变频电路的调整及元件选择

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变频电路调整得好坏,是决定一台收音机质量的关键。在维修的过程中,更换变频管、振荡线圈、双连电容器等元件之后,一般都需要对变频电路重新调整,才能使收音机恢复原来的技术指标;一台自己安装的收音机,变频电路不经过仔细地调整,也不可能达到比较满意的效果。

变频电路的调整主要包括静态工作点的调整、频率范围的调整以及灵敏度的调整。下面按调整顺序分别来谈谈这几方面的问题。

静态工作点的调整

从变频电路的分析中,我们已经知道,变频管在变频电路中同时担任着振荡及混频两项任务。在组成本机振荡电路时,变频管作为一个放大元件,静态工作点高些,即集电极电流大些,放大倍数高,本机振荡电路起振容易,并且在电池电压下降时也不会出现停振的现象。而在组成混频电路时,变频管的集电极电流却不宜调得太大,否则变频管就会失去“非线性元件”的特点,不能很好地起变频作用。另外,随着集电极电流增大,变频管的噪声也要升高。因此,综合这些因素变频管的集电极电流既不能取得太大,也不能取得太小,一般取0.4~0.6毫安。而且在调试过程中,还要根据实际效果最后确定变频管偏置电阻的数值。

图1是牡丹6410型收音机中波段变频电路。R\(_{1}\)、R2分别是变频管BG\(_{1}\)的上、下偏置电阻,R3是发射极电阻。调整集电极电流一般是调整上偏置电阻R\(_{1}\)。调整时先用一个电阻与一个电位器串联来代替R1,调电位器使集电极电流达到合适的数值,再用万用表(欧姆档)测量出电阻和电位器的总阻值,最后换上阻值和总阻值相同的电阻作为R\(_{1}\)。

图1
图1 🔍原图 (677×353)

测量集电极电流的方法,一种是把电流表或万用表(电流档)串联在集电极电路中,从电表上直接读出集电极电流值;另一种是用电压表或万用表(电压档)测量发射极电阻两端的直流电压,再根据欧姆定律求出发射极电流的数值,也就是近似的集电极电流数值,即l\(_{eQ}\)=

VeQR\(_{e}\)≈IcQ。

频率范围的调整

调整频率范围也叫做对刻度。收音机的频率范围是按国家规定来设计的。例如中波段的频率范围为535~1605千赫,一般还要在频率高、低端各留1~3%的余量,通常定为520~1620千赫左右。而接收频率的改变又是靠调节双连可变电容器来实现的,因此调整频率范围的目的,就是使可变电容器从最大变到最小时,能够与规定的接收频率范围符合起来。频率范围不对的故障,并不是指可变电容位置与频率刻度不对,而是指针所指的频率刻度与所接收的电台信号频率不一致。例如接收频率为720千赫的电台信号时,在频率刻度为720千赫的位置上收不到,却在频率刻度为800千赫的位置上收到了。这种电台频率“移动”的结果,势必造成波段中某些高频端或低频端的电台被“移到”这个收音机的接收范围之外。所以调整频率范围也就是使收音机的频率刻度与电台频率一致起来。

那么造成频率范围不对的原因是什么呢?是因为本机振荡频率不对。仍用上例来说,在刻度720千赫的位置之所以收不到720千赫的电台播音,是由于这时本机振荡频率不是720+465千赫,也就是本机振荡频率与720千赫的频率差不是中频465千赫,因此720千赫的信号不能通过中频回路,即使这时输入回路调谐得很准,输入的720千赫信号再强也无济于事。相反地在刻度800千赫的位置,由于本机振荡频率恰好能够满足 720+465千赫,尽管此时输入回路处于失谐状态,输入的720千赫信号很微弱,收音机仍然能够收到720千赫电台的播音。这就说明,一台收音机能否收到某一频率电台的播音,关键取决于本机振荡频率能否与这个电台频率相差一个中频,而不取决于输入回路的谐振频率。因此,在调整频率范围时,我们就可以暂时不考虑输入回路调谐与否,只要改变本机振荡回路的电感和电容,来改变本机振荡频率,当本机振荡频率与中频465千赫的差值恰好等于所指的刻度频率时,也就是说,当本机振荡频率与所指的刻度频率的差值恰好等于465千赫时,收音机就能够收到这一刻度频率的电台播音。这样,我们就可以用改变本机振荡回路电感和电容的办法来达到调整频率范围的目的。

具体的调整方法见图2a。调整时先调中波段后调短波段。在没有仪表的情况下,可以利用电台信号来调整。在频率范围调整前,应先调好中频放大电路,使收音机基本上能够收听。调整时先在低频端选一个电台,例如中央台639千赫,调整调谐旋钮使指针对准639千赫的刻度。然后调中波振荡线圈L\(_{4}\)的磁芯,收到这个电台的播音并调到声音最大,低频端就初步调好。调整时也可先接收到这个电台的播音,然后一边调L4磁芯一边重新调谐,使指针逐步逼近639千赫的频率刻度。调整L\(_{4}\)有这样的规律:如果收到这个电台播音时,指针所指示的频率高于639千赫,则应减小L4的电感,一般需反时针旋出磁芯;反之,指示的频率低于 639千赫时,则应增加 L\(_{4}\)的电感,顺时针旋进磁芯。低频端调完之后,再来调高频端。在高频端再选一个电台,例如北京台1476千赫,调整调谐旋钮使指针对准1476千赫的刻度,调补偿电容C10,收到这个电台的播音并调到声音最大,高频端就初步调好。同样,也可以先收到这个电台的播音,再用“逐步逼近”的方法来调整。调整补偿电容C\(_{1}\)0有这样的规律:收到这个电台播音时,指针所指示的频率高于1476千赫时、应减小C10的容量;反之,指示的频率低于1476千赫时,则应增加C\(_{1}\)0的容量。由于调L4时对高频端也要有一些影响;调C\(_{1}\)0时对低频端也要有一些影响,所以需要反复调整几次才能使高、低端基本上符合频率范围的要求。另外,在调整的过程中,最好有一台频率刻度较准确的收音机作为标准,对照着调整就更为方便。

图2
图2 🔍原图 (921×993)

一般来说,当高、低端频率刻度调准之后,中间刻度的误差不会很大。但也可以在中间收一个电台来核对一下频率刻度,如果偏差较大,应着重检查一下双连电容器和垫整电容器是否良好,指针的起站位置与双连电容器的最大容量位置是否一致。

灵敏度的调整

频率范围调好之后,收音机的频率刻度与实际的电台频率就可以做到基本一致。但是,这时输入回路的谐振频率并不一定与电台频率一致。如果失谐较大,变频级输入信号将大大减小,使收音机的灵敏度降低。因此必须进行灵敏度的调整。

调整灵敏度实际上就是进行跟踪的调整。如前面所分析的那样,在波段内实现“三点跟踪”。不过这里需要说明,在分析跟踪原理的过程中,我们曾经假设输入回路的调谐范围即为波段的频率范围,通过调本机振荡回路去“跟踪”输入回路,以满足两回路频率差465千赫的关系。即在图3中先调好曲线a,再调曲线b。用这种方法来分析跟踪的关系是比较容易理解的。然而在实际调整跟踪时,由于决定频率范围的因素是本机振荡回路,所以必须根据频率范围的要求,首先调好本机振荡回路,在此基础上,再调整输入回路去“跟踪”本机振荡回路。即图3中先调好曲线b再调曲线a。而这两种调整方法的原理是一样的。

图3
图3 🔍原图 (463×352)

调整灵敏度也是先调中波段后调短波段,具体作法见图2b。由于调整时所用的信号是电台信号,所以就不能按照予先所设计的跟踪点来调整,只能根据实际情况在高频端和低频端分别选两个电台信号来调整,例如仍选调整频率范围时选的两个电台信号639千赫和1476千赫。首先调低频端,将收音机调谐到639千赫,收到电台的播音并调到声音最响。为了使调整过程中高频输入信号不致太强,而不易调整到最响点,可以转动磁性天线的方向(即改变收音机的位置),使声音减小些,然后再调整输入回路线圈在磁性棒上的位置,即调整输入回路的电感L\(_{2}\),使声音进一步增大达到最响,此时输入回路则谐振于639千赫,低频端的跟踪点就基本调好。再调高频端,将收音机调谐于1476千赫,收到电台的播音并调到声音最响,调节输入回路的微调电容C3,使声音进一步增大达到最响,高频端的跟踪点也基本调好。同调整频率范围一样,高频端和低频端的调整也要互相牵制,需要反复调整几次才能最后调准。

为了进一步鉴别跟踪是否良好,可采用一根测试棒来检查。测试棒是一根长10公分左右的绝缘棒(塑料、有机玻璃、胶木均可),一端固定一个磁芯或一段断磁棒,另一端固定一个铜块或一段铜棒。这两端分别称为“铁端”和“铜端”,见图4。检查时,先把收音机调谐到639千赫,并调谐到声音最大,再用测试棒铜端靠近磁性天线,若在靠近的过程中声音变大,则说明输入回路的电感偏大,输入回路的谐振频率偏低,需要将线圈从磁棒上向外拉出一些,直到铜端靠近时声音不再增大时为止。接着再用测试棒的铁端去靠近磁性天线,若在靠近的过程中声音变大,则说明输入回路的电感量偏小,应将输入回路的线圈向磁棒的中间位置移动。直到分别用铜端和铁端靠近磁性天线声音都有所减小时,则说明该点已经达到了跟踪。然后再用同样的方法来检查1476千赫点的跟踪情况,得到第二个跟踪点,一般来说,成品收音机更换的元件合适,只要在低频端及高频端实现两点跟踪之后,中间一个跟踪点就不会失谐很大,不必再去调整。

图4
图4 🔍原图 (497×205)

变频电路的元件选择

(1)变频管

变频管在变频电路中担任振荡与混频两项任务,工作频率较高。工作在中、短波时,晶体管的最高振荡频率f\(_{T}\)应大于60兆赫。又因为变频电路处在收音机的第一级,变频管的噪声对整机的噪声影响最大,所以要尽量挑选噪声较小的晶体管。β值也不要取得太大,一般以50~60为宜。

(2)本机振荡线圈

选用本机振荡线圈首先要注意与双连电容器配套。采用的双连电容器的最大容量不同,振荡线圈的电感量也不一样,因此在维修时最好能换上与原来型号相同的线圈。其次,在使用型号相近的振荡线圈时,要注意新换线圈的引出端与原线圈是否一致,以避免接错。如需要重新绕制时,还要注意线圈的同名端(参看图5),4、6端如果绕向相反就不能振荡。另外振荡线圈的外形与中周往往相同,要看清型号来加以区别,不要与中周互换。

图5
图5 🔍原图 (613×261)

(3)双连电容器

在普通的晶体管收音机中,常用的双连电容器为等容小型密封双连电容器,例如 CBM-2X-270型,每组容量均为7~270微微法;在大型台式机中常用空气双连电容器,例如 CB-2-365型;在微型机中则常用差容小型密封双连电容器,例如 CBM-2X-60型。使用时要注意区别。

(4)微调电容器

常用的微调电容器有瓷介微调电容器与拉线微调电容器,见图6。在使用中要特别注意拉线电容器的容量只能减小不能增大,不能一次拉掉圈数太多,否则容量过小就不能绕回去再用了。

图6
图6 🔍原图 (537×226)

(5)其他电容器

在变频电路中还有几只固定电容器。在图1中,C\(_{4}\)为高频旁路电容器,一般采用优质的涤纶或瓷介电容器,其数值不必要求很准,可取0.01~0.047微法; C11为振荡耦合电容,一般也采用涤纶或瓷介电容器,其数值要求也不十分严格,不过容量过大会使振荡过强产生寄生振荡;容量过小又可能发生灵敏度不均匀或低端停振。C\(_{9}\)为振荡回路垫整电容,最好采用云母电容器,更换时也要尽量符合原来数值。(刘铁夫)