晶体管收音机的元器件好买,收音机的实用性又强,无线电爱好者都把它作为电子技术入门实验。下面介绍直放式四管机的制作方法。
在四管机实验中,初学者应该掌握以下几点:(1)掌握来复再生和推挽功率放大的工作原理。(2)会调试四管直放式收音机的直流工作点、频率范围和再生状态等。(3)会自己设计四管收音机的印刷电路并完成整机的装配。
电路介绍
四管收音机的电路种类很多,在很多书刊中都有现成的资料,所以初学无线电的爱好者用不着自己设计。只要根据自己的需要选择其中一种就可以。图1所示电路前级采用来复再生式放大检波,后级采用推挽式功率放大,这种形式效率较高,而且易于安装,是低频功率放大器中典型的电路。

关于来复再生式放大原理,前面几期“无线电”中已经做过介绍,不再重复。这里着重介绍一下推挽式功率放大的基本工作过程:图2为推挽功率放大器的原理图。在推挽功率放大器中晶体管工作在乙类状态,即两只三极管无信号时,处于截止状态(基极对发射极的电压为零)。在有信号时,晶体管BG\(_{3}\)和BG4轮流工作。在信号正半周时,上边管子相当于给基极加了正电压,使它的发射结加了反向偏置,所以不工作;而下边管子的基极相当于加有负电压,使发射结加了正向偏置,所以能工作,对信号进行放大。在信号负半周时,与上述情况相反,下边三极管BG\(_{4}\)不工作,上边三极管BG3工作,对信号进行放大。放大后的电流,通过输出变压器B\(_{2}\)耦合到扬声器,扬声器上得到了完整的信号。

在实际电路中,考虑到乙类工作状态在小信号时会产生交越失真,在无信号时,基极要给以一定的偏流,所以推挽功率放大实际上是甲乙类工作状态。BG\(_{2}\)管为前置低频放大级。
四管机制作步骤
在选好电路图后,我们就要设计整机的结构。第一步;选择机壳,业余条件下可以选择市场出售的塑料盒。选机壳时要考虑以下几点:(1)造型美观;(2)体积大小以能装入四管机中的所有零件;(3)价格便宜。
本机选用了长17厘米宽8厘米的塑料肥皂盒,正好能装入四节5号电池(用电池夹子固定在机壳里),还能装下2英寸半的永磁扬声器、密封双连、小型电位器等等元器件。
第二步:安排零件在机壳内的布局。图3为零件布局图。电池和扬声器靠边放,是为了留出更多的空间放其它元器件。电位器和可变电容一定要靠边安装,这样它们的旋钮才好从机壳边上穿出,本机使用蹭钮,电位器钮直径25毫米,可变电容旋钮直径35毫米。磁性天线中的磁棒可根据机壳所剩空间选择,尽可能选用长一些的好,可提高收音机的灵敏度。本机选用了长120毫米的圆柱形磁棒。

第三步:设计印刷电路板。根据各元器件的电气性能和在电路图中的位置,先安装大元件的位置,如磁性天线安装在最上边,这样可以采用较长的磁棒。电位器装在右边,可变电容器装在下方,BG\(_{1}\)管、二极管,高频扼流圈等元器件根据电原理图连接次序从右往左的顺序排列在印刷电路板上。输入输出变压器互相垂直地放置在最右边。用笔试着把各元器件连一下,不合适的地方调整一下,整个印刷电路板图就设计好了,见图4所示。

安装元器件时,都焊在有铜箔的一面,这样可以不用在电路板上打眼,而且便于调整位置。
焊接时,可先把输入、输出变压器焊好。其它元器件的焊接顺序可以从电路图右边(扬声器开始)按BG\(_{4}\)、BG3、BG\(_{2}\)、BG1的顺序进行。这样焊接的好处是便于从扬声器里发出的声音判断各级是否存在故障。如用改锥碰一下BG\(_{3}\)或BG4管的基极,如扬声器中有声,说明功放级无故障。以此类推,可保证焊接工作顺利进行。因本机元件安排较紧,所以磁性天线可在调试完低频放大电路后再安装。
调试方法
四管直接放大式收音机的调试重点是直流工作点。在调试前先要掌握电流表如何串入集电极回路,弄清调整哪个偏流电阻才能使工作电流达到规定数值。

图5是一个典型的PNP型三极管放大电路,我们先看集电极回路,电流的流向如箭头所示:从电池正极经发射极再经集电极和电阻R\(_{C}\),回到电池负极。这里讲的调工作点,就是调集电极电流使其达到规定的数值。这样当断开集电极回路中画×处时,因A点靠电池正极近,电流流过A点后才到B点,所以A点应接电流表正极,B点接电流表负极。
我们知道集电极电流是受基极电流控制的,而基极电流又受发射结正向电压控制,对PNP型三极管来讲就是基极要接一个比发射极为负的电压,基极上的负电压又是从哪儿来呢?它是由电源电压通过R\(_{bl}\)(图中画星号的电阻)、Rb2分压得到的,调整R\(_{bl}\)的大小,就可控制集电极电流的大小,一般我们把Rbl叫晶体管的上偏置电阻。
我们仔细看一下图1电路中各级的电流的流向,就会知道在打×处,A点应接电流表正极,B点接电流表负极。在印刷电路板上BG\(_{2}\)和BG3、BG\(_{4}\)两级都留好了电流测试缺口CD2和CD\(_{1}\),测BG1集电极电流时,应断开R\(_{2}\)(2.2K)的一头。图1中画有星号的电阻R1、R\(_{3}\)、R5分别是各级管子的上偏置电阻。
在调试工作点时经常遇到的故障有两种:电流过小和电流过大。当遇到电流小时。首先要测量各级的电压数值,各级电压的正常数值如下表所示。

当找出某极电压和正常值相差较远时就要排除这点的故障,使电流达到规定的数值。如果测出各点电压值符合要求,工作仍不正常,就要考虑晶体管放大倍数是否太小或损坏,可更换一只好管再调试。如遇到电流过大,首先也要检查各点电压,若电压差不多,就要检查晶体管穿透电流是否太大。检查方法:用万用表R×100电阻档,红表笔接c,黑表笔接e,其阻值应在10K以上为好。
四管收音机调试任务中包括调整频率范围,所谓频率范围就是在可变电容器从容量最大到容量最小时(共转了180°),应能接收中波535~1605KHz的广播。当然最准确的调试方法是用高频信号发生器来调试,但是业余条件下没有这种仪器,而且也没必要调得那样精确,只要差不多就可以了。业余条件下可根据正规产品收音机接收某个电台时,可变电容旋转到的角度,来调整自装收音机。例如收听639KHz中央人民广播电台的广播,可变电容器大约应转出20°左右就差不多(对密封270pF双连来讲顺时针转到头为0°,逆时针转到头为180°)。将自装收音机单连转到这个角度,调整线圈收到这个电台。这个电台就调好了,依同法调整其他各个电台。
四管机的质量好坏与再生的调试关系很大。本机采用发射极再生方法。在绕制天线线圈时,先不绕L\(_{3}\)再生线圈。调试时,烫开BG1发射极和地线的连线,用一根单股塑料导线,一端焊在BG\(_{1}\)发射极上,然后在磁棒上绕3~4圈,另一端再焊到地线上,当调整可变电容时若整个度盘都有啸叫声,说明再生线圈方向接对了,只要再把线圈减少到收音机啸叫声刚刚消除为止。若用单股塑料线在磁棒上绕几圈后听不到啸叫声,说明再生线圈接反,把导线在磁棒上的绕线方向倒一下,再生线圈方向就对了。(沈征)