中频放大器(下)

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实际电路分析

附图为牡丹6410型超外差式收音机的中放电路。BG\(_{2}\)是第一中放管(3AG21),BG3是第二中放管(3AG21);共有B\(_{1}\)2\(_{3}\)4四个中周,其中B\(_{1}\)B2构成电感耦合的双调谐回路,C\(_{13}\)为初级回路电容,C15为次级回路电容。B\(_{3}\)为电感耦合单调谐回路中周,初级回路电容为C18,为了展宽回路的通频带,回路两端并联有电阻R\(_{7}\)以降低回路Q值。B4亦为单调谐中周,C\(_{23}\)为回路电容,也并联有电阻R25以展宽频带。各中周是采用SZP系列,分别为B\(_{1}\)—SZP7(绿色),B2—SZP1(黄色),B\(_{3}\)—SZP2(白色),B4—SZP3(黑色),色标涂在中周内的可调磁帽上以便区分。变频来的信号经B\(_{1}\)2 选出中频,由B\(_{2}\)的次级线圈耦合送至第一中放管BG2基极,经BG\(_{2}\)3进行选频放大再送至BG\(_{3}\)4进行第二次选放。由B\(_{4}\)的次级输出放大后的中频信号送给D2 进行振幅检波。D\(_{2}\)、C26、R\(_{14}\)、C27、W组成检波电路,检出音频信号。图中C\(_{17}\)和C22是中和电容,C\(_{14}\)C25是电源的退耦电容,R\(_{17}\)是退耦电阻。

图1
图1 🔍原图 (1083×665)

中放电路的晶体管直流工作点是很重要的,假如第一中放集电极电流I\(_{C}\)过大则容易引起自激,而且AGC作用也会减弱,再考虑到这一级信号的幅度还较小,即使Ic小一些,动态范围也足够,不致引起信号失真,所以I\(_{c}\)应选小一些,通常调到0.3~0.5mA。第一中放的偏流,在静态时由分压电阻R6与R\(_{13}\)、R14、W分压决定,有信号时将随信号大小而变(由于AGC的作用)。变化过程是这样的:信号大时,检波后在R\(_{14}\)及W上得到的音频信号就大,这个音频信号是有直流分量的(以后详述),该音频信号经R13、C\(_{16}\)构成的低频滤波电路后就滤除了音频成分,只留下直流分量加在BG2的基极,使基极电压随之上升,而基极电流则减小(因为是PNP管),使管子放大量下降。反之,信号小时,使放大量上升。R\(_{6}\)是BG2的上偏置电阻,静态工作点由它调整决定。R\(_{8}\)是发射极接地电阻,稳定工作点用,并联的C19是高频旁路电容,对中频信号,BG\(_{2}\)的发射极相当于交流接地,所以是射极接地的放大器,增益很高。在第二中放,因主要承担放大任务,信号幅度也较大,故IC应选大一些,一般为0.6~lmA。直流工作点由R\(_{1}\)0和R11分压决定,C\(_{21}\)为旁路电容,以使B3次级线圈一端交流接地。R\(_{12}\)C24为BG\(_{3}\)的发射极电阻和旁路电容。

在中放电路中,除晶体管和中周外,回路电容C\(_{13}\)、C15、C\(_{18}\)、C23是关键元件,必须用电容量误差小,稳定度高的电容,例如云母电容之类。中周B\(_{1}\)2\(_{3}\)4的电感量已在出厂时调准,磁帽大都用漆或蜡封妥,决不能轻易调动。因为一旦调乱失谐,将很难在没有仪器的情况下准确调谐,会严重影响接收效果。其他元件除决定工作点的R\(_{6}\)、R10应准确外,都没有很严格的要求,若有损坏,用相近的数值替代是可以的。图中R\(_{5}\)、D1、R\(_{9}\)是并联在中周B2上的所谓二次AGC电路,防止强信号输入时造成阻塞而使收音机输出减小,音质变坏。用来补充上述AGC电路的不足,这里不多讨论。

中周的调整

使中放电路中每个中周都准确地调谐在中频,是电路性能优劣的关键所在。收音机用得久了,会因回路电容变质、中周磁芯老化、晶体管老化变质参数改变等原因造成中周失谐,或者,原机中周损坏,更换新中周时也会是失谐的。这时,就必须对中周进行校堆。在没有仪器的情况下,欲使各中周都准确调谐在中频465千赫,达到原设计的指标是很困难的。但实际上只要我们能把每个中周都调谐在与465千赫中频相近的同一频率上,还是能获得较好的收听效果的。那么,如何不用仪器调整中周呢?常用的方法之一是利用电台广播来校准。只要收音机还能收到广播,就可以调整中周使声音变得最大,因为只有每个中周都基本谐振在同样频率时中放的放大量才最大、输出音量才大,这就可以基本校准中周了(市售中周的频率调节范围是有限的,约在465±10千赫左右)。具体步骤如下:先把音量电位器旋到音量最大处,然后调节双连电容器到容量最大的一端,找到一个低频端的广播电台(例如中央台540千赫),再用没有磁性的改锥细心调节中周的磁帽,使音量达到最大。调整次序是由最后一个中周开始,依次向前,并且需要反复进行。当调得音量够大之后可旋转收音机的方向,使音量减小(如还嫌大,则可同时关小音量电位器)再重复上述步骤,直至最佳。调完后试听一下,看看灵敏度和选择性如何,如觉满意即妥。

这种调整方法值得注意的一点是,在调准一个电台之后,应将本振级停振,看收到的广播是否消失,只有在消失的情况下才说明通过中放的信号确实是本振信号与电台信号经变频后的差频(中频),如果使本振停振后仍能收到广播,则说明通过中放的信号并非变频后的中频信号,而是电台信号直接通过了中放,中放的谐振频率是与电台信号相近而不是中频。当然这样调整的中周是无意义的。使本振级停振的方法,可将双连电容器中的振荡连短路,也可将本振线圈短路(初级线圈或次级线圈自己短路,而不是初次级之间短路)。

另一种调整中周的方法是借助于一台良好的收音机当作信号源来进行。先把两台收音机的地线连在一起,把被调收音机的本振级停振,然后使好的收音机准确接收一个电台的信号,这时它的中放电路中应是中频信号。再从好收音机最后一个中周的次级(检波二极管之前)用几十微微法的电容引出这个中频信号,当作标准中频信号源,送至被调收音机的输入端或者变频管的基极,最后由后往前依次调整各欲调中周的磁帽,使被调收音机有同样电台的声音输出且音量最大。反复进行即可校准中周频率了。调整时应注意中频信号的引线不宜过长,以免分布参数影响中频及辐射干扰。如发现信号太强甚至已使被调机自激,可将信号线靠近被调机,减弱信号强度。调妥后再使被调机本振正常工作,试听效果。

无论用什么方法调整中周,都需要反复耐心地进行才能成功,也许还会出现一些意外情况,但比盲目乱调总要好得多。总的说还应以不要轻易调动中周为原则。至于用仪器调整的方法,这里就不多谈了。

中放自激问题

这个问题是中放电路最常见的故障之一,当中放有自激现象时,由变频级输出的中频信号和中频放大器产生的自激振荡信号会产生差拍,差拍干扰信号会随电台信号被后面各级放大,造成差拍干扰的啸叫声。由于中放自激振荡可能很强,往往使AGC控制电压大大增加,又使中放工作失常,谐振曲线畸变,导致信号失真,音质变坏甚至干脆只有啸叫收不到电台。自激的原因很多,比如某个元件或中放管变质,使中放工作点过高,增益变大;中放管更换后β过高;中和电容开路或变质,使中和不良;中放管发射极电容短路;中周失谐或谐振曲线变坏;电源内阻过大,退耦电路又不良,使共用电源的两级中放通过电源内阻产生交连;中周外壳接地不良,屏蔽作用变坏,AGC电路不正常……等等。检查收音机的自激故障,应首先判断故障出在哪一级电路,在低放部分正常的情况下,一般说自激问题出在本振或一中放的机会较多。变频级也是一级中放,它产生自激有个特点,即自激是随收音机调谐频率变化的。我们可以分别收听不同的电台,如发现频率低端自激轻而高端自激严重,则多半是本振信号过强的原因造成的。如果自激现象与收听的电台无关,可能就是中放的问题了。排除变频级自激之后,还要辨别是第一中放还是第二中放自激。我们知道,第一中放是有AGC作用的,信号强时这一级增益低,信号弱时增益高,而增益越高则引起自激的可能性越大。据此,可以试收强信号电台和弱信号电台的广播,若弱台自激而强台不自激,则大多是第一中放级有问题。如果无论强台弱台都自激,则很可能是第二中放级有问题。因为这一级没有AGC控制,又担任主要放大任务,增益较高。

初步找到自激的范围后,可先检查元件有无损坏,变质,脱焊,虚焊,短路等异常情况,必要时可拆下测量或更换。因为原机曾是好的,不致出现因布线、元件排列不合理等原因造成的自激。然后从直流工作点的测量着手(静态测量应在无信号的情况下进行,避免AGC电路的影响),看中放管各脚电压是否正常。比如说,以附图电路为例,如发现二中放BG\(_{3}\)基极电压过低(指对地而言负电压的绝对值小),则产生原因可能是R10阻值变大、R\(_{11}\)阻值变小、C21漏电、C\(_{22}\)漏电、中周B3次级线圈4~6对外壳或地绝缘不良等等。这就能查出具体原因。如果直流工作点也正常,就该怀疑中周是否严重失谐或有损坏了。

消除自激是个麻烦问题,检查自激原因也不容易,但掌握了电路工作原理,再根据上述产生自激的各项可能原因逐一查找。总是能解决的。许多具体问题就不一一叙述了。(王勤)