收音机的自动调谐

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在国外,流行一种有自动调谐装置的收音机,使用这种收音机时,不必转动可变电容器的旋轴,只要简单的按下电钮,就可以自动调谐到预先选定的电台上,并且在中途可以随心所欲地使它停止自动选择;不须要自动调谐时,也可以转换到手动调谐的步位上。如果把自动调谐部分与特殊的电动机械结合起来,还能够从一个波段的刻度盘边缘自动转换到另一个波段,这样也同时简化了波段转换的调节手续。

优良的自动调谐收音机一般都装有无噪调谐,所以,在进行调谐时不会发生干扰杂音和机械杂音。在这种装置中,调谐灵敏度的界阈是可以调节的,这样便有可能自动地根据接收情况,把收音机调谐到听得清楚,同时又没有干扰的电台上。自动调谐时,每收到一个听得清楚的电台就在这电台上停留片刻,待我们听清节目内容后再继续进行调谐,我们可以调谐停留时间的长短,使得既能听清内容又不过分延长调谐时间。这种收音机,在有足够的高频增益或中频增益和有效的自动增益控制时,可以得到应有的效果。此外,由于接收电台的信号强度都不一致,声音较响的电台决不会调谐得很准确,因此,在这种收音机里在收到电台后便自动接入了附加的自动频率微调系统,这样,即使调谐得不太准确,也没有什么影响。

自动调谐系统有许多不同的类型,但总共可分为三大类:机械控制、电气控制和电动控制。机械控制和电气控制的自动调谐系统是原始的自动调谐。最基本的机械控制的自动调谐,是用按钮推动棘齿轮到某一预定的角度,由棘齿轮再传动可变电容器的转轴旋转,按下各个不同棘齿轮的接钮,或连续在同一按钮上按下不同次数,能使电容器转动不同的角度,但这种装置总是不能保证调谐的位置十分准确。

电气控制的自动调谐系统只是改变电路元件的电气数值,它实际上也就是按钮式固定调谐。在这种调谐系统中,每按下某一电钮后,收音机就接入预定的槽路元件(电容器或线圈),于是收音机就调谐到预定的电台上。这种调谐法的优点是简单、调谐准确性较高。

上两种原始自动调谐系统都有缺点,例如不能进行平滑调谐,并且不能充分发挥上述自动调谐的优点,而较完全的电动控制系统就可以完全做到。下面我们就来谈谈这种系统的详细构造和原理。

这种调谐系统有无线电控制和电力拖动两大部分。无线电控制部分用来控制电力拖动电路的电源,并且附有调谐灵敏度界阈调节、停留时间调节、无噪调谐装置和自动频率微调等电路。电力拖动部分包含有电动机、传动机械和控制电路。图1是无线电控制部分的电路,图2是电力拖动控制电路,图3是传动机构图。

现在先来解释无线电控制部分的作用。

图1
图1 🔍原图 (1301×433)

在按下任何一种自动调谐钮AH\(_{1}\)、AH2、AH\(_{3}\) 后,电路中有两对接点接通(参照图1、2),但电力拖动部分的电源还受继电器P1舌片的接点1所控制。当P\(_{1}\)不动作时,接点1闭合,电动机M有电源;P1起动后,接点1放开,电动机失去电源。而P\(_{1}\)的起动与否与接收情况有关,并且还受继电器P2的控制。

图2
图2 🔍原图 (988×452)

当收音机没有收听到电台时,调谐指示管Л\(_{1}\)(6E5C)栅极上没有指示电压,屏流最大。由于R2的降压作用,屏极电压最低,这个直流正电压经过电阻分压器加到Л\(_{2}\)的栅极上,Л2本来因栅极加上了很大的负电压而锁住(屏流截止),现在在栅极上外加的正电压也过低,不能使Л\(_{2}\)打开,继电器P1也还是不能吸动,P\(_{1}\)各接点仍旧都保持在如图的原来位置上。这样,电力拖动部分就可以带动可变电容器转动。

当可变电容器转到某一位置收到一个电台时,Л\(_{1}\)的栅极上便有负电压加上,由于屏流减小,屏极电压就升高了,电台音量足够时,Л2就能打开,P\(_{1}\)有电流而吸动。调节R5的位置变更Л\(_{2}\)栅极上的负电压,就能调整P1的起动界阈,于是变动了调谐灵敏度。P\(_{1}\)起动后,切断电力拖动部分的电源,电动机M立刻停止旋转,收音机就调谐在这电台上了。这时,P1的接点2已接通,电源接到P\(_{2}\)、Л3、R\(_{6}\)-8、C2电路,实际上这是一具电子时延继电器。Л\(_{3}\)是闸流管,它的栅极电压达到某一数值后,管内气体游离而导电。但是,Л3栅极的电压被C\(_{2}\)的充电电压控制着,在P1接点2接通一相当时间,待C\(_{2}\)两端的充电电压达到Л3的发火电压时,P\(_{2}\)立刻动作。P2动作后吸动舌片5,把P\(_{1}\)电源切断,P1释放,接点1闭合,电力拖动部分的电路又成通路,于是M重新旋转,继续进行自动调谐。适当选择R\(_{6}\)-8串联电阻的阻值,就能调节Л2起动的时间常数,也就是调谐听取电台的时间。

若是我们要收听已调谐到的这个电台,只要把按钮AH\(_{1}\)复原,这时P1仍保持在吸动状态,电动机不转,而P\(_{2}\)则因AH1复原而断路,不再吸动,于是收音机就停留在这个收听的电台上。如果我们又想换一个收听电台,只要重新把AH\(_{1}\)按下。这时,缓释继电器P2的电路接通,接点5释放,把P\(_{1}\)电源切断,于是电动机又继续带动可变电容器旋转,直到另一个电台出现时,P1又吸动,重复前述动作。

在P\(_{1}\)没有吸动的情况下,也就是在电力拖动电路闭合时,接点3把低频电压放大器的输出端短路,避免了电动机转动时的干扰杂声,这就是无噪调谐。等到P1吸动,也就是在收到电台时,接点4闭合,自动频率微调部分的乙电源接通,因此,即使自动调谐不太正确,也没有多大关系。

如果我们不用自动调谐,改用手动调谐,应该把自动调谐钮AH\(_{1}\)复原。在这种情况下,电动机失去电源,当然不能转动,P2也不再吸动。而P\(_{1}\)在收到电台时总是吸着的,没有电台时释放,由于接点3、4的闭合,仍有无噪调谐和自动频率微调的作用。

下面我们再来谈电力拖动电路。

图2中的按钮开关AH\(_{1}\)、AH2、……AH\(_{8}\)是图1中8个按钮的另一对接点。AH1是连续自动调谐钮,AH\(_{2}\)、AH3是中途单向自动调谐钮, AH\(_{4}\)—AH8是固定自动调谐钮,如果其中有一个已经按下,再按下另一个时,前一个便会自动弹起,所以在同一时间内只能有一个按钮的接点接通,调好电台后必须把按钮复原。M是低速双向电动机,电流流过一个线圈时的旋转方向,与流过另一个线圈时的旋转方向相反。L是联结电磁铁,吸动时把电动机的传动机构与可变电容器旋轴接合,才能带动可变电容器旋转。A是套在可变电容器转轴上的铜凸轮。触针A\(_{1}\)3分别在可变电容器的两个边缘位置时才与A接触,而触针A\(_{2}\)3相距很近,使得可变电容器的容量从C\(_{最小}\)位置刚旋进一点时,A2便与A接通,并且在C\(_{最大}\)位置时仍与A接通。可变电容器的旋轴上面还装着有两个铜环B、C的绝缘圆盘,铜环中间相互绝缘,并各用软接线与M线圈的两端相连。铜环外围装有只能在半周内任意调整位置的触针A4\(_{5}\)、……A8。

当AH\(_{1}\)按下时,电动机M上半个线圈获得电源,可变电容器向C最大方向旋进。在这过程中,M受P\(_{i}\)的控制,可变电容器终于转到C最大的位置上。这时触针A\(_{1}\)与A接通,P3 动作,把舌片6吸向下,电源就改接到M的下半个线圈,于是M开始反向旋转,可变电容器开始旋出。由于P\(_{3}\)接点7的闭合,使A2和A一直保持通路,直到可变电容器转到了C\(_{最小}\)的边缘位置时,因A2与A脱离,P\(_{3}\)开始释放,舌片6复原,于是电源又加到M的上半个线圈,开始正向旋转。这样一直下去,可变电容器就来回旋进旋出,直到我们选中了一个电台把AH1复原;切断M的电源为止。

当可变电容器旋到中途时,也可以随意使它向任一个方向转动,只要按下AH\(_{2}\)或AH3。这是因为:AH\(_{2}\)按下后,A2与A接通入地,M上半个线圈获得电源,电容器旋进;AH\(_{3}\)按下后,A3与A接通入地,M下半个线圈获得电源,可变电容器旋出。不论按下AH\(_{2}\)或AH3,AH\(_{1}\)即自动弹起,因此,P3的吸动或释放对于电源加到M的那一个线圈不起作用。在可变电容器旋到C\(_{最大}\)的边缘位置时;按下AH3企图使它旋出,或者在C\(_{最小}\)位置时,按下AH2企图使它旋进,都不能达到目的。这是因为M的旋转依靠A\(_{3}\)2与A的接触,而在这两个边缘位置都不能使M获得电源。而且即使M能获得电源,由于旋转方向不对和电容器已旋到底,也还是不能使电容器转动。所以AH\(_{2}\) 和AH3只限于不变电容器不在两个边缘位置时使用。

如果预先调整铜环上的某—个触针,使在收得某一预定电台时正好对准铜环间的绝缘部分,那么,按下AH\(_{4}\)-AH8中相当的一个按钮后,就能自动调节到这个电台上。例如,我们按下AH\(_{5}\),如果这时可变电容器的位置比这个电台的位置旋出了,因此A5与铜环C接触,M上面一个线圈获得电源,可变电容器旋进。直到A\(_{5}\)接触到铜环间的绝缘部分,因M电源被切断才自动停止;如果可变电容器的位置旋进了,那么A5就与另外半个铜环B接触,可变电容器旋出,直到A\(_{5}\)触到了绝缘部分,M失去电源而停转。在按下AH4、AH\(_{5}\)……或AH8时,在图1中的另一个相当的按钮开关的接点也接通,Л\(_{1}\)栅极被短路,P1永不动作,直到调整到这个预定的电台、再把这个按钮释放, P\(_{1}\)才再吸动。这样,即使在调整过程中遇到电台,也不会使M停止旋转,大大节省了调谐时间。

电动机的旋转速度,可用电位器R控制。当M旋转时,就有电压加到P\(_{4}\)两端,舌片8闭合,联结电磁铁L导电,使M带动可变电容器旋转。P4与一般直流极化继电器不同。因为加到它线圈两端的电压极性随M转向而变更,所以应该是无极继电器。因为流过P\(_{4}\)的电流也流过M另一个不该有电流的线圈,所以它的灵敏度又要很高,即使在M速度减低(R最大线圈电流最小)的情况下,也还不致影响它的正常旋转。

图3
图3 🔍原图 (901×744)

在图3的传动机构中,1和9是分开又共轴的,其中一根套入另一根的凹进部分,中间有滑润装置5。当M旋转时,联结电磁铁L吸动,它的杠杆7推动自动调谐轴的支持轴套8压缩弹簧2,使4和6接触,依靠摩擦力使6旋动。当M不转时,L释放;它的杠杆7向右复原,2弹出使6与4脱离与3接触;这时可进行手动调谐。为了在自动调谐时不使1随9转动,在1的末端套有5,使4在5上发生滑动。2的弹力不宜过大,只要在7复原后能使3与6接触就行。

上面所述的系统运用起来是十分方便的。例如在我们任意寻找电台时,可以按下AH\(_{1}\),待找到电台后再使AH1复原。如果中途要返回调谐,可以按下AH\(_{2}\)或AH3,待可变电容器返回转到这电台时再释放。在须要调谐到预定的电台时,按下AH\(_{4}\)—AH8中相当该电台频率的一个按钮,就很快地自动调谐到这电台上了。如果要调谐到频率介于两预定电台之间的某个电台时,先按下AH\(_{4}\)—AH8中相当于一个预定电台的按钮,然后再使用AH\(_{2}\)或AH3,也就很快地找到这个电台了。(龚方雅)