实验晶体管超外差式收音机

🏠 首页 《无线电》杂志 1963年 🔗 第6期 🔗 第20页 分类:“现代家庭电子制作”电视讲座辅导材料 🔗 杨名甲 🔗

超外差式电路比直接放大式优越,这一点在晶体管收音机里格外显著。因为晶体管的放大能力还随工作频率的高低而不同,它在高频上的放大量一般要比在中频上低得多。一般的再生式晶体管机,在钢筋结构的建筑物里,不加外接天线往往不能收音,而外差式机在同机情况下一般却能收听自如。

这里介绍一架六管超外差式机。它具备两级中频放大,有自动音量控制,并使用推挽功率放大输出。它的电路结构比较简单,可以不用的部件尽量简免(例如各管基极偏流供电多用注入式,未加稳定电阻),所以全机使用零件较少,适合业余制作。此外,机箱为木制,和塑料盒相比,收音时低音丰富得多,音质较好。

图1
图1 🔍原图 (1646×587)

图1是本机电路图。变频级T\(_{1}\)采用扩散型高频管(ZK308),其本机振荡部分接成为共基极调发射极反馈振荡器。两级中放管T2、T\(_{3}\)为П6Г。中频信号经过两级放大,增益比较高,可以保证在检波后能够得到失真很小的音频信号。在二极管检波级里接有自动增益控制电路。检波后的直流电流,一部分经过C11、R\(_{6}\)和C10、R\(_{4}\)滤波送至第一中放级的基极,用来控制这一级的直流工作点。当电台信号增强时,检波器输入升高,检波直流电流输出也大。这个电流极性与中放级基极偏流相反,使中放级基极偏流减小,增益下降,起到自动控制作用。检波级以后的低频放大和功率输出级的T4、T\(_{5}\)、T6都采用П6B型低频小功率管。功率输出级为乙类推挽放大器,它的特点是无信号时电流很小,放大器电流随信号而增加。它比单臂输出虽然多用一只晶体管,但放大器的效率比较高,电源消耗相对地也较小。这类放大器工作时电流变化很大,为了避免前面各级供电受到影响,电路里接有R\(_{11}\)、C13组成平稳电流的滤波器。

零件的选用

图2
图2 🔍原图 (625×353)

磁性天线 如图2所示,用M4型φ10×140磁性瓷棒,上卷绝缘纸简(要求能在棒上移动)。L\(_{1}\)用7股0.1漆包绞合线绕70圈,L2在另一短纸筒上用同样线绕5圈。绕好后磁棒两端各用一段塑料软管夹紧,利用书钉钉在安装板上部边缘地方。

振荡线圈和中频变压器 本机采用上海厂产品方形的一套共四只,其中一只是本机振荡线圈(图1中的L\(_{3}\)、L4),三只是中频变压器,变压器中有两只构造完全相同,另一只供第二级中放与检波级间使用,它的二次侧(图1中的L\(_{1}\)0)圈数多了几圈。引出线接法,三只中频变压器相同,振荡线圈特殊,接法见图3甲。也可以采用华北厂圆柱型的一套同类产品,其接法见图3乙。

图3
图3 🔍原图 (507×953)

如果没有上述成品,这些部件也可以利用电子管式收音机用的磁心中频变压器改制。用华北厂ZPO3—1型(或同类型的)小中频变压器两只,取去铝罩,小心地烫开焊头,取下线圈四只,可以改制成中频变压器三只和振荡线圈一只。具体作法是耐心地把一只线圈拆开,边拆边记圈数,最后查清全部圈数再重新绕上,在大约中心处抽头,绕好以后就作为各中频变压器的一次侧,即L\(_{5}\)、L7或L\(_{9}\)。另外用φ0.12漆包线在它上面加绕15圈作为二次侧,即L6、L\(_{8}\)或L10(注意L\(_{1}\)0绕20圈)。原有的螺纹磁心和配准在465千赫的200PF电容器都保留下来使用。振荡线圈可以按同样办法绕120圈左右作为L3,在距地端20圈处抽头,另外再在L\(_{3}\)上面绕一组18圈作为L4,大致适合本机使用

调谐双连可变电容器 C\(_{1}\)C4是双连同轴可变电容器,采用复旦厂出品超小型的一种。两连容量不等,C\(_{1}\)约为10~210PF,C4约为9~110PF,这样配用上述振荡线圈可以得到统调跟踪。如果采用大型360×2的一种,L\(_{1}\) 圈数应当减少,L3上还应当加上适当的垫衬电容来垫整。

音量控制电位器 电位器R\(_{7}\)阻值,由于晶体管输出、输入阻抗都比较低,一般要在4.7千欧到10千欧之间。如果只有较大阻值(如500千欧)的电位器,在它两端并联一只10千欧1/4瓦电阻,也可勉强使用。电位器上最好附有开关连接电源,可以减少旋柄,便于使用。

晶体管 变频管T\(_{1}\)要求用截止频率较高的高频三极管来担任,一般在10兆赫以上,电流放大系数α在0.97以上的好一些。ZK308,307,309和П401,402,403各型也可用。

中放管T\(_{2}\)T3工作在465千赫固定频率,因此要求不高,截止频率在1兆赫以上的三极管可以应用。如无П6Г,也可以П6B或П6Д勉强代用。如果有条件能以高频管来担任,效果会更好些。

两级低放的T\(_{4}\)、T5、T\(_{6}\)管工作在音频范围内,一般П6型低频管都可以用。但要注意T5、T\(_{6}\)特性应当尽可能接近一样,试装时可以掉换选试。

检波二极管可用任何型号的,一般不会出问题。

输入、输出变压器 本机采用的是北京教学仪器厂产品XB63型一组,它的直流压降小,效率高。也可以用华北厂XJBO—10、XCBO—10型一组。自制可参阅本刊过去有关的文章介绍。

电源、扬声器 本机机内采用2寸半小型扬声器,供携带使用。机上有外接扬声器插口(J\(_{1}\)),为了提高音质音量,可以改用5寸以上大口径扬声器从插口接出,供在家庭中使用。

电源设计机内利用2号电池供电,注意不可把电池方向接反,以免烧毁晶体管电池和扬声器在机箱内的布置图见封四。机上另有外接电池插口(J\(_{2}\)),在固定地方使用时,可以外接大号电池供电。

图4
图4 🔍原图 (2665×1814)

部件的制作

木箱 本机外壳是自制的木箱,用7毫米厚的松木板胶合制成,经过磨光和途漆以后,用金色铝板网和塑料条装饰起来。在调谐度盘有字的地方开一只小窗口,正中安置指针。为了旋钮不伸出箱外,采用拨边式的旋钮度盘。木箱各部尺寸构造见封四附图。

Г型板 本机在检波级以前的各部分元件,装在一块Г形层压板上(见封四附图)。为了节省地位,电阻,电容等零件大部份竖直安装,只有在电池下面的一部分采取卧装。这些元件间的相互关系必须事前周密安排好,以免返工。

低放部分安装板 低放部分由C\(_{12}\)以后,到Tp2是安装在另一块板上面的。具体接线方法参见图4。对T\(_{5}\)、T6的固定方法可在板上挖一只圆孔,把晶体管帽子塞在孔内卡住。变压器Tp\(_{1}\)、Tp2也按同样 办法开孔卡住,装入机箱以后再把有关接线连结起来。

图5
图5 🔍原图 (641×871)

旋钮度盘 调谐电容器和音量控制电位器拨边式度盘可以利用4毫米厚塑料板按图5尺寸制作。制作之前,应当先把双连电容器和电位器的旋柄按图5丙方法改好,然后再挖度盘的中心孔,边挖边试,不要太松动了。至于刻度式样可以按各人喜爱进行艺术创造。

图6
图6 🔍原图 (370×1223)

装配和调整

外差式机电路较复杂,机身又小,装配中有必要先进行试装,经过调整后再正式装入机内。在业余条件下,试装和调整的步骤如下:①清点所有零件是否齐全,数值是否正确。②用一块厚纸板,按图1电路将各元件试装焊接在纸板上。目的是便于纠正电路错误或补充局部遗漏,并且便于调换电阻,电容等元件。③检查全部电路在纸板上连接无误,然后开始调整。首先调整变频级:以0~1毫安的电流表(可用万用电表的相应档)串入T\(_{1}\)的集电极电路中,这时T2以下各管全部找去,接通电源,集电极电流Ic应当在1毫安以下,改变R\(_{1}\)阻值,把Ic调到0.6毫安左右固定下来,这时可用万用电表直流电压最低一档、接在R2的两端,用起子将C\(_{4}\)短路,观察发射极电压变化,以测定振荡器是否起振(振荡正常时,C4短路,电压下降)。如果不起振荡,可能是L\(_{3}\)的①⑤端接错了,或是②④端接反了,可以调过来试一下。必要时也可以改变C3,其容量一般在5000~1000PF 之间。④调整中放级:接上两级中放管,以0~5毫安电流表串入第一级I\(_{2}\)集电极电路中,改变R3阻值使Ic在0.8毫安左右(不要超过1毫安),再用同样办法,把第二级T\(_{3}\)的Ic调到1毫安左右(不要超过1.2毫安)。⑤检波级只要二极管是好的,一般没有问题,可以不必调整。⑥调整低放级;最好是一方面观察电表读数,一方面听扬声器的放音效果,可以更实际些。具体作法是把0~5毫安表串入Tp1的初级,调节R\(_{8}\),把T4的Ic调到2~3毫安左右,固定下来。再把0~100毫安表串入Tp\(_{2}\)初级的中心端同电源负极之间,改变R9阻值,可以把推挽级无信号电流调到5毫安以下(如果晶体管不好,可能不易调得很小),待全机试验时,再观察最大信号电流(一般在30~50毫安)。

全机正常总电流消耗最小信号时为10~15毫安,最大信号时40~50毫安。

整机性能校验

各级电流值调整完毕,便可进行整机性能检验。这时接通电源,转动C\(_{1}\)一般即可收到强力电台信号。接着应当稍稍调整一下中频变压器,最简单的办法是先把C1旋到900千赫左右(波段中间的一段)先收听一弱信号电台(最好是外地的),由后向前逐级仔细校正中频变压器的磁心。注意动作要轻,要慢,以免弄坏磁芯。稍稍旋动一点点,对中频就有很大影响。这样直到输出最大时为止。其次调一下本地振荡与输入信号的同步跟踪:先在低频端(如600千赫以下)选一电台,变动L\(_{1}\)在磁棒上的位置,得到音量最大的一点固定下来不动。然后将C1调到高频端(如1300千赫以上)选收一台,慢慢调节附在C\(_{1}\)上的微调电容C1′,使音量尽可能大。这样再重复调整一次。最后稍调节C\(_{4}\)′就算可以了。

调整中间如果发现叫啸声不止,可能是中放级产生自激振荡,可在中放管的基极和同级中频变压器初级上端接上一只小电容器(一般在5~50微微法之间)加以中和。

以上调整完毕,可以将全部电路移装到安装板上。为了改善音质,在推挽级T\(_{5}\),T6的集电极(Tp\(_{2}\)的初级绕组)两端,可加接一只0.0l~0.05微法电容器。此外为了减小电池内阻,特别是在电池用久,电压降低以后,有利于音频通畅,应在电源、间并联一只100微法以上的大电解电容器,这样可以使电池电压低落到1.2伏时,仍可收听而不失真,在正常情况下,对于音质也有显著的改善效果。(杨名甲)