分享

经典老机重读——工农兵403晶体管收音机电路简单介绍

 共同成长888 2014-11-18

经典老机重读——工农兵403晶体管收音机电路简单介绍

本机是一部大众性普及型机,电路十分精炼,性能卓越。下面简单介绍以下,供有兴趣者参考。
整机电路由变频、第一中放、第二种兼来复低放与末级功放四级组成(见框图1)。

本机的亮点有二个:先是第三级“一管两用”,先做中频放大,接着又做音频电压放大。其次是末级采用了高效率的滑动甲类功率放大器。这样一来,就既降低了成本,又保证了机器的基本性能。下面,从末级开始依次来简单介绍各级。(整机电路图)


一,末级。
本机是收音机的最后一级,因为要输出足够的功率推动扬声器,才能把电能转换成声音。所以,末级是功率放大器。在晶体管收音机中,末级有甲类单管输出与双管(甲)乙类推挽输出两种方案可以选择。甲类电路结构简单,性能好。缺点是输出功率较小、电路效率低。(甲)乙类推挽电路效率高,但是对器件的要求高,否则容易导致很大的失真。
本机选择了改进型甲类——滑动甲类功率放大器。这种电路既保留了传统甲类电路的优点,又克服了传统甲类电路的缺点。即做到了电路简单,效率高、输出功率大。

首先简单说明其工作原理。


图中所示的是甲类与滑动甲类功率放大器的输出波形。Ic是传统甲类的工作电流,它的最大正弦波输出功率系由曲线(1)确定的,并且Ic并不随输出功率的大小而变化。当输出波形大于曲线(1),如曲线(2)时,便会产生削波(切顶)失真,输出功率就受到了限制。显然,为了提高输出功率首先必须减小负载阻抗至R’L,同时,工作点Ic必须增加至I’c。若此时仍按按照甲类功率放大器的设计,就是把工作点增大到I’c。由于静态工作电流I’c赠大,对晶体管的耗散功率的要求就要提高,但是效率是不会提高的。因此,如能设计一种线路它的负载为R’L,而静态工作电流仍取Ic,当信号号增大至曲线(3)时,能自动地把Ic调节到I’c,而在小讯号时,工作点也自动地减小。这样就既可以提高输出功率、同时也提高了效率,还可以减少对管子的耗散功率的要求。这就是“滑动甲类”的工作原理。这种使输出晶体管的工作点随输入信号的大小而自动的成正比例的在Ic与I’c之间变化的电路,就叫做滑动甲类功率放大器。
实际滑动甲类功放电路如下:


从图可知,它与一般甲类功率放大器的不同在于多了三个元件:二极管D3、半可调电位器W4和电解电容C31,这三者构成了“滑动线路”。显然,这是通常的半被整流电路。
当功放管BG4的输入讯号变化时,其输出讯号变发生更大的变化,于是加到本整流电流的信号就发生同样的变化,这个变化的电压经D3整流、C30滤波,使Vc30的电压也产生相应的变化。于是引起基极电路变化,集电极便出现一个被放大β倍的电流。按照图中D3的负极性按法,由Vc30的变化所造成的基极电流与集电极电流是成“正比”的。即输入信号增强时,使功放管的基极偏压变负,工作点便上升,Ic上升。信号号越强,则Ic越大,反则依然。这样就使功放管的工作点(Ic)随信号的大小自动地“滑动”。由于放大器在小讯号时仍按一般甲类状态工作因此通常称这种放大器为“滑动甲类功率放大器”。这里要强调的是电容C30的容量不宜过大,否则,工作点“滑动”滞后,造成不能容许的失真,而且电路效率下降。
工作点调整:可调电阻W3的作用是调整功放管的静态其实工作点于合适值(5——8ma),而W4则是确定工作点滑动范围的(在业余情况下,以音量最大、既没有明显失真,功放管也不严重发热为准)。
滑动甲类功率放大器的最大正弦波功率可以做到一般甲类的2~4倍,效率则介于甲类与乙类推挽二者之间,相当于甲乙1类(见参考资料) 。
二,第二中放、检波与音频激励(来复)级。电路如下:



本级用三个作用:第二级中频放大、检波与音频激励——因为既放大中频又放大音频信号,故曰“来复式”中频放大级。由于中频(465KC)与音频(20C——15KC)信号的频率相差甚大,因此,只要晶体管BG3的频率特性满足要求,它们可以在相应的元器件配下,互不干扰的被同一个晶体管内放大,然后各自分别输出。
甲,第二中频放大器的主要器件是:三极管BG3、输入中频变压器(BZ3)、输出中频变压器(BZ4)、电容C27等。
中频信号由第一中频变压器BZ3次级输出,经电位器W1调节后,由电容C23耦合到BG3的基极,放大后从集电极输出,经电容C27加到输出中频变压器BZ4的初级。并耦合到次级被检波电路进行检波,解调出出音频信号。
乙,音频激励级由三极管BG3、推动变压器B6等构成。
来自检波器的音频信号由电容C24,经输入中频变压器BZ3的次级、电位器W1、电容C23加到晶体管的基极,放大后,从集电极经中频变压器的初级下端送到激励变压器B6输出到末级激励功放管。输入、输出中频变压器对音频相当于短路,视同不存在。
显然,在本级内被中频、音频共用的元器件除了主件晶体管BG3外,还有确立工作点的偏置电路、稳定并改善电路工作性能的负反馈电路等也是公用。它们分别是以下元器件:
1,输入端的电位器W1,耦合电容C23;偏置电路W2、R11、R11.。这里电阻R11还是中、音频的并联电压负反馈构成电路。
2,发射极电路里,R12、R13、C26全部公用,其中电阻R12是中、音频信号的串联电流负反馈元件。
3,中频变压器BZ4的初级也是共用的,不过,对音频而言,其阻抗可以忽略不计。
4,电容C27,本来是中频信号通路,但是在实际上,也对音频信号的高频部分起旁路作用。因此,本电容的容量不可太大,否则,将使音频信号的高频部分衰减过多,造成收音机声音发闷,不“清晰”,同时音频输出功率也会减小,造成音量不足。
丙,检波电路。
检波电路的作用有二:1,从中频信号中解调出音频信号;2,获取自动增益控制信号(AGC)。电路由输出中频变压器次级、二极管D1、滤波电容C28、负载电阻R15、R16等等构成。音频信号由电容C24输出;AGC信号直接从检波二极管D1的正端输出。
丁,本级成功的关键。
关键有两点:
1,高频三极管BG3,要求放大倍数合适,频率特性优良,热稳定性好。
2,三极管的工作点。只有合适的工作点,才能保证本级有一定的中频增益,以确保整机的灵敏度;同时又能对音频信号进行足够的放大,产生一定的激励功率,来保证末级的工作点正常滑动。业余制作时,在兼顾灵敏度、最大不失真输出(音量)、工作稳定性等方面的前提下,工作点可在1.5——2.5ma之间选取。
三,第一中频放大级
这是一个典型的中放电路,由三极管BG2、输入中排变压器BZ2、输出中频变压器BZ3等构成。电路如下:



本级是既保证整机有足够的灵敏度等性能又能长期可靠工作的关键部分,为此采取了以下措施参(参考下图电路):


1, 为了改善变频级与本级的信号传输性能,两级间采用了(中频变压器BZ1内部)电感—电容(C34)复合耦合措施;
2,电路采取了中和措施,目的是为了避免三极管的极间电容可能引起的中频自激,办法是在集电极与基极之间接入电容C19(见第一中放电路图);

3,为了保证本级在环境温度变化时也能稳定工作,采用了多重温度补偿措施: 
办法是:①在下偏置电路的电阻R15上并联二极管2AP9,随温度的变化来反向、自动的微调三极管的基极电位。②,在发射极串联电阻R9引入电流负反馈,为了不因此而使中频增益下降,在电阻R9上并联了电容C20。
4,为了增强收音机对信号变化等因素的适应性,本机施加了自动增益控制电压(Vagc)。此电压来自检波电路,见上图:第二中放级输出的中频信号由二极管D1检波、电容C28滤波后,除了得到音频信号之外,还产生一个随信号的强弱而正比例变化的正极性直流电压。把这个电压经电阻R8、电容C18进一步滤波后从输入中频变压器的下端送到本级三极管BG2的基极,使晶体管的工作点自动反向变化,从而保持检波器输出的音频信号幅度的基本不变。
5,中放管的工作点。0.3ma——0.4ma。
四,变频级
本级的作用是:把天线收到的广播电台的射频信号进行选频、放大,并统一变成一个较低的中频频率(465KC)。正是这种“变频”的结果,才使得本机(超外差接收机)具有了实现卓越性能的可能。
为了便于理解,我们先看变频器的原理图:



电路组成与变频原理:图中,三极管的输入端,有由L0、C1a、CT2组成的输入调谐回路,谐振于外来的需要接受的电台的信号频率fi,当这个台工作时时,其信号fi就被选择出来,并由L0耦合到L0’,输入到变频管BG1的基极上。在发射极电路里,线圈(Ll+L2)、电容C1b、CT、CT1组成谐振频率为fo的振荡调谐回路。——此回路对中频而言阻抗很小,可视为短路。在三极管BG1及其的集电极的反馈线圈L3等的配合下,产生频率为fo的振荡信号电压。这个信号的一部分由线圈L2输出,经电容C2耦合到三极管BG1的发射极。于是,这两个信号在晶体管BG2的发射结相加,进行变频。获得两个频率的和、差、积等很多频率信号。由接在BG1的集电极的中频变压器(L4、C4回路,谐振于中频频率465KC)——取出差值fz(465KC)(fz=fo—fi)。L3的圈数少,电感量不大,对中频的阻碍作用很小,因此可以认为变频级的中频负载只有中频变压器。
    本电路的优点是不易过激励,振荡波形好。缺点是发射极的输入阻抗较低,振荡回路的负载较大,所以不易起振。下面再说明一下本机的实际变频电路:



实际电路的工作原理与上述原理图完全一样,区别在于由于要接收三个波段,使电路的线圈数量增加了,并且使用了波段切换开关,故看起来比较复杂罢了。下面简单说明:
输入回路在上图中左侧的虚线所围起来的A区,本振回路对应于图中中间下部B区,中频变压器在右上角C区。本机有三个波段,中波、短波一,短波二,用“五刀三掷” 同轴开关切换。图示位置处于中波,依次是短波一与短波二。
中波:输入调谐回路由线圈L1,电容C3、C1a构成;本振回路:B4的初级,电容C11、C12、C1b。
第一短波(低频波段):输入调谐回路由复杂电感(L7与L8并联后再与L5串联的总电感)与电容C4、C1a构成。本振回路:B5的初级与电容C13、C14、C1b构成。
第二短波(高频波段):输入调谐回路由较复杂电感(L7与L8并联值)与C2、C5、C1a构成。本振回路:B5的初级与电容C15和C14串联、以及C13、C1b构成。
中频陷波器:由线圈L10与串联电容C33构成,目的是使中频信号直接旁路到地,用以提高两个短波波段的增益。
本级工作点(电流):0.3ma——0.5ma.一定要合适,既不能太小也不能太大。否则不是变频增益低,就是噪声增大。

    参考资料:http://www./.html

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多