【正文】 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 19 圖 2．工作過(guò)程 L L L3 上的電壓降分別為 V V2 和 V3。 L C1為初級(jí)諧振回路， L C2為次級(jí)諧振回路，并且諧振頻率為 ； L2繞組設(shè)有中心抽頭，經(jīng)過(guò) L3接至 C 連接點(diǎn)，D 點(diǎn)接地，輸出 Vo 為 C、 D 兩端電壓， C 為耦合電容，線性變換電路是 L C1和L C2 組成的雙調(diào)諧雙耦合電路。另部分為含非線性元件 的調(diào)幅檢波器，對(duì)調(diào)頻調(diào)幅波信號(hào)進(jìn)行幅度檢波，以檢出調(diào)制信號(hào)。 鑒頻的基本方法 鑒頻過(guò)程分 為兩步：首先把等幅的調(diào)頻波轉(zhuǎn)化為幅度按調(diào)頻信號(hào)頻率變化規(guī)律而變化的調(diào)頻調(diào)幅波；然后再?gòu)恼{(diào)頻調(diào)幅波中把幅度變化規(guī)律檢出來(lái)，即得到原調(diào)制信號(hào)，因此鑒頻電路一般由兩部分組成。由于帶寬與靈敏度是相互矛盾的，一般立體聲收音機(jī)只要 300kHz 帶寬就夠了。 2. 靈敏度高鑒頻電路在輸入同樣頻偏的調(diào)頻波的情況下，解調(diào)出的信號(hào)幅值較大，靈敏度較高。 （二）性能要求 1. 失真小 鑒頻電路要求非線性失真小。鑒頻是調(diào)頻的逆過(guò)程，鑒頻電路的作用是從調(diào)頻信號(hào)中解調(diào)出低頻調(diào)制信號(hào)。 R R7和 R6分別為 VT VT 3的偏置電阻，R7又是自動(dòng)增益控制電阻， R8是 VT3的發(fā)射極電阻，起電流負(fù)反饋?zhàn)饔?，可以穩(wěn)定工作點(diǎn)。放大了的中頻信號(hào)， 由 T3 初級(jí)線圈與 C11 組成的諧振回路作進(jìn)一步選擇，經(jīng)過(guò)變壓器耦合送到鑒頻器。由于共發(fā)射極電路的輸入阻抗低，輸出阻抗高，可以通過(guò)適當(dāng)選擇中頻變壓器的初級(jí)抽頭和次級(jí)線圈的匝數(shù)，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，提高中頻放大電路的增益。這樣，中放電路就大大提高了整機(jī)的選擇性。偏離諧振頻率的信號(hào)，在初級(jí)線圈上產(chǎn)生的壓降較小，很難耦合到下一級(jí)去，這樣就可將不需要的信號(hào)抑制掉。電容器 C5與中頻變壓器 T1的初級(jí)線圈并聯(lián)，組成 LC 諧振回路。 典型實(shí)例分析 收音機(jī) 實(shí)驗(yàn)箱超外差式收音機(jī)的中頻放大電路，采用典型的單調(diào)諧中放電路，請(qǐng)見(jiàn)附錄 B 所示。因此，雙調(diào)諧回路中頻放大器可以滿足收音機(jī)對(duì)通頻帶與選擇性的同時(shí)要求，即矩形曲線內(nèi)信號(hào)得到均勻放大，而曲線外干擾信號(hào)得到急劇衰減。如 圖所示 。雙調(diào)諧耦合回路是指兩個(gè)諧振于同一個(gè)中心頻率 f0的 LC 并聯(lián)諧振回路，它們間通過(guò)電感或電容耦合的方法，形成一個(gè)雙調(diào)諧耦合回路，其頻率響應(yīng)除決定于各調(diào)諧回路的 Q 值外，很大程度上還與兩回路間電感或電容耦合松緊有關(guān)。 圖 單調(diào)諧中頻放大器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，但它很難同時(shí)滿足 選擇性和通頻帶兩方面的要求。單調(diào)諧回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整。如果適當(dāng)選擇 C9的大小，就可以使這兩個(gè)電流大小相等，從而相互抵消。如增加中和電容 C9，由于中頻變壓器 T 初級(jí)抽頭接電源，使初級(jí)上下兩端相位正相反（對(duì)抽頭而言）。對(duì)低頻信 號(hào)工作時(shí)，這些電容容抗較大，近似開(kāi)路，對(duì)電路影響不大。如 圖所示為單級(jí)單調(diào)諧中放電路。各種外差式收音機(jī)的類別、檔次不同，對(duì)增益、選擇性通頻帶等指標(biāo)的要求也不同，選用的中頻變壓器也不同。 調(diào)諧回路的種類 中頻變壓器就是調(diào)諧回路。要求變壓器 1 有良好的選擇性，變壓器 2 有一定的通頻帶和選擇性，變壓器 3 有較寬的通頻帶和較好的選擇性。 圖 變頻后的 的中頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)中頻變壓器 1 的篩選后，送往第一級(jí)中頻放大器放大；中頻變壓器 2 對(duì)放大后的中頻信號(hào)進(jìn)一步的加以篩選，再送到第二級(jí)中頻放大器放大，中頻變壓器 3 將選出的信號(hào)送往檢波器。 電路分析 （一）電路組成攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 14 中頻放大電路一般由兩級(jí)中頻放大器和三個(gè)中頻變壓器組成，如 圖所示。 4. 通頻帶要有一定的寬度 中頻信號(hào)的中心頻率為 ，廣播電臺(tái)發(fā)射信號(hào)的頻譜寬度規(guī)定為9KHz。 2. 選擇性好 中頻放大器多采用諧振于 并聯(lián)諧振回路作負(fù)載，由此大大提高整機(jī)的選擇性。 (二 ) 性能要求 中放級(jí)性能的好壞，在很大的程度上決定著收音機(jī)整機(jī)的靈敏度、選擇性、失真度和自動(dòng)增益控制等主要的技術(shù)指標(biāo)。二極管 VD3是阻尼二極管， VD VD6起穩(wěn)壓作用，為高放管 VT1與變頻管 VT2提供偏壓。變?nèi)荻O管 VD4 通過(guò)隔直電容 C15 跨接在本振回路兩端。由 C8 輸出的高頻信號(hào)與 C12 輸出的本振信號(hào)，同時(shí)加到 VT 2輸入端，利用 VT2非線性作用產(chǎn)生 中頻信號(hào)。其中， C1b、 C1 C C14與 L4組成本振回路。R R R3構(gòu)成 VT 1偏置電路， C4為旁路電容， C8為耦合輸出電容。 高放級(jí) VT1采用共基極電路，其負(fù)載是由 L C C6組成的可變調(diào)諧回路。 L C2組成單桿不平衡天線輸入回路。將變?nèi)荻O管置于本振調(diào)諧回路 中，當(dāng) AFC 控制電壓加在變?nèi)荻O管兩端，隨著 AFC 電壓的變化，變?nèi)荻O管的等效結(jié)電容 CB也隨之變化，其結(jié)果使 AFC 電壓控制本振電路的諧振頻率。它是利用接收機(jī)失諧時(shí)鑒頻電路輸出的直流電壓控制本振頻率，使接收機(jī)自動(dòng)處于最佳調(diào)諧狀態(tài)，這時(shí)鑒頻電路反饋的 AFC 電壓最小。 由于混頻管工作在非線性狀態(tài)，易引起各種信號(hào)的干擾，如中頻干擾、鏡像干擾等，采用晶振構(gòu)成的本機(jī)振蕩電路，可以減少干擾，必要時(shí)，在混頻級(jí)前加一級(jí)高頻調(diào)諧放大器，可大大抑制鏡像干擾。實(shí)驗(yàn)表明 +Vcc=+6V 時(shí)， ICQ 取(~)mA 較好。 本機(jī)振蕩電路的靜態(tài)工作點(diǎn)主要由 R R R6及 R7決定。分 析表明，振蕩頻率 f0 的表達(dá) 式 f0=?? LqC2 1 式中， Lq 為晶振的等效電感，與頻率有關(guān)，對(duì)于頻率為幾十兆赫的晶振， Lq 約為幾毫亨； C? 為諧振回路總電容，由晶振的 等效電容 C0、 Cq 與外接電容 C C5及 C7共同決定。電路的反饋系數(shù) F=C7/C5。實(shí)驗(yàn)表明 +Vcc=+6V 時(shí) ,ICQ攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 10 取 (~)mA 較合適。為使混頻管在大信號(hào)輸入下進(jìn)入非線性工作區(qū)，靜態(tài)工作電流 ICQ不能太大，否則非線性作用消失，混頻增益將大大下降。這種電路的特點(diǎn)是： 信號(hào)的相互影響較小，不易產(chǎn)生牽引現(xiàn)象，但要求本振的輸出電壓較大， 以便使三極管 T1工作于非線性區(qū)，實(shí)現(xiàn)頻率變換。變換后的調(diào)制參數(shù)（調(diào)制頻率和頻率偏移）保持不變，僅載波頻率變換成中頻頻率。其中，三極管 T1 實(shí)現(xiàn)頻率變換，將天線接收到的高頻調(diào)制信號(hào)（ f1）與三極管 T2 和晶振組成的本機(jī)振蕩器的輸出信號(hào)（ f2）進(jìn)行混頻，由 LC 選頻網(wǎng)絡(luò)選出的中頻信號(hào)（ f2f1）。單管完成本振與變頻功能的電路，與調(diào)幅收音機(jī)電路基本相同，此處不再重復(fù)。該圖中，L L C C2與 C3組成可變調(diào)諧式輸入回路； AGC 電壓從中放級(jí)輸出取得，經(jīng)R C1 R1濾波，由 R1 提供給場(chǎng)效應(yīng)管柵極，在輸入信號(hào)電壓增大時(shí)，管子攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 9 壓變負(fù)，跨導(dǎo)減小，增益下降，即反向 AGC； R2 為源極電阻，負(fù)偏壓從 R2 上取得； R3 為漏極電阻，提供電源電壓； L C C9 與 C10 組成并聯(lián)諧振回路； C6 為中和電容，起抵消漏柵電容內(nèi)部反饋的作用。將場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用于高放電路，可大大提高對(duì)大信號(hào)的承受能力，減小失真，提高整機(jī)的選擇性。 圖 場(chǎng)效應(yīng)管共源極高放電路 在性能要求較高的調(diào)頻收音機(jī)中，高放管多采用場(chǎng)效應(yīng)管。 C C7 用于調(diào)諧回路在高端與本振回路進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。 R R R3為該電路偏置電阻， AGC（自動(dòng)增益控制電路）控制電壓 經(jīng) R2加至高放管基極。輸 入回路選擇出的信號(hào)由變壓器耦合到高頻放大管基極，進(jìn)行高頻放大 后，再由 C C6a、 C C8 與 L2 組成的可變調(diào)諧回路對(duì)信號(hào)進(jìn)一步選擇。如 圖 所示 如下圖所示，該電路為晶體管共基極高放電路。 C C5組成電容分壓器，起減小高放級(jí)輸入阻抗的旁路作用，提高回路 Q 值， C5兩端的電壓送到高放級(jí)。此電路多采用三連或多連可變電容器。攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 7 圖 （二）可變調(diào)諧式輸入回路 高檔的調(diào)頻收音機(jī)，常采用可變調(diào)諧式輸入回路，如 圖所示。它有單調(diào)諧和雙調(diào)諧之分， A 圖為單調(diào)諧回路，它通過(guò) L L2 之間的耦合作用，將天線接收到的信號(hào)耦合到輸入回路，再由 C2將輸入回路選擇出的信號(hào)送到高放級(jí)。電容耦合在天線與輸入回路的匹配和傳輸均勻性上，不如電感耦合好，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，普通接收機(jī)多采用電容耦合的方式。 A 圖為電容耦合， L C1組成的輸入回路， 75Ω鞭狀天線接收的信號(hào)通過(guò) C2耦合到輸入回路，經(jīng)篩選后，輸入回路選擇出的信號(hào)經(jīng) C3耦合到高放級(jí)。輸入回路的天線多采用拉桿天線，有單桿和雙桿之分，單桿對(duì)地不平衡，雙桿對(duì)地平衡。由于調(diào)頻收音機(jī)的頻率覆蓋比較窄，通常使波段兩端的靈敏度較高，中間有些失真，增益較低，為補(bǔ)償波段中間的增益，將輸入回路的諧振頻率調(diào)到中間。輸入回路 高頻放大 混頻 本機(jī)振蕩 中放 AFC AGC 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 6 輸入回路 調(diào)頻收音機(jī)輸入回路分為固定調(diào)諧式輸入回路和可變調(diào)諧式輸入回路。為此，本機(jī)振蕩不要過(guò)強(qiáng)，波形失真要小，一般對(duì)本振部分加屏蔽。 3．線性要好，動(dòng)態(tài)范圍大，增益適當(dāng) 調(diào)頻頭要有很好的線性工作狀態(tài)和能夠承受大信號(hào)的較大的工作范圍，同時(shí)還要有適當(dāng)?shù)脑鲆妗? 2. 噪聲系數(shù)要小 輸入信噪比與輸出信噪比的比值，叫噪聲系數(shù)。 1．要有良好的選擇性 調(diào)頻頭既要能選擇出所要接聽(tīng)的電臺(tái)的信號(hào)，又應(yīng)能對(duì)其它電臺(tái)的信號(hào)及干擾信號(hào)有效地加以抑制。 高放 混頻 中頻放大 鑒頻 音頻放大 本機(jī)振蕩 AFC 輸 入 回 路 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 調(diào)頻收音機(jī)電路設(shè)計(jì) 5 （二）性能要求 調(diào)頻頭既是調(diào)頻接收電路中工作頻率最高、信號(hào)最微弱的部位，又是決定整機(jī)選擇性、靈敏度的關(guān)鍵部件。與 AM 收音機(jī)相比，其低放、功放電路基本相同，可公用。經(jīng)過(guò)限幅電路去掉噪聲干擾后，信號(hào)被送至鑒頻電路，通過(guò)鑒頻電路解調(diào)作用，將調(diào)頻波中的頻率變換轉(zhuǎn)換成信號(hào)幅度的變化，于是得到與發(fā)射臺(tái)相對(duì)應(yīng)的音頻信號(hào)。這里的中頻調(diào)頻信號(hào)，保持了原調(diào)頻信號(hào)頻率偏移特性，只是載頻頻率變低。 （ 5） 調(diào)頻收音機(jī)中，由于本機(jī)振蕩頻率較高，為了防止由于電源電壓與溫度變化而引起的振蕩頻率漂移，還附設(shè)有自動(dòng)頻率控制電路（ AFC），