三极管检波现象

——来复低放电路的一种故障

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有来复低放级的超外差式收音机(即中放管兼作第一级低放),其优点是挖掘了晶体管的潜力,利用较少的晶体管得到了较高的增益;但其电路复杂,也带来了一些副作用,如容易产生大信号阻塞、三极管检波现象,以及失真较大等。在检修这种收音机的来复级的故障时,如果判断不够准确,会造成一些错觉。尤其是三极管检波现象,要特别加以注意。

一、从检波二极管的故障谈起

一般超外差式晶体管收音机,如果检波二极管发生开路、短路,整机便不能收音;但如果二极管正向电阻变大,会有下列两种情况:

1.正向电阻增大很严重,达数千欧以上,此时检波效率严重下降,整机灵敏度显著低落,不能收音。

2.正向电阻较正常值增大,但不超过同一数量级(用万用表测量在1千欧以下),往往会出现与上述相反的现象,即整机灵敏度反而升高,甚至会出现噪音增大或中频自激现象,其原因可解释如下:

图1
图1 🔍原图 (418×288)

一般超外差式收音机第一中放级的偏置电流主要经由检波二极管D构成回路,见图1,即由地(电池正极)经第三中周次级线圈和检波二极管D,再经R、R\(_{B}\),回到电池负极完成回路。因为D的正向电阻RD远小于电位器的阻值,D和电位器并联总阻值主要决定于D的阻值,即略小于D的阻值。当R\(_{D}\)增加时,D上的直流压降增大,即中放基极电压VB增高,中放管集电极电流I\(_{C}\)增大,因此中放增益增大。如果这种增大大于二极管正向电阻变大所造成的检波效率下降的影响时,就会出现上述整机灵敏度反而升高的现象。

对于有来复低放的超外差式半导体收音机来说,当它的检波二极管正向电阻增大不太严重时,也会出现上述现象;而当检波管正向电阻变得很大时,则会产生三极管检波现象,在大信号输入时虽然灵敏度有降低;但仍能收音。这是来复式收音机电路所具有的矛盾的特殊性。

二、三极管检波现象

有来复低放的超外差收音机,在检波二极管损坏失去检波作用时,仍能收音,这是因为发生了三极管检波现象所造成的。我们知道,一般晶体三极管作中频放大时(如图2),工作点调到中放管I\(_{C}\)~Vbe曲线的直线段,当检波二极管正常时,由于有自动增益控制作用,不管大、小信号输入,加到中放管基极的信号幅度被控制在一定数值,此时中放管只有放大作用而无检波作用。其工作状态如图3所示。

图2
图2 🔍原图 (616×370)
图3
图3 🔍原图 (378×368)

当检波二极管损坏时,没有音频信号从检波管D输出端通过电容C回送到中放管基极。此时如果中频输入信号幅度不大,基本仍工作在I\(_{C}\)~Vbe曲线的线性区域,其工作状态仍如图3所示,没有三极管检波现象,由于二极管有故障不能检波,所以无音频信号输出,小信号电台收不到。

但如果收听的是本地强信号的电台,进入来复中放管基极的中频信号,由于二极管损坏无自动增益控制作用,它会增大数倍以至数十倍。这时由于输入中频信号峰值超过固定偏置电压,中放管的发射结会产生整流作用。这种对中频调幅波的整流就起了检波作用,即使信号不十分大,尚未完全进入整流状态,但由于已进入I\(_{C}\)~Vbe曲线的非线性区,其输出波形不对称,也会产生平方律检波,如图4所示。此时中放管输出端会有音频信号输出,这就是所谓“三极管检波现象”,即三极管代替了二极管起检波作用。

图4
图4 🔍原图 (408×400)

如果中频输入信号再大到使包络线下端进入截止区,就会使中放三极管的发射结发生完全的整流作用(如图5)。中放管输出端将有更大的音频信号输出。

图5
图5 🔍原图 (500×582)

三极管检波现象是来复式收音机特有的一种故障现象。但这种故障的各种现象与其他故障的现象有些是一样的,因此检修时要透过现象看到本质才能加以识别。

毛主席教导说:“我们看事情必须要看它的实质,而把它的现象只看作入门的向导,一进了门就要抓住它的实质,这才是可靠的科学的分析方法。”

来复式收音机发生三极管检波时,会出现以下几种现象:

1.整机能够收音,但灵敏度明显低落;

2.偏调时放音难听,失真很大;

3.无论收听大、小场强信号,一中放电流都不发生变化。用万用表测检波二极管负极直流电压无变化,即无自动增益控制作用;

4.加信号调整来复负载中频变压器时反映迟钝,或根本不起作用;

5.在加有远近程开关的收音机中,当这个开关放在“远程”时,调音量电位器不起作用。

上述几种现象都是发生三极管检波故障时出现的,但其中关键的是第3种现象,因为三极管检波主要是由于自动增益控制作用消失引起的。抓住了这种现象的实质,就可判断是否出现了三极管检波。然后再进一步分析故障产生的原因是检波二极管损坏还是其他什么原因,而不应乱调中频变压器或乱动其他零件,否则反而引起更多的故障。

来复电路发生三极管检波现象,其主要原因是自动增益控制失灵,其次也可能是来复级偏置电压太低,使大信号进入非线性工作区。其具体原因是:

1.检波二极管损坏,如正向电阻过大、开路、短路等。

2.来复级中周次级开路。

3.来复级中周谐振回路严重失谐,通过它传输给检波二极管的功率就极小。虽然此时二极管是良好的,检波作用也会很微弱。这时在来复级也会出现三极管检波现象。

4.来复级上偏置电阻断路,或数值变得太大,或该级晶体管特性变化。

所以,当发现收音机灵敏度低落等上述各种故障现象时,应首先检查检波二极管是否正常,然后检查来复级中周有无开路、短路、局部短路、谐振电容损坏等而引起严重失谐情况,检查来复级偏置电压是否正常。这样才能作出正确的判断,收到良好的修理效果。(天津市长城无线电厂技术科 刘锡卓)