收音机是怎样工作的(续完)

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检波级

高放收音机大多采用栅极检波(图9)。

图1
图1 🔍原图 (625×1170)

高频电压从调谐回路L\(_{2}\)C2通过电容器C\(_{1}\)输入电子管Л1的控制栅极。栅极和阴极部分的作用相当于二极管。当栅极在正半周时,电流从栅极流到阴极,整流后直流成份I\(_{C}\)通过R1如图中箭头方向所示,产生电压降。所以栅极电位较阴极为负。因为输入高频电压的振幅随音频变化(图10a),所以电阻R\(_{1}\)上的整流电压也随音频变化(图10б)。

因此,Л\(_{1}\)栅极上除高频电压外,来有直流电压UC和低频电压U\(_{H}\)u。高频电压和低频电压控制着电子管的屏流,使它在某一平均值附近随同输入交流电压而变化。所以,屏流除直流成份外,也含有高频和低频成份。

当屏流的低频成份通过电阻R\(_{2}\)时,在R2上产生低频电压,这个电压经断流电容器C\(_{4}\)输入下面的低放级。

图9的电子管不仅担任检波,并且还放大检波后的电压。因此在电子管较少的收音机中,一般都采用栅极检波。

电阻R\(_{1}\)通常自1到1.5兆欧。如R1太小(小于0.5兆欧),它上面的降压很小,增益也就小了。此外,栅回路对L\(_{2}\)C2回路的分路作用很大,选择性会大大降低。

电阻R\(_{2}\)约0.1到0.3兆欧。电容器C3约100一200微微法,是屏流内高频成份到阴极的通路。

栅极检波的缺点是当输入高频电压小于0.1伏或大于0.5-3伏以上时,就有显著的非线性失真。

检波级如果采用正回授,就成为再生式检波级,灵敏度和选择性就大为提高。

图11是再生式检波级回路图的一种。图中L\(_{2}\)C2是输入装置或调谐回路。L\(_{3}\)是回授(再生)线圈,它和L2作电感耦合。R\(_{1}\)、R2、C\(_{1}\)、C3和C\(_{4}\)的作用和图10相同。扼流圈Дp是阻止屏流内高频成份通过, 不让它到低放级去(可用10一20千欧电阻代替)。

图2
图2 🔍原图 (605×515)

它的工作原理如下:高频电压从回路L\(_{2}\)C2输入Л\(_{1}\)的栅极。屏流内高频成份通过再生线圈L3时,由于回授作用,部分振荡能量就从屏回路转移到栅回路,在L\(_{2}\) 内感应-电动势。它补偿了部分调谐回路L2C\(_{2}\)上有效电阻的能量损耗,提高了调谐回路的质量因数,这就是收音机选择性和灵敏度提高的原因。结果栅极上的高频电压增加,输出也随着增加。

当再生调节到刚要发生振荡的临界点时,灵敏度和选择性最好。

再生线圈L\(_{3}\)的圈数,在中波段约为L2的15-25%,短波段约为:30—70%。

如果线圈L\(_{2}\)和L3所绕方向一致,各线端接头应如图接法;如果绕向相反,应把L\(_{3}\)接头对调反接。

再生的放大能力和输入信号电压有关。信号电压愈弱,再生放大能力愈大。

调整线圈的相互位置(图11),调整可变电容器(图12a的C\(_{3}\)),改变帘栅极上的电压(图12б)或用其它方法,都可以控制再生强弱。

图3
图3 🔍原图 (598×364)

调整线圈相互位置很难使再生平稳,而且还会影响收音机的调谐;所以用得很少。图12a用可变电容器调整再生,上述缺点就显著降低,所以应用也较广。

用改变电源电压的方法来调整再生,效果也很好。因为电压改变,屏流交流成份的振幅也相应地改变,回授电压随着改变。

图12б是改变电子管帘栅电压来控制再生的。再生线圈是利用L\(_{2}\)下面的部分线圈。这种回路叫做阴极耦合回路或屏极接地回路(对高频而言)。当屏流内高频成份通过这部分线圈时,栅极回路内就产生高频回授电压。

线圈L\(_{2}\)的抽头从接地端算起,中波段约为线圈的1/4,短波段约为1/3。

低频放大级

低频放大级和高频放大级不同。它又可分为电压放大级和功率放大级。电压放大级是放大输入的低频电压;功率放大级是加强低频输出功率的。前者使功率放大级获得足够的激励电压;后者就供应足够的电力,推动扬声器发音。

低放级对一定范围内输入音频电压的增益,应当大致相同。这样,发出的声音,听起来才自然逼真。例如,收听语言广播时,要想声音逼真,就要求从200-3000周范围内各频率的增益都很均匀。如果想收听优美的音乐广播,那么,这个范围,就应当扩大到50-10000周。

如果放大级对某一频率增益大,对另一频率增益小,就会引起频率畸变(失真),声音听起来很不自然。所以低放级不应使输入振荡波形有显著改变(所谓“非线性失真”)。同时也不应产生自励和“哼声”(交流声)。如果非线性失真很大,声音就沙嗄,含糊不清。交流声和自励也会破坏发音的质量。

图4
图4 🔍原图 (671×563)

图13是一简单的两管低频放大器的回路图。图中Л\(_{1}\)是电压放大级的电子管。输入的低频电压通地断流电容器C1到电位器R\(_{1}\)上,再从R1上输入Л\(_{1}\)的控制栅极。R1是音量控制器。Лl控制栅的负偏压从阴极回路内电阻R\(_{2}\)上取得,帘栅极和屏极电压分别通过R3、R\(_{4}\) 供给。傍路电容器C2是让Л\(_{1}\)屏流内低频成份通过(不让它通过R2),C\(_{3}\)也是傍路电容器,使帘栅极上不至于有低频电压。

当屏流内低频成份通过电阻R\(_{3}\)时,和图9中R2上一样,也产生一个低频电压,它比栅极输入电压要大好些倍。R\(_{3}\)通常为50千欧到0.5兆欧。因为R3上的电压降很大,Л\(_{1}\)的屏流和屏压就很小,因此低放级中电阻R2和R\(_{4}\)的数值远大于高放级类似回路中电阻的数值。这两个电阻的计算和高放级同。电容器C2、C\(_{3}\)、C4因为要通过低频电压,所以电容量也远比高放级中的大。

电阻R\(_{5}\)和电容器C4是去耦滤波器,主要是防止低频电压可能通过电源回路而和前级发生回授作用。

电阻R\(_{3}\)上经Л1放大了的低频电压,通过断流电容器C\(_{5}\)输入功率放大管Л2的栅极。这个电压中频率较低部分(低音)和C\(_{5}\)的电容量有关。如果C5很小,随着频率降低,输入Л\(_{2}\)栅极的电压就迅速减小,放大器低音的增益变小。C5的电容量一般是5000—20000微微法。

输出变压器Tp初级Ⅰ接在Л\(_{2}\)屏回路内,次级Ⅱ接电动扬声器,它是一个降压变压器。

如果不用输出变压器,而直接把扬声器接到Л\(_{2}\)屏回路内,因为Л2屏流内低频成份不大,发音就很微弱。为了保证扬声器发出足够的音量,通过它音圈的电流一定要很大,加用输出变压器,就是要增加通过扬声器音圈的电流。实用上通过音圈的电流比屏流内交流成份大20-80倍(根据末级电子管和扬声器程式而定)。变压器次级电流需要增加多少倍,它的线圈圈数就比初级少多少倍。

在高频(高音)时,变压器Tp对屏流内交流成份的阻抗,随频率增加而增加很快。因此,Л\(_{2}\)工作状态变更,产生非线性失真。

电容器C\(_{7}\)和电阻R8组成的补偿回路的阻抗,随频率升高而减小。因此,补偿回路和变压器Tp配合后,恰好使电子管总负荷阻抗维持不变,减少了失真。

三管收音机

图14(见封底)是三管收音机的回路图。内中包括输入装置、高放、再生式检波和低放级。天线经天线线圈L\(_{1}\)和输入回路线圈L2作电感耦合。

C\(_{2}\)和C3是同轴电容器,是收听时选择电台频率的。当采用同轴电容器时,必须另用补偿电容器C\(_{1}\)、C7分别平衡调谐回路和各该级的杂散电容。

高放级输出经L\(_{3}\)和L4、C\(_{7}\)、C3作电感耦合。

电子管Л\(_{1}\)(6SK7)栅负压由电阻R1供给,帘栅压通过电阻R\(_{2}\)供给。电阻R3和电容器C\(_{6}\)是去耦滤波器。

检波级电子管管Л\(_{2}\)(6SJ7)用阴极耦合回路。再生由电位器R7控制。R\(_{7}\)串联了电阻R6后,再生调节比较平稳。R\(_{6}\)降压约50%。R8C\(_{1}\)3是去耦滤波器。从电阻R5上取得的低频电压通过电容器C\(_{1}\)4到音量控制器R9,再从它输入低放级电子管Л\(_{3}\)(6V6)的栅极。Л3输出的低频电压经输出变压器Tp而推动了联接在次级线圈上的电动扬声器。电阻R\(_{1}\)1和电容器Cl5是补偿回路。(樊明纬 译自苏联无线电杂志1953年6月份,苏联K.苏尔根作,本刊改编)