适合业余制作的落地式收音机机芯

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“知音”SF—212型交流二波段落地式收音机机芯是专为无线电业余爱好者设计的。外形如图1、图2所示,自己再配以音箱便可获得与电子管机媲美的音质。该机结构简单,全机将整流、低放、收音三大部分元件设计在同一块印刷板上,布局严谨,外引线少,金加工件少,装配调试方便。由于印刷板走线和接地点安排合理,对于消除自制落地机常见的交流声、背景噪声及寄生振荡有明显改善。另外,潍坊无线电三厂备齐了机芯全套零件可供函购,所以更适合偏远地区的爱好者动手实验。

图1
图1 🔍原图 (758×265)
图2
图2 🔍原图 (829×371)

电路特点

图3是该机的电原理图,从图可见收音部分有以下几个特点:1.具有中、短两个波段,波段开关位于短波时R\(_{3}\)与R2并联,以增大变频管BG\(_{1}\)集电极电流,提高了短波变频增益。2.一般半导体收音机中放级多采用单调谐回路,通带和灵敏度两项指标相矛盾,当谐振曲线调得较尖锐时,虽然灵敏度提高了,但通带过窄,音质变得低劣,且易于啸叫;谐振曲线调得平缓时,选择性,灵敏度均受到影响。该机由于采用了两级双调谐中频放大器,使得通带加宽(8~9KHz),选择性好,灵敏度高。3.中放部分采用二次自动增益控制; BG3射极串入一个负反馈电阻(R\(_{11}\));中、高频部分印刷板采用大面积环路接地。以上措施对抑制寄生振荡、提高收音效果均有一定作用。4.考虑到落地机不便移动的特点,该机中、短波均未使用磁性天线,采用2米左右多股软线拖于机外即可正常收音。如有条件将其端头接一根金属棒插于潮湿地面,或接在自来水管、暖气片上,效果更好(注意此时机壳公共地线不可再接大地)。

图3
图3 🔍原图 (825×2601)

低放部分的输入级是由BG\(_{4}\)组成的射极跟随器,输入阻抗大于100KΩ,可配接动圈式、晶体式唱头,或配接录音机。R18、 R\(_{19}\)、C30在BG\(_{4}\)之前组成Ⅱ型低通滤波器,滤除检波之后的高、中频余量也可滤除拾音时的高频杂波。BG5及前面的阻容网络共同组成可分别调节的负反馈式高、低音调节电路。高、低音控制范围均不低于±15dB。BG\(_{6}\)是缓冲放大器。集成运放块8FC1I与BG8~BG\(_{12}\)共同组成负载特性可变的单电源OTL电路。大家知道,一般运放集成电路都是双电源供电接成OCL形式。这种形式电源变压器需多一个绕组,多一组整流滤波元件。另外,由于运放块参数不一致,会使扬声器音圈始终有直流电流流过,有时甚致烧坏扬声器,为此不少OCL电路设有保护电路,这样又使电路复杂化。本机8FC2I仅用一组电源供电,稳压源BG7的输出电压由R\(_{33}\)、R35、C\(_{44}\)分压滤波,由R34取出作为8FC2I输入端的偏压,而OTL输出端中点直流电压受此电压控制,因此适当选取R\(_{33}\)、R35,便可使中点电压为电源电压的一半。C\(_{51}\)为输出隔直流电容,Y1为高音扬声器,Y\(_{2}\)为中低音扬声器。该机使用8Ω扬声器可得5W音频平均功率,频响范围为30~30KHz(±2dB),家庭欣尝己觉满意。如使用4Ω,16Ω扬声器也行,读者可自行选配。

低放电路的另一个特点是将主放大器按图4接成随负载变化的负反馈电路。大家知道,电子管机音质好的原因除功率贮备较大,过荷能力较强,以及瞬态互调失真较小外,还有一个原因是电子管机输出负载特性好。也就是说输出功率与负载呈正比例变化。扬声器是感性元件,对于不同频率呈不同阻抗,这样高音频的输出功率就大于低音频的输出功率。而OTL电路的输出功率P\(_{o}\)=VCC\(^{2}\)8R\(_{L}\),VCC是电源电压为固定值,R\(_{L}\)是扬声器音圈阻抗,可见Po与R\(_{L}\)成反比例变化。如按图4接法情况则相反。假设输出音频电压为V0,负反馈电阻为R\(_{S}\),反馈压降为VNF。因此V\(_{NF}\)=VoR;R\(_{L}\)+RS。由于R\(_{S}\)《RL,所以V\(_{NF}\)≈Vo\(\frac{R}{_{S}}\)RL,可见R\(_{L}\)增大时负反馈给输入端的VNF变小,放大器增益提高,输出功率就可随R\(_{L}\)的增加而提高。适当选取RS值可使OTL电路的负载特性接近电子管功率放大器。本机OTL电路的直流负反馈由R\(_{36}\)取自8FC2I的输出端。由于C49的隔直作用,直流反馈近于100%,所以工作点十分稳定。交流负反馈有两条途径。一条由R\(_{36}\)取自8FC2I输出端。由于C49容量很大,对交流近似短路,所以反馈量为R\(_{36}\)与R37之比(R\(_{39}\)忽略),如果R36/R\(_{37}\)值减小,反馈量就增大,使8FC2I增益降低,反之增益则提高。另一条途径是通过C49、R\(_{37}\)取自R39(即图4中的R\(_{S}\))。反馈量可依试验效果调整,一般R39取0.1~0.3Ω,不宜过大。

图4
图4 🔍原图 (371×245)

二极管D\(_{1}\)~D3正向串接,其压降为2.1伏左右。作为BG\(_{1~3}\)、BG5~6的基极偏压源,因此可不必调整静态工作点。收音部分主电源由D\(_{4}\)稳定在6~8伏并兼作BG4的基极偏压;BG\(_{8}\)作为OTL输出管BG9~12的基极偏置管,调节R\(_{43}\)可改变BG8的饱和深度(即集电极、发射极之间的电压值),从而控制了BG\(_{9~12}\)的直流电流大小。由于各晶体管偏置均由相应的稳压源供给,所以整机工作稳定可靠。如果所用晶体管管型和β值照附表选用,直流工作点一般无须调整,使业余制作较为简单方便。

元件选择及装配调试

该机使用的运放集成电路是国内名牌正品,晶体管均经过严格老化筛选。对晶体管的要求及各管直流工作状态可参考附表。但由于D\(_{ll}\)选用2CW7L或2CW65,稳压在20~24伏范围,故表中所列数值仅作参考。

晶体管 BG\(_{1}\) BG2 BG\(_{3}\) BG4 BG\(_{5}\) BG6 BG\(_{7}\) BG8 BG\(_{9~1}\)0BG11~12

BVceo(V) ≥10 ≥10 ≥15 ≥15 ≥20 ≥25 ≥15 ≥10 ≥20   ≥20

β 60~100 80~150 40~80 >150 80~150 30~60 >80 >25 ≥60  ≥25

V\(_{c}\)(V) 5.7~7.3 5~7 6~7.5 15~17 8~10 11~13 24~26 OTL输出端中点电压

V\(_{e}\)(V) 1.1~1.45 0.3~0.5 0.9~1.1 4.5~6.5 1.6~1.8 0.7~0.9 20~22 11~13

I\(_{c}\)(mA) 0.5~0.65 0.3~0.5 0.9~1.1 1.1~1.7 2.4~2.7 2.2~2.4 Ic11·I\(_{c12}\)5~20mA

调整电阻 R\(_{2}\) R6 R\(_{1}\)0R26R\(_{3}\)0电流调节R43

由于8FC2I的输出电流较小,复合管BG\(_{9}\)、BGll和BG\(_{1}\)0、BG12的β值乘积不能低于1500。实验表明,当BG\(_{11}\)、BG12采用NPN型功率管时,BG\(_{9}\)、BG11的β乘积比BG\(_{1}\)0、BG12β乘积大1~3倍(BG\(_{ll}\)、BG12采用PNP型功率管时,BG\(_{1}\)0、BG12的β乘积比BG\(_{9}\)、BG11β乘积大1~3倍)效果较两组管β乘积相近好。同时设计印刷板时考虑到末级功放管既可使用NPN型又可使用PNP型,走线作了通用性安排。图3是采用3DD时的电路,图5是采用3AD时的电路。具体接法可参照说明书。

图5
图5 🔍原图 (517×463)

收音部分的振荡线圈和中频变压器均使用市面通用成品,B\(_{1}\)用ZTF—2—1;B2用DTX—3—1;B\(_{3}\)用ZZX—3—1;B4用DZX—3—1;B\(_{5}\)7用TTF—2—7;B\(_{6}\)8用TTF—2—8;B\(_{9}\)用TTF—2—9。

焊接前应将所有元器件进行常规检查。确保元器件质量可靠。按说明书中印刷板图焊接不得出错,以免调试时耽误时间或损坏元件。音调部分的阻容元件直接焊在高低音电位器上,以减少引线。保险丝可选用1A的保险丝管,将两头接上引线直接焊在印制板上。

调试时大功率管的发射极、集电极及R\(_{43}\)先不接上。接通电源后首先量BG7的集电极和发射极,应分别为+24V和+21V左右,再量8FC2I输出脚⑥和末级中点电压,应为+11.5V~13V,约为电源电压的一半,如相差较大,应检查R\(_{33}\)、R35分压电路及C\(_{44}\)是否漏电。如果输入端没加信号而输出端有交流电压存在或BG9、BG\(_{1}\)0电流过大,说明电路中有自激。此时应减小8FC2I的防振电阻R40、R\(_{41}\)或加大防振电容C46、C\(_{47}\)、C48直至自激消除。C\(_{5}\)0一般不接,自激时可接入一试。

应注意的是8FC2I与8FC2的接脚不相同。图6是8FC2I的接脚图;图7是8FC2I的内电路图,供调试时参考。图8是末级大功率管的散热片尺寸,供制作时参考。

图6
图6 🔍原图 (321×313)
图7
图7 🔍原图 (599×393)
图8
图8 🔍原图 (341×540)

落地机的机箱尺寸可参照有关音箱尺寸的资料,如按图1设置拉线扩展装置,再配以本厂设计的560×110mm玻璃度盘,无论机箱设计成立式或卧式,款式均美观大方。

该机芯的全套零件可以函购,函购方法见本页函购消息。(潍坊无线电工厂 刘永华)