调频超再生式二管机

——封底电路图说明——

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从道理上说,收音机采用再生式电路在振荡状态下再生最强,对信号的放大能力最高,但在这种状态下不可能收听广播。因为再生电路的自激振荡与外来高频信号产生差拍,发生啸叫声。所以一般再生式收音机总调到振荡将起未起的状态下工作。这种状态并不很理想,一方面是没有充分发挥再生电路的长处;另一方面如电源电压或调谐信号频率等稍有变化,即会变动到振荡状态。因此再生式电路有难以克服的缺点。

但是超再生式电路就没有这种缺点。它能够在振荡状态下工作,可以得到最强的再生力,放大能力高,所以超再生式收音机有很高的灵敏度。下面就来谈谈超再生式收音电路的工作原理。

超再生式电路与再生式电路相似(见图1),主要区别是在电路内多增加了一个“超音频”的辅助振荡信号。

图1
图1 🔍原图 (608×477)

在超再生电路内,当没有外来信号时,由于电路元件,特别是电子管和调谐电路元件内电子的热运动,会在电路内产生一个微小的噪声电压。这个电压由于回输的再生作用,会不断增大起来,在电路内产生“自激”的高频振荡。但由于辅助超音频电压的存在,使这个高频振荡成为时断时续的。当辅助电压(一般称为熄火电压)正半周时,加给电子管的偏压能使电子管工作在互导较大状态,因而助长电路内的振荡;而当负半周时,给予栅极的偏压使电子管工作在互导较小状态,因而阻碍高频振荡,使它停止。这样控制的结果,电路内就产生时有时无的断续振荡。这就不会与外来高频信号产生差拍而引起啸叫。由于电子的热运动是杂乱和没有规律的,因而这种断续振荡信号的振幅大小也是大小不一的。这种自激振荡经过检波后,在耳机内将听到一种咝咝的所谓“超噪声”。

当超再生电路有信号输入的时候,只要信号电压大于噪声电压,上述自激振荡的振幅就由输入信号的振幅决定。如果输入的是等幅波,振荡幅度也是等幅的,这时超再生噪声就会消失,也没有音频输出;输入的是调幅波,振荡幅度就随着调制音频的幅度变化而变化,检波后得到音频信号。

熄灭电压的频率应该比输入信号的频率低得多,这样才能使后者增长到足够大的振幅;它又应该是比音频高的超声频率,否则这种振荡将在检波之后给人听到,成为干扰。由于熄灭频率的这些条件,超再生电路在接收中波或短波时的效率还是不够好的,只有在频率很高的超短波段才有卓越的效果,可以得到非常大的放大率,并且不受电子管放大特性的限制,工作也稳定。

熄灭电压可由另外的电子管振荡器供给成为“他灭式”电路;也可以由检波管自己产生成为“自灭式”电路,后一种方式比较简单,故常被采用。

由于很小的信号就能引起强烈的超再生作用,所以这种收音机的选择性就非常差。因为一般收音上调谐电路的谐振曲线总不是十分尖锐的,通常如图2的形状,在谐振曲线范围以内的频率(f\(_{1}\)~f2)只要能够从调谐电路输入,差不多就能够驱使振荡电路工作。因而在波段不广阔、电台较挤的调幅波广播波段里,超再生式收音机的选择性就难以应付。

图2
图2 🔍原图 (606×564)

基于这种原因,超再生电路却可以接收调频波,因为调频波的频率在不断变化,如果把调谐回路不调谐在调频电台的频率上,而是故意调偏一点(一般是使电台频率调在谐振曲线的一侧近乎直线一段的中点,即图1上的A点),那么当输入信号的频率变化时,回路上也将出现变化规律相同的电压变化。当信号频率为中心频率时(相当于A点),输出电压为0;频率变到最高时,输出的电压最高;频率最低时,电压也最低。回路上所得高频电压的幅度变化规律,基本上和调频信号里原来用来调制的音频电压幅度变化相同,经过检波后,可以得出这些音频信号。这种检波方式叫“频率检波”(或叫“斜率式检波”)。但它所利用的线段并不是真正的直线,加上电子管和回路等特性的影响,得到的音频成分就不能与原来所用以调制的音频信号完全一致,会产生程度不同的非线性失真。

封底的电路是一个简单的“自灭式”超再生收音机,用6N2的一个三极组作超再生放大和检波。在这种电路内,栅极上接了一个很大的栅漏电阻R\(_{1}\)和比较大的电容C2。利用电容器C\(_{2}\)的充放电作用来控制电子管的工作状态,从而控制高频振荡的熄灭和产生。当振荡增长时,加于栅极上的电压进入正值范围,V1的栅流便对电容器C\(_{2}\)充电;同时也在R1上产生逐渐增大的电压降,这个电压降也就是加到栅极上的负偏压。这个偏压随着振荡振幅同时增加(见图3)。当它增大到某最大值时,此时电子管工作的互导已经减到很小,不能维持振荡,于是振荡便停止。但当振荡振幅减小的过程中,电容器向电阻R1放电,C\(_{2}\) 两端电压很快减小,即栅极负偏压减小,电子管的互导便很快增大起来,到某一瞬间,将重新回到振荡条件。输入信号将引起下一个超再生振荡。振荡的中断频率或熄灭频率与RC的数值有关。

图3
图3 🔍原图 (398×936)

L\(_{3}\)是高频扼流圈,用以阻塞高频电流,只让检波后的音频输出给6N2的另一个三极组V1放大。后面还有一级功率放大,用6N1的一半(V\(_{2}\))担任;另一半6N1(V'2)接成二极管,供整流之用。

这架收音机是在超高频上工作的。装置时要选用优质零件,布线要尽量短捷合理,以免增加高频损失和有害的交连。C\(_{1}\)是瓷介微调电容器。C2要用瓷介圆片形或管形的固定电容器。

L\(_{1}\)和L2因接收的波道不同,圈数也不相同:用于接收第二频道的电视伴音(64.25兆赫,如北京台和广州台)和调频广播时,L\(_{1}\)是1圈,L2是5圈间绕,间距2毫米。接收第五频道(99.75兆赫,如上海台)时,L\(_{2}\)是4/5圈,L2是3圈,间距同上。线圈都是用直径22.4毫米漆包线或镀银铜线绕制,空心式,内径15毫米;两线圈的距离是3.5毫米,L\(_{1}\)置放在L2接屏极的一端。L\(_{3}\)在外径为12毫米的瓷管或塑料管上用直径0.355毫米线密绕150圈。

调谐线圈的支持方法如下。L\(_{2}\)的线端最好直接焊在C1上面,如图4。L\(_{1}\)的接地端和C1的两支持点可利用螺丝钉固定在一决绝缘板(有机玻璃或塑料板)上,然后用两根长螺钉和适当长度的硬套筒固定在底板上。底板上面对准C\(_{1}\)的调整螺钉处开一个圆孔,备作以后校准之用(图5)。要注意不能使线圈过份靠近底板,以免部分能量损耗在底板上。

图4
图4 🔍原图 (838×463)

电源变压器采用售品三灯收音机用的,半波整流有180~200伏的就可以。自绕的数据是用E\(_{I}\)—22型硅钢片,迭厚22毫米。初级用0.18号线分绕1265圈的线圈两个。2—3串连时,1,4接220伏;1—2、3—4并连时,接110伏,次级高压整流线圈用0.1毫米漆包线绕2070圈。灯丝线圈用0.71毫米线绕73圈。初级线圈绕好后加一层通地的静电隔离,然后再绕次级的线圈。

扬声器用高阻抗的舌簧式扬声器(音圈直流阻抗约1O0O欧)比较便于和输出管6N1匹配,不过音质较差,不如用动圈式永磁扬声器效果好,但使用后者时,需要多配一只输出变压器。一般匹配输出管2P2(2П2П)的可代用(匹配3S4的初级阻抗虽然较低,也可代用);自制的数据见本刊1962年第3期12页。

这架收音机的调整是比较简单的。检查接线无误后,接通电源,R\(_{2}\)转到屏极电压较大的地方,就有咝咝的超再生噪音出现。在有播音时,将一根约半米长的拖线插入天线插口,便可收到播音,超再生噪音也消灭了。调节R2使声音清晰。然后微调一下C\(_{1}\),使播音声更大。调整C1时要用一根长约五、六厘米的胶木棒,做成小螺丝起子的形状,在上述底板上开出的小圆孔内伸到C\(_{1}\)的调整螺丝上进行。调好以后,用这根胶木棒拨动一下L1,增减它和L\(_{2}\)的距离来改变偶合度,有时可以得到更好的效果。

R\(_{1}\)和C2的数值有条件时也可变换一下,来试验得到更适合的熄灭频率,它们的变动范围:R\(_{1}\)是5~12兆欧;C2是20~100微微法。开始调整时如果没有超再生噪音,除了检查检波管屏极电压是否足够外,也可调整R\(_{1}\)或C2数值,使能发生振荡为止。

在离开电台不远的地方,有时不用天线也能收音,一般只要上述短拖线作天线就可以了。只有在高电台很远、信号很弱的时候,可用一根长约一米的水平天线,在中央接下引入线,经过一个微调电容器(普通超外差收音机用的)接入天线插孔内。试行改变这种水平天线的方向,可以得到最大的信号强度。

没有高放级的超再生式收音机工作时,振荡能量会从天线向外发射,干扰别的收音机,因此要尽量避免使用天线,特别是长的天线。

这个收音机一般只接收一个电台。调好之后使用时只要开启电源开关就能使用。所以电源开关和R\(_{2}\)不连在一起,用起来比较方便。但在同时有调频广播和电视伴音,以及有几个电视频道的情况下,仍要调节C1来选择需要的信号。(冯报本)