超外差收音机元器件介绍_超外差式收音机的制作详解 - 全文

　　超外差收音机元器件介绍

　　一、磁性天线

　　磁性天线是一种高频变压器，它的初级、次级线圈饶在磁棒上。磁性天线的外形如图1所示。

　　磁棒能够聚集无线电波，使收音机的选择性和灵敏度都得到提高。在电路中可以看到，初级线圈和可变电容（双联）组成调谐回路，调节可变电容，初级线圈能够感应出需要的电台信号，通过次级线圈耦合到放大器V1（9018H）三级管基极。磁棒由铁氧体制成，分成锰锌铁氧体磁棒和镍锌铁氧体磁棒。锰锌铁氧体磁棒呈黑色用MXO表示，它接收电波的能力很强，但是工作频率低，只适应于接收中波，因此又叫做中波磁棒。镍锌铁氧体磁棒呈棕色，用NXO表示，它接收电波的能力较弱，但是工作频率比较高，适应于接收短波。中、短波磁棒不能相互代用，否则会影响接受效果。磁棒的外形有圆形和扁形两种，只要长度相同，截面积相同，效果是一样的。磁性天线线圈，大都采用单股漆包线和多股沙包线，饶在纸管或者塑料管上然后套在磁棒上。线圈在磁棒上的位置对电感量与Q值有影响。安装时，一般将线圈中心置于离磁棒一端约为磁棒长的1/4处，然后在统调时，再稍微左右移动。

　　二、中频变压器和震荡线圈

　　中频变压器又称为中周变压器，简称中周。它是收音机不可缺少的元件，它对收音机的灵敏度、选择性和音质好坏都有很大的影响。它也起耦合和转换阻抗的作用。中周的结构如图1－5所示

　　整个结构装在金属屏蔽罩内，下面引出脚，上面有调节孔，初级线圈和次级线圈都饶在磁芯上，磁帽罩在磁芯外面，磁帽上有螺纹，可以在尼龙支架中旋上旋下。调节磁帽和磁芯之间的空隙，就可以改变线圈的电感量。震荡线圈实际上是一种高频变压器，它的外形和中频变压器相同。中频变压器和震荡线圈在收音机中是配套使用，为了区别序号通常在中频变压器的磁芯顶部都图有不同的颜色，以表示是属于哪一级的。如果更换时需要用相同的型号。

　　三、输入、输出变压器

　　输入、输出变压器也是低频变压器，它的外形如图1-6。它的主要作用是用来耦合和转换阻抗的。收音机中的输入变压器能够把低频放大器的输出功率耦合到功率放大器中。只要初、次级圈数比合适，就能够达到阻抗匹配，使功率放大器获得的功率最大，然后耦合到扬声器。

　　四、扬声器和耳机

　　1.扬声器

　　扬声器通常称做喇叭。它的种类很多，晶体管收音机常用的是电动扬声器，它可以分为永磁式（内磁式）和恒磁式（外磁式）两种。外形和结构如图1-7所示。由环形磁铁、音圈、纸盆铁架、纸盆等几个部分组成。电动扬声器的音圈阻抗有3.5欧、4欧、8欧、25欧等，选用时要注意和输出变压器相匹配。

　　2.耳机

　　耳机分成耳塞式和头戴式两种。耳机主要由磁铁、线圈、震动膜片和外壳等组成。当音频电流通过线圈的时候，磁铁的磁场就会随音频电流的忽强忽弱地变化，震动膜片受到吸力也随之变化，膜片震动起来产生声音

　　五、晶体三极管

　　晶体三极管外形如图1－8所示，是有两个PN结的半导体器件。它主要用于放大电路中作为放大器件或者在开关电路中作为开关器件。

　　六、晶体二极管

　　晶体二极管外形如图1－9所示是具有一个PN结的半导体器件，它的主要特点是单向导电特性。可用于整流、检波、稳压、混频电路中。

　　七、电容器

　　图1－10　电容器

　　电容器是电子电路中一个重要元件，它是一种储能元件，可以将电能以电场能的形式储存起来，在电子电路中具有通交流、隔直流、通高频、阻低频的特点。一般用于调谐、滤波、旁路、耦合等。

　　八、电阻器

　　电阻器是电子线路中不可缺少的元件，外形如图1－11所示，它的主要作用是分流、降压、分压、负载、阻抗匹配等。

　　图1－11电阻器

　　超外差式收音机的制作详解

　　由于直接放大式收音机的灵敏度比较低，只能接受本地区强信号的电台，接收远地电台的能力较弱，它的选择性差，接收相邻频率的电台信号时存在串台现象。

　　为了提高灵敏度和选择性，就要采用超外差式收音机。超外差式收音机有别于直放式收音机的特点是它不直接放大广播信号，而是通过一个叫变频级的电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个固定中频信号（我国规定中频频率是4 6 5 KHz），由中频放大器进行放大，然后进行检波，得到音频信号，最后推动扬声器工作。

　　中夏牌S 6 6D型收音机，采用典型六管超外差式电路，具有安装调试方便、工作稳定、灵敏度高、选择性好等特点，功放级采用无输出变压器的功率放大器， （OTL电路），有效率高、频率特性好、声音宏亮、耗电省等特色。是一款值得青少年无线电爱好者动手制作的套件。

　 电路的工作原理

　　图1是中夏S 66D型收音机的原理电路图。为了分析方便，它的工作过程可以画成方框图，如图2。

　　1、输入调谐电路

　　输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T 1的初级线圈Lab组成，是一并联谐振电路，T l是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，电台信号频率是f=l／2πLabCA，当改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。

　　2、变频电路

　　本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VT l为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号（高频信号）变换成固定的465KHz的中频信号。

　　VT l、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。由于C l对高频信号相当短路，T l的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、cB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT 1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT 1的发射极上。

　　混频电路由VT l、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是：

　　（磁性天线接收的电台信号）通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过Tl的次级线圈Lcd送到VT l的基极，本机振荡信号又通过C2送到VT l和发射极，两种频率的信号在T 1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz的信号，这就是中频信号。混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz，可以把465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过T3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。

　　3、中频放大电路

　　它主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。第一中放电路中的VT2负载是中频变压器T4和内部电容组成，它们构成并联谐振电路，谐振频率是465KHz，与前面介绍的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电

　　路，它比高频信号更容易调谐和放大。

　　4、检波和自动增益控制电路

　　中频信号经一级中频放大器充分放大后由T4耦合到检波管VT3，VT3既起放大作用，又是检波管，VT3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高，有较强的自动增益控制（AGC）作用。

　　AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，其控制过程是：

　　外信号电压↑→Vb3↑—Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓通过R3 Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓→外信号电压↓检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。

　　5、前置低放电路

　　检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。

　　6、功率放大器（OTL电路）

　　功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量。

　　VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏量电阻。变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。

　　元器件的选择

　　可变电容器CA，CB采用CMB一223型的密封双连。

　　磁性天线采用5mm×13mm×55mm的中波扃磁棒，初级Lab用线经0．17毫米的漆包线绕100圈，次级用同规格的线绕10圈。其外形见图3。

　　T2是振荡线圈，型号为LFl0-1（红色），T3、T4是中频变压器，中频变压器也叫作中周。它的初级线圈有三根引线，次级有二根引线。线圈绕在I型碾芯上，磁芯外面有磁帽。调节磁帽可改变线圈的电感量。中周外面有金属屏蔽外壳，把外壳接地，可减小互相干扰。T3是第一放用中周，型号为TFl0-1（白色），T4是第二中放用中周，型号为TFl0—2 （黑色）。T2、T3、T4在出厂前均已调在规定频率上，装好图3磁性天线示意图后可以不调。如要调整只需微调，请不要调乱。中周外壳除起屏蔽作用外，本电路还起导线的作用，所以安装中周时外壳必须焊接在相应处。

　　T5是输人变压器，型号是E14，有六个引出脚，线圈骨架上有凸点标记的为初级。 VTl～VT4是高频小功率三极管，VT1选用低B值（如绿点或黄点），β：40～80间； VT2、VT3选用中β值（如兰点和紫点），β：80～1801司；VT4选用高β值（紫点或灰点），β：120～2701间，VTl～VT4的型号一般是3DG201，9014；VT5、VT6选用9013属于中功率三极管，请不要与VTl～VT4相混淆。

　　电容要求容量准确，c1、C2、c4、c5、c7一般选用瓷片电容，c3、c6、c8、c9选用电解电容，耐压一般不低于6V，漏电要小。电阻器采用同规格的碳膜电阻器。误差在±5％以内。其余的元器件和附件见元件清单。

　　本机的印刷电路图见图4。印刷电路板上有元件面和焊接面之分。一般将元件安装面称为正面，覆铜焊接面称为反面。正面上的各个孔位都标明了应安装元件的图形符号和文字符号，制作者只需按照印刷电路板上标明的符号，再通过原理电路图查找其规格，将相应元件对号入座即可。

　　安装工艺要求具体是：

　　安装时请先装低矮或耐热的元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周、变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。

　　1、电阻的安装：请将电阻的阻值（参照本说明书的“色环电阻色标数”）选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。

　　2、瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。

　　3、磁棒线圈（系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头）的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。

　　4、由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分在焊接 前先用斜口钳剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。

　　5、耳机插座的安装。先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板 上，然后再用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。

　　6、发光管的安装请按照图示5弯曲成型，直接插在电路板上焊接，最后请将跨线J1连接。

　　7、喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧 以免喇叭松动。

　　总之，装配焊接过程中我们应当特别细心，不可有虚焊、错焊、漏焊等现象发生。初学者比较容易发生的错误是：

　　1、电阻色环认错。色环中红、棕、橙容易混淆，在不能确定时，请用万用表检测其阻值。

　　2、将电解电容器和发光二极管等有极性的元件焊反。电解电容器长脚为正极，短脚为 负极，其外壳圆周上也标有“-”号，说明靠近“-”号的那根引线是负极。发光二极管的长 脚为正极，短脚为负极，将管体透过光线来看，电极小那根引线是正极，另一个引线是负极。

　　3、中周、振荡线圈弄混。振荡线圈T2的磁帽是红色，T3是第一中周磁帽是白色，T4是第二中周磁帽是黑色，它们之间千万不要弄混。

　　4、输入变压器T5装反。T5的塑料骨架上有凸点的一边为初级，印刷板上也有圆点作为标记，将它们一一对应即可。

　　5、磁性线圈的线头未上锡就焊接。

　　六管超外差式收音机的调试

　　一台不经过调整的收音机可能收不到电台或声音很小，要提高收音机的灵敏度、选择 性和收听频率范围，还必须经过调整。在通电调试之前，要对照印刷电路图认真检查元器件有无错漏的地方，焊点之间有没有短路现象，元器件引线之间有无相碰现象等。

　　1、调整各级晶体三极管的静态工作点。

　　晶体三极管的工作状态是否合适，会直接影响整机的性能，严重时甚至使整机不能工作。所谓工作状态的调整主要是指集电极电流的调整。图1中有“X”的地方为电流表接入处，线路板上留有四个测量电流的缺口，分别是A、B、c、D四个点，将电位器的开关打开（音量旋至最小即测量静态电流），用万用表的10mA档测量各点的三极管静态电流是Icl≈0．3mA，Ic2≈0．5mA，Ic4≈2mA，Ic5，6≈1．5mA，测量值与上述值差不多时可用。

　　电烙铁将这四个缺口依次连接，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台声音。如果遇到某一级电流太大或太小时首先重点检查这一级三极管的极性和质量，然后检查三极管周围元件是否有问题。

　　2、调整中频频率。

　　就是通过调整中周的磁帽，使它谐振在465KHz上。调中周的工具应该使用无感起子，调中周最好使用高频信号发生器，使高频信号发生器输出465KHz的中频信号，用1KHz音频调制，调制度选30％。调整的方法是：

　　首先，将本机振荡回路用导线短路，使它停振，以避免造成对中频调试工作的干扰。

　　然后，将双连可变电容器调到最大值（逆时针旋到底）。打开收音机的电源开关K，将音量电位器RP旋到最大，信号发生器的输出头碰触VT2的基极，调整T4，使扬声器发出1KHz的响声最响。然后由后级往前级，从基级输入信号，仅调整T3、T4，使扬声器中声音最响，中频就调整好了。

　　如果没有高频信号发生器，也可以利用一台成品收音机做信号源。从成品收音机的第二中周的次级（检波之前）焊出一根导线，串联一个0．01 uF的电容器作为中频输出端头，成品收音机调准一个电台，音量电位器旋到最小位置，测试调整方法同上。

　　这步调试完成后，将使本机振荡器停振的短路线去掉，以便进行下一步的调试工作。

　　3、调整频率范围

　　调整频率范围也叫做调整频率覆盖。它是通过调整本机振荡线圈T2和振荡回路的补偿电容来实现。

　　在中波波段，规定接收频率范围是535KHz到1605KHz，也就是要求双连可变电容器全部旋入时能接收535KHz的信号，全部旋也时能接收1605KHz的信号。

　　首先在低端收一个广播电台，例如武汉交通广播电台603KHz的广播。如果刻度盘指针位置比603KHz低，说明振荡线圈的电感量小了，可以把振荡线圈的磁帽旋进一点。反之，可以把振荡线圈的磁帼旋出一点，直到指针的位置在603KHz处收到这个广播电台。

　　然后在高端收一个广播电台，例如武汉楚天广播电台1179KHz，如果指针的位置不在1179KHz处，要调整补偿电容器（双连背后），直到指针的位置在1179KHz处收到这个电台为止。

　　在调整的过程中，高低端相互存在影响，需要来回调整几次。

　　4、跟踪统调

　　统调的目的是使本机振荡频率同天线回路频率始终相差465KHz。当然这两个频率要处处保持相差465KHz是困难的。但是可以做到高、低二点相差465KHz。

　　先在低端接收一个广播电台，例如603KHz的广播，移动磁性天线线圈T1在磁棒上的位置，使扬声器的声音最响，低端统调就算初步完成了。再在高端接收一个广播电台，例如1179KHz的广播，调整天线回路中的补偿电容器（双连的背后），使扬声器的声音最响，高端统调就初步完成了。由于高、低端相互影响，因此要反复调整几次。

　　希望每一位电子爱好者都能通过组装S66D型超外差收音机，增加自己的理论知识，提高焊接和调试的能力，为今后继续学习电子技术打下基础。