路

　　本機振蕩和混頻合起來稱為變頻電路。變頻電路是以VT l為中心，它的作用是把通過輸入調(diào)諧電路收到的不同頻率電臺信號（高頻信號）變換成固定的465KHz的中頻信號。

　　VT l、T2、CB等元件組成本機振蕩電路，它的任務(wù)是產(chǎn)生一個比輸入信號頻率高465 KHz的等幅高頻振蕩信號。由于C l對高頻信號相當短路，T l的次級Lcd的電感量又很小，對高頻信號提供了通路，所以本機振蕩電路是共基極電路，振蕩頻率由T2、cB控制，CB是雙連電容器的另一連，調(diào)節(jié)它以改變本機振蕩頻率。T2是振蕩線圈，其初次繞在同一磁芯上，它們把VT 1的等電極輸出的放大了的振蕩信號以正反饋的形式耦合到振蕩回路，本機振蕩的電壓由T2的初級的抽頭引出，通過C2耦合到VT 1的發(fā)射極上。

　　混頻電路由VT l、T3的初級線圈等組成，是共發(fā)射極電路。其工作過程是：

　?。ù判蕴炀€接收的電臺信號）通過輸入調(diào)諧電路接收到的電臺信號，通過Tl的次級線圈Lcd送到VT l的基極，本機振蕩信號又通過C2送到VT l和發(fā)射極，兩種頻率的信號在T 1中進行混頻，由于晶體三極管的非線性作用，混合的結(jié)果產(chǎn)生各種頻率的信號，其中有一種是本機振蕩頻率和電臺頻率的差等于465KHz的信號，這就是中頻信號。混頻電路的負載是中頻變壓器，T3的初級線圈和內(nèi)部電容組成的并聯(lián)諧振電路，它的諧振頻率是465KHz，可以把465KHz的中頻信號從多種頻率的信號中選擇出來，并通過T3的次級線圈耦合到下一級去，而其它信號幾乎被濾掉。

　　3、中頻放大電路

　　它主要由VT2、VT3組成的兩級中頻放大器。第一中放電路中的VT2負載是中頻變壓器T4和內(nèi)部電容組成，它們構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，諧振頻率是465KHz，與前面介紹的直放式收音機相比，超外差式收音機靈敏度和選擇性都提高了許多，主要原因是有了中頻放大電

　　路，它比高頻信號更容易調(diào)諧和放大。

　　4、檢波和自動增益控制電路

　　中頻信號經(jīng)一級中頻放大器充分放大后由T4耦合到檢波管VT3，VT3既起放大作用，又是檢波管，VT3構(gòu)成的三極管檢波電路，這種電路檢波效率高，有較強的自動增益控制（AGC）作用。

　　AGC控制電壓通過R3加到VT2的基極，其控制過程是：

　　外信號電壓↑→Vb3↑—Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓通過R3 Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓→外信號電壓↓檢波級的主要任務(wù)是把中頻調(diào)幅信號還原成音頻信號，C4、C5起濾去殘余的中頻成分的作用。

　　5、前置低放電路

　　檢波濾波后的音頻信號由電位器RP送到前置低放管VT4，經(jīng)過低放可將音頻信號電壓放大幾十到幾百倍，但是音頻信號經(jīng)過放大后帶負載能力還很差，不能直接推動揚聲器工作，還需進行功率放大。旋轉(zhuǎn)電位器RP可以改變VT4的基極對地的信號電壓的大小，可達到控制音量的目的。

　　6、功率放大器（OTL電路）

　　功率放大器的任務(wù)是不僅要輸出較大的電壓，而且能夠輸出較大的電流。本電路采用無輸出變壓器功率放大器，可以消除輸出變壓器引起的失真和損耗，頻率特性好，還可以減小放大器的體積和重量。

　　VT5、VT6組成同類型晶體管的推挽電路，R7、R8和R9、R10分別是VT5、VT6的偏量電阻。變壓器T5做倒相耦合，C9是隔直電容，也是耦合電容。為了減少低頻失真，電容C9選得越大越好。無輸出變壓器的功率放大器的輸出阻抗低，可以直接推動揚聲器工作。

　　元器件的選擇

　　可變電容器CA，CB采用CMB一223型的密封雙連。

　　磁性天線采用5mm×13mm×55mm的中波扃磁棒，初級Lab用線經(jīng)0．17毫米的漆包線繞100圈，次級用同規(guī)格的線繞10圈。其外形見圖3。

　　T2是振蕩線圈，型號為LFl0-1（紅色），T3、T4是中頻變壓器，中頻變壓器也叫作中周。它的初級線圈有三根引線，次級有二根引線。線圈繞在I型碾芯上，磁芯外面有磁帽。調(diào)節(jié)磁帽可改變線圈的電感量。中周外面有金屬屏蔽外殼，把外殼接地，可減小互相干擾。T3是第一放用中周，型號為TFl0-1（白色），T4是第二中放用中周，型號為TFl0—2 （黑色）。T2、T3、T4在出廠前均已調(diào)在規(guī)定頻率上，裝好圖3磁性天線示意圖后可以不調(diào)。如要調(diào)整只需微調(diào)，請不要調(diào)亂。中周外殼除起屏蔽作用外，本電路還起導線的作用，所以安裝中周時外殼必須焊接在相應(yīng)處。

　　T5是輸人變壓器，型號是E14，有六個引出腳，線圈骨架上有凸點標記的為初級。 VTl～VT4是高頻小功率三極管，VT1選用低B值（如綠點或黃點），β：40～80間； VT2、VT3選用中β值（如蘭點和紫點），β：80～1801司；VT4選用高β值（紫點或灰點），β：120～2701間，VTl～VT4的型號一般是3DG201，9014；VT5、VT6選用9013屬于中功率三極管，請不要與VTl～VT4相混淆。

　　電容要求容量準確，c1、C2、c4、c5、c7一般選用瓷片電容，c3、c6、c8、c9選用電解電容，耐壓一般不低于6V，漏電要小。電阻器采用同規(guī)格的碳膜電阻器。誤差在±5％以內(nèi)。其余的元器件和附件見元件清單。

　　本機的印刷電路圖見圖4。印刷電路板上有元件面和焊接面之分。一般將元件安裝面稱為正面，覆銅焊接面稱為反面。正面上的各個孔位都標明了應(yīng)安裝元件的圖形符號和文字符號，制作者只需按照印刷電路板上標明的符號，再通過原理電路圖查找其規(guī)格，將相應(yīng)元件對號入座即可。

　　安裝工藝要求具體是：

　　安裝時請先裝低矮或耐熱的元件（如電阻），然后再裝大一點的元件（如中周、變壓器），最后裝怕熱的元件（如三極管）。

　　1、電阻的安裝：請將電阻的阻值（參照本說明書的“色環(huán)電阻色標數(shù)”）選擇好后根據(jù)兩孔的距離彎曲電阻腳可采用臥式緊貼電路板安裝，也可以采用立式安裝，高度要統(tǒng)一。

　　2、瓷片電容和三極管的腳剪的長度要適中，不要剪的太短，也不要留得太長，它們不要超過中周的高度。電解電容緊貼線路板立式安裝焊接，太高會影響后蓋的安裝。

　　3、磁棒線圈（系采用進口的自焊線生產(chǎn)的，可以不用刀子刮或砂紙砂線頭）的四根引線頭可以直接用電烙鐵配合松香焊錫絲來回摩擦幾次即可自動上錫，四個線頭對應(yīng)的焊在線路板的銅泊面。

　　4、由于調(diào)諧用的雙聯(lián)撥盤安裝時離電路板很近，所以在它的圓周內(nèi)的高出部分在焊接 前先用斜口鉗剪去，以免安裝或調(diào)諧時有障礙，影響撥盤調(diào)諧的元件有T2和T4的引腳及接地焊片、雙連的三個引出腳、電位器的開關(guān)腳和一個引腳。

　　5、耳機插座的安裝。先將插座的靠尾部下面一個焊片往下從根部彎曲90度插在電路板 上，然后再用剪下來的一個引腳一端插在靠尾部上端的孔內(nèi)，另一端插在電路板對應(yīng)的J孔內(nèi)，焊接時速度要快一點以免燙壞插座的塑料部分。

　　6、發(fā)光管的安裝請按照圖示5彎曲成型，直接插在電路板上焊接，最后請將跨線J1連接。

　　7、喇叭安放挪位后再用電烙鐵將周圍的三個塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去把喇叭壓緊 以免喇叭松動。

　　總之，裝配焊接過程中我們應(yīng)當特別細心，不可有虛焊、錯焊、漏焊等現(xiàn)象發(fā)生。初學者比較容易發(fā)生的錯誤是：

　　1、電阻色環(huán)認錯。色環(huán)中紅、棕、橙容易混淆，在不能確定時，請用萬用表檢測其阻值。

　　2、將電解電容器和發(fā)光二極管等有極性的元件焊反。電解電容器長腳為正極，短腳為 負極，其外殼圓周上也標有“-”號，說明靠近“-”號的那根引線是負極。發(fā)光二極管的長 腳為正極，短腳為負極，將管體透過光線來看，電極小那根引線是正極，另一個引線是負極。

　　3、中周、振蕩線圈弄混。振蕩線圈T2的磁帽是紅色，T3是第一中周磁帽是白色，T4是第二中周磁帽是黑色，它們之間千萬不要弄混。

　　4、輸入變壓器T5裝反。T5的塑料骨架上有凸點的一邊為初級，印刷板上也有圓點作為標記，將它們一一對應(yīng)即可。

　　5、磁性線圈的線頭未上錫就焊接。

　　六管超外差式收音機的調(diào)試

　　一臺不經(jīng)過調(diào)整的收音機可能收不到電臺或聲音很小，要提高收音機的靈敏度、選擇 性和收聽頻率范圍，還必須經(jīng)過調(diào)整。在通電調(diào)試之前，要對照印刷電路圖認真檢查元器件有無錯漏的地方，焊點之間有沒有短路現(xiàn)象，元器件引線之間有無相碰現(xiàn)象等。

　　1、調(diào)整各級晶體三極管的靜態(tài)工作點。

　　晶體三極管的工作狀態(tài)是否合適，會直接影響整機的性能，嚴重時甚至使整機不能工作。所謂工作狀態(tài)的調(diào)整主要是指集電極電流的調(diào)整。圖1中有“X”的地方為電流表接入處，線路板上留有四個測量電流的缺口，分別是A、B、c、D四個點，將電位器的開關(guān)打開（音量旋至最小即測量靜態(tài)電流），用萬用表的10mA檔測量各點的三極管靜態(tài)電流是Icl≈0．3mA，Ic2≈0．5mA，Ic4≈2mA，Ic5，6≈1．5mA，測量值與上述值差不多時可用。

　　電烙鐵將這四個缺口依次連接，再把音量開到最大，調(diào)雙連撥盤即可收到電臺聲音。如果遇到某一級電流太大或太小時首先重點檢查這一級三極管的極性和質(zhì)量，然后檢查三極管周圍元件是否有問題。

　　2、調(diào)整中頻頻率。

　　就是通過調(diào)整中周的磁帽，使它諧振在465KHz上。調(diào)中周的工具應(yīng)該使用無感起子，調(diào)中周最好使用高頻信號發(fā)生器，使高頻信號發(fā)生器輸出465KHz的中頻信號，用1KHz音頻調(diào)制，調(diào)制度選30％。調(diào)整的方法是：

　　首先，將本機振蕩回路用導線短路，使它停振，以避免造成對中頻調(diào)試工作的干擾。

　　然后，將雙連可變電容器調(diào)到最大值（逆時針旋到底）。打開收音機的電源開關(guān)K，將音量電位器RP旋到最大，信號發(fā)生器的輸出頭碰觸VT2的基極，調(diào)整T4，使揚聲器發(fā)出1KHz的響聲最響。然后由后級往前級，從基級輸入信號，僅調(diào)整T3、T4，使揚聲器中聲音最響，中頻就調(diào)整好了。

　　如果沒有高頻信號發(fā)生器，也可以利用一臺成品收音機做信號源。從成品收音機的第二中周的次級（檢波之前）焊出一根導線，串聯(lián)一個0．01 uF的電容器作為中頻輸出端頭，成品收音機調(diào)準一個電臺，音量電位器旋到最小位置，測試調(diào)整方法同上。

　　這步調(diào)試完成后，將使本機振蕩器停振的短路線去掉，以便進行下一步的調(diào)試工作。

　　3、調(diào)整頻率范圍

　　調(diào)整頻率范圍也叫做調(diào)整頻率覆蓋。它是通過調(diào)整本機振蕩線圈T2和振蕩回路的補償電容來實現(xiàn)。

　　在中波波段，規(guī)定接收頻率范圍是535KHz到1605KHz，也就是要求雙連可變電容器全部旋入時能接收535KHz的信號，全部旋也時能接收1605KHz的信號。

　　首先在低端收一個廣播電臺，例如武漢交通廣播電臺603KHz的廣播。如果刻度盤指針位置比603KHz低，說明振蕩線圈的電感量小了，可以把振蕩線圈的磁帽旋進一點。反之，可以把振蕩線圈的磁幗旋出一點，直到指針的位置在603KHz處收到這個廣播電臺。

　　然后在高端收一個廣播電臺，例如武漢楚天廣播電臺1179KHz，如果指針的位置不在1179KHz處，要調(diào)整補償電容器（雙連背后），直到指針的位置在1179KHz處收到這個電臺為止。

　　在調(diào)整的過程中，高低端相互存在影響，需要來回調(diào)整幾次。

　　4、跟蹤統(tǒng)調(diào)

　　統(tǒng)調(diào)的目的是使本機振蕩頻率同天線回路頻率始終相差465KHz。當然這兩個頻率要處處保持相差465KHz是困難的。但是可以做到高、低二點相差465KHz。

　　先在低端接收一個廣播電臺，例如603KHz的廣播，移動磁性天線線圈T1在磁棒上的位置，使揚聲器的聲音最響，低端統(tǒng)調(diào)就算初步完成了。再在高端接收一個廣播電臺，例如1179KHz的廣播，調(diào)整天線回路中的補償電容器（雙連的背后），使揚聲器的聲音最響，高端統(tǒng)調(diào)就初步完成了。由于高、低端相互影響，因此要反復調(diào)整幾次。

　　希望每一位電子愛好者都能通過組裝S66D型超外差收音機，增加自己的理論知識，提高焊接和調(diào)試的能力，為今后繼續(xù)學習電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。