調(diào)幅收音機(jī)的種類很多，但用戶擁有的大多數(shù)是超外差式收音機(jī)，因此我們主要講述超外差式收音機(jī)。

7.1.1 調(diào)幅超外差收音機(jī)電路的組成與特點(diǎn)

調(diào)幅超外差收音機(jī)的電路組成方框圖和各部分電壓波形如圖7－1所示。

圖7－1 調(diào)幅超外差收音機(jī)的電路組成方框圖和各部分電壓波形

調(diào)幅超外差式收音機(jī)通常由輸入回路、變頻級(jí)、中頻放大級(jí) （一般為兩級(jí)）、檢波器、低頻前置放大級(jí)和低頻功率放大級(jí)組成?？傇鲆鏋?10～130dB。

天線接收廣播電臺(tái)播發(fā)的高頻調(diào)幅信號(hào)，經(jīng)輸入回路選頻后送往變頻級(jí)，與變頻級(jí)內(nèi)本機(jī)振蕩器電路產(chǎn)生的等幅振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，（本機(jī)振蕩頻率總是比外來(lái)調(diào)幅波的載頻高出1個(gè)固定中頻465kHz）混頻后，選擇其差頻信號(hào)465kHz載頻的中頻信號(hào)作為輸出信號(hào)，因此被稱為 “超外差”接收方式。

外來(lái)高頻調(diào)幅信號(hào)經(jīng)過(guò)變頻以后，只是變換了載波的頻率，加在它上面的音頻包絡(luò)信號(hào)并沒有改變，也就是說(shuō)，原來(lái)的音頻信號(hào)又調(diào)制在新的中頻載波上。

中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器放大后送入幅度檢波器解調(diào)出音頻信號(hào)，最后再經(jīng)過(guò)低頻前置放大 （電壓放大）和低頻功率放大后去推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。

采用超外差的方式進(jìn)行接收，由于把接收到的高頻信號(hào)都要變換成頻率較低的固定中頻信號(hào)，因此，可以采用選頻特性好的固定的調(diào)諧回路作為中頻放大器的負(fù)載，在通頻帶內(nèi)獲得穩(wěn)定而且較高的增益，使收音機(jī)的靈敏度和選擇性大大提高，也解決了不同頻率電臺(tái)信號(hào)放大不均勻的問題。

當(dāng)然，超外差收音機(jī)采用 “差頻”辦法來(lái)獲得中頻的接收方式，也會(huì)帶來(lái)難以避免的特殊干擾 （中頻干擾、鏡像干擾），這要在電路的設(shè)計(jì)制作上采取相應(yīng)的措施來(lái)克服。

7.1.2 調(diào)幅超外差式收音機(jī)電路分析

HX108－2七管調(diào)幅超外差收音機(jī)電路如圖7－2所示。

圖7－2 HX108－2七管調(diào)幅超外差收音機(jī)電路

該機(jī)采用3V直流電源供電，其主要性能如下：

頻率范圍：525～1605kHz

中頻頻率：465kHz

靈敏度：≤1.5mV／m26Db S／N

選擇性：≥20dB±9kHz

靜態(tài)電流：無(wú)信號(hào)時(shí)＜20m A

輸出功率：≥180m W10％失真度

下面以此電路為例來(lái)分析收音機(jī)各部分電路的工作原理。

1.輸入電路

收音機(jī)的輸入電路指的是從天線到收音機(jī)第一級(jí)放大器 （在沒有高頻放大器的普及機(jī)中實(shí)指變頻器）輸入端之間的電路，如圖7－3所示。

圖7－3 收音機(jī)的輸入電路

它由磁棒和套在磁棒上的初級(jí)調(diào)諧線圈、次級(jí)耦合線圈、回路補(bǔ)償電容、調(diào)諧可變電容器組成。

輸入電路的作用是將接收到的外來(lái)高頻信號(hào)進(jìn)行選擇和傳輸。

我們知道每個(gè)電臺(tái)信號(hào)都有它自己的播音頻率，由于磁棒磁導(dǎo)率很高，當(dāng)不同頻率的電磁波集束地穿過(guò)磁性天線棒時(shí)，在線圈上便會(huì)感應(yīng)不同頻率的電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)調(diào)節(jié)電容器C1使回路的諧振頻率等于某信號(hào)頻率時(shí)，則回路發(fā)生諧振，該頻率信號(hào)在初級(jí)耦合線圈兩端就會(huì)出現(xiàn)最大信號(hào)電壓，而對(duì)于其他頻率的信號(hào)則因與回路失諧而被不同程度的衰減。選擇出的信號(hào)通過(guò)互感耦合在次級(jí)耦合線圈兩端也會(huì)出現(xiàn)最大的信號(hào)電壓，再輸送到下一級(jí)。

收音機(jī)的輸入回路，通常分為磁性天線輸入回路和外接天線輸入回路兩種。中波段一般都采用磁性天線，這是因?yàn)榇虐艟哂蟹较蛐院谩⒖垢蓴_能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

在接收遠(yuǎn)地電臺(tái)時(shí)，磁性天線的接收能力是有一定限度的。為了提高收音機(jī)的靈敏度，經(jīng)常使用磁性天線輸入回路加外接天線輸入回路，這是由于外接天線不像磁棒具有很強(qiáng)的方向性，適于用在多波段收音機(jī)中。輸入回路加外接天線后，收音機(jī)的方向性就不大明顯了。

外接天線與回路接入的形式不同，分電容耦合、電感耦合和混合式耦合三種，如圖7－4所示。

圖7－4 三種天線耦合方式

（a）電容耦合；（b）電感耦合；（c）混合式耦合

在電容耦合式外接天線輸入回路，外接天線所感應(yīng)到的電臺(tái)信號(hào)CC經(jīng)過(guò)耦合，傳輸?shù)秸{(diào)諧回路。為減小天線電容對(duì)調(diào)諧回路的影響，一般CC為5～10pF不能太大。電容耦合輸入電路雖然十分簡(jiǎn)單，但因電容的阻抗隨接收頻率的升高而下降，在整個(gè)接收波段中電壓傳輸系數(shù)很不均勻。

在電感耦合式外接天線輸入回路，天線將接收下來(lái)的信號(hào)經(jīng)天線耦合線圈傳遞到調(diào)諧回路，然后輸送到第一級(jí)放大器的輸入端。

混合式耦合輸入回路，它兼顧了電容耦合和電感耦合的特點(diǎn)，在整個(gè)接收波段內(nèi)，傳輸系數(shù)比較均勻，但由于電路復(fù)雜，調(diào)整麻煩，只有在高級(jí)收音機(jī)中才采用。

通常在收音機(jī)中以電感耦合式輸入電路應(yīng)用最多。另外，輸入調(diào)諧回路不能直接與收音機(jī)第一級(jí)輸入端相接，以免由于晶體管的輸入阻抗較低，使輸入回路Q值下降，諧振特性變壞。因此，在實(shí)際電路中，都是通過(guò)L1和L2的耦合接到下級(jí)輸入端的，且L2∶L1遠(yuǎn)小于1。

2.變頻級(jí)

變頻級(jí)的作用就是把接收到的外來(lái)調(diào)幅高頻信號(hào)變?yōu)檎{(diào)制特性不變的中頻信號(hào)。通常要求變頻增益要高，工作要穩(wěn)定，信噪比要高，失真要小。

變頻級(jí)除應(yīng)具有接收外來(lái)高頻調(diào)幅信號(hào)的輸入回路外，還具有產(chǎn)生等幅振蕩信號(hào)的本機(jī)振蕩器、進(jìn)行頻率變換的非線性元件以及選擇出差頻信號(hào)的中頻調(diào)諧回路。圖7－5是變頻級(jí)的方框圖，圖7－6是變頻級(jí)的電路圖。

圖7－5 變頻級(jí)方框圖

變頻級(jí)用一只管子作本機(jī)振蕩兼進(jìn)行頻率變換的電路稱為變頻器。而用兩只管子將兩部分工作分開的稱為混頻器。

本機(jī)振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅高頻振蕩信號(hào)。調(diào)節(jié)C1B可使振蕩頻率跟隨接收信號(hào)的頻率變化，并且始終高于接收信號(hào)一個(gè)中頻。由于C1B與C1A是同軸的雙聯(lián)可變電容器，因此振蕩回路和輸入回路可進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)諧。在圖7－6中本機(jī)振蕩器采用的是變壓器耦合反饋式電路。

圖7－6 變頻級(jí)電路圖

在調(diào)幅超外差式收音機(jī)中，理想跟蹤是：中頻變壓器準(zhǔn)確地調(diào)諧在規(guī)定的中頻頻率點(diǎn)465kHz；天線調(diào)諧回路準(zhǔn)確地調(diào)諧在外來(lái)信號(hào)頻率點(diǎn)；本機(jī)振蕩頻率準(zhǔn)確地調(diào)諧在比天線調(diào)諧回路頻率高465kHz（即比外來(lái)信號(hào)頻率高一個(gè)中頻）的位置。這樣，變頻后的中頻信號(hào)正好為465kHz。經(jīng)由B3初級(jí)和并聯(lián)電容組成的諧振回路調(diào)諧后，就能使465kHz中頻信號(hào)獲得最大的增益。此時(shí)收音機(jī)的靈敏度最高、選擇性最好、失真度也小。

3.中頻放大器

中頻放大器電路原理圖如圖7－7所示。

圖7－7 中頻放大器電路原理圖

中頻放大器的作用是用來(lái)放大變頻器輸出的中頻信號(hào)，由于它工作在較低固定的中頻頻率上，因此能獲得較高的增益。

中頻放大器負(fù)載采用調(diào)諧回路，通常在指定的通頻帶以內(nèi)增益很高，也基本恒定；而在通頻帶外，增益急劇下降。這樣能很好地抑制鄰近頻率干擾。中頻放大器的頻率特性接近一個(gè)理想的矩形選擇性最好。

圖7－7是兩級(jí)中頻放大電路，采用共發(fā)射極接法，增益較高。信號(hào)的傳輸采用變壓器耦合的方式有利于阻抗匹配。中頻信號(hào)經(jīng)B3、B4、B5中頻變壓器和與其并聯(lián)的電容組成并聯(lián)諧振回路的三次選擇耦合到下級(jí)檢波。為了提高回路的Q值和利于阻抗的匹配，中頻變壓器采用了抽頭方式。有時(shí)為了獲得一定的帶寬，在回路中也常用加并聯(lián)電阻的辦法降低Q值展寬通頻帶。三個(gè)中頻變壓器的工作原理相同，但為了達(dá)到總體指標(biāo)，對(duì)每個(gè)中頻變壓器各有側(cè)重要求。通常B3要求有較好的選擇性；B4要求兼顧適當(dāng)?shù)倪x擇性和通頻帶；B5要求有足夠的通頻帶。

4.檢波及自動(dòng)增益 （AGC）控制電路

檢波器的作用是將高頻調(diào)幅信號(hào)還原出音頻信號(hào)，與調(diào)幅過(guò)程相反。輸出的音頻信號(hào)電壓波形要與高頻信號(hào)的振幅變化 （包絡(luò)線）一致。AGC電路的作用是自動(dòng)控制放大器的電壓增益，當(dāng)外來(lái)信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，放大器的增益自動(dòng)減??；當(dāng)外來(lái)信號(hào)減弱時(shí)，放大器的增益自動(dòng)增大。圖7－8是檢波和AGC電路的電路圖。

中頻輸出信號(hào) （調(diào)幅波）經(jīng)B5次級(jí)送給VT4二極管進(jìn)行檢波 （檢波二極管常用2AP9），成為半周調(diào)幅脈沖信號(hào)，該半周調(diào)幅信號(hào)包含著殘余中頻信號(hào)、音頻信號(hào)和直流等多種頻率成分。檢波后的高頻成分被C8、C9濾除，在R9和W上產(chǎn)生音頻和直流電壓。C10除具有隔斷直流作用外，還將音頻信號(hào)耦合到下一級(jí)低頻電壓放大器中去進(jìn)行放大。R8、C4組成的濾波器，可將音頻信號(hào)旁路到地，其直流成分用來(lái)控制第一中頻放大器的靜態(tài)工作電流。因?yàn)檫@個(gè)直流控制電壓與第一級(jí)中放管VT2的偏置電壓極性相反，相當(dāng)于反向偏置，因此當(dāng)外來(lái)信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，控制電壓加大而正向電壓自動(dòng)減小，從而使VT2偏流減小，使第一級(jí)中放增益下降。而當(dāng)外來(lái)信號(hào)減弱時(shí)，VT2偏流又會(huì)自動(dòng)加大，使第一級(jí)中放增益提高，于是達(dá)到了自動(dòng)增益控制 （AGC）的目的，使收音機(jī)對(duì)不同發(fā)射功率和不同距離的電臺(tái)均能得到滿意的接收效果。

5.低頻放大及功率放大電路

收音機(jī)中，經(jīng)檢波器輸出的音頻信號(hào)，一般需要經(jīng)過(guò)兩、三級(jí)放大具備一定的功率再去推動(dòng)揚(yáng)聲器放音。

圖7－9為變壓器輸入／輸出互補(bǔ)對(duì)稱推挽功率放大電路。

圖7－8 檢波及AGC電路

圖7－9 低頻功率放大電路

對(duì)低頻功率放大器的要求：增益高、噪聲小、失真小、頻率特性好、效率高。

7.1.3 收音機(jī)常用附加功能電路

1.短波頻率微調(diào)電路

短波頻率微調(diào)電路如圖7－10所示。

收音機(jī)在調(diào)諧電臺(tái)時(shí)都是采用改變雙聯(lián)可變電容器CZ的容量來(lái)完成的，當(dāng)接收短波時(shí)，由于頻率較高，調(diào)諧旋鈕（它帶動(dòng)雙聯(lián)可變電容器CZ）只要稍有轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)有幾十到幾百千赫茲的頻率變化致使不少電臺(tái)漏掉。因此，單靠調(diào)諧雙聯(lián)可變電容器來(lái)尋找電臺(tái)就比較困難，而且頻率越高越不容易控制。為了解決這個(gè)問題，可采用如圖7－10所示電路，給短波段本機(jī)振蕩回路附加一個(gè)頻率微調(diào)裝置。附加的電容C1（5～10pF）和C2（1.5～3pF）串聯(lián)后再并聯(lián)在振蕩回路中。改變C2便可使振蕩頻率在很小的范圍內(nèi)變化，從而獲得準(zhǔn)確的調(diào)諧。

圖7－10 短波頻率微調(diào)電路

2.短波增益提升電路

為了提高短波接收的靈敏度，最簡(jiǎn)單的方法是在收聽短波時(shí)，在變頻管的發(fā)射極電阻R上并聯(lián)一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，并將它調(diào)諧在中頻頻率上，如圖7－11所示。

這樣，變頻管的發(fā)射極對(duì)中頻的接地電阻大大下降了，減小了中頻的負(fù)反饋，就提高了短波接收時(shí)的變頻增益。

3.二次調(diào)節(jié)自動(dòng)增益控制電路

為了使收音機(jī)在接收強(qiáng)弱懸殊信號(hào)時(shí)，能維持輸出不變的特性，用簡(jiǎn)單的控制放大管工作電流的AGC電路就顯得不夠了，尤其是接收強(qiáng)信號(hào)時(shí)仍會(huì)發(fā)生阻塞失真的現(xiàn)象。為此，可在原來(lái)的AGC電路基礎(chǔ)上采用二次調(diào)節(jié)的辦法，使自動(dòng)增益控制作用接近理想。在小信號(hào)輸入時(shí)，二次調(diào)節(jié)AGC不起作用或作用極小，以保證弱信號(hào)接收的靈敏度，但對(duì)強(qiáng)信號(hào)在很大范圍內(nèi)有理想的控制。二次調(diào)節(jié)AGC電路很多，收音機(jī)最常用的是改變中頻調(diào)諧回路的品質(zhì)數(shù)Q值的方法，如圖7－12所示。

圖7－11 短波增益提升電路

電路中依靠二極管VD1和T1中頻變壓器的并聯(lián)作用來(lái)降低回路Q值。

二極管VD1和電阻R進(jìn)行串聯(lián)，對(duì)交流而言，是并聯(lián)在T1的1、2兩端，B點(diǎn)和C點(diǎn)均為交流的“地”電位，而對(duì)直流來(lái)說(shuō)，VD1和R是串聯(lián)后再并聯(lián)在R2兩端。因?yàn)镈點(diǎn)和A點(diǎn)對(duì)“地”的電壓均為電源電壓，當(dāng)接收弱信號(hào)時(shí)，由于VT2的集電極電流IC2還比較大，在R2上產(chǎn)生0.3～0.5V電壓降，這個(gè)電壓將使VD1呈現(xiàn)很大電阻。它和R串聯(lián)后，對(duì)T1幾乎不發(fā)生作用，回路Q值不變化，VT1的增益為正常值。當(dāng)強(qiáng)信號(hào)接收時(shí)，由于VT2中放管集電極工作電流被檢波后的控制源控制得很低，接近于截止，因此，R2上的電壓降很小，接近于零，使VD1反向偏壓減小，交流等效內(nèi)電阻減小，故使T1回路的Q值也隨著降低，使VT2的增益下降，起到了很好的AGC效果。

圖7－12 改變回路Q值的AGC電路

4.遠(yuǎn)、近程接收開關(guān)

為了提高弱信號(hào)接收的靈敏度和避免強(qiáng)信號(hào)接收時(shí)發(fā)生 “阻塞”現(xiàn)象，在收音機(jī)采用二次調(diào)節(jié)AGC電路仍不能有效地達(dá)到目的時(shí)，人為地利用開關(guān)進(jìn)行電路的轉(zhuǎn)換，以控制信號(hào)的強(qiáng)弱，是一種行之有效的方法，圖7－13就是一種轉(zhuǎn)換電路。

圖7－13 遠(yuǎn)、近程開關(guān)電路

當(dāng)接收本地強(qiáng)信號(hào)電臺(tái)時(shí)，雙刀雙擲開關(guān)置于 “近程”位置，此時(shí)在天線次級(jí)線圈兩端并聯(lián)了一個(gè)約120Ω的較小電阻，以對(duì)輸入到變頻管的信號(hào)產(chǎn)生分流。此時(shí)高頻信號(hào)受到很大衰減。此外，此時(shí)在檢波后的音頻負(fù)載上串聯(lián)了一個(gè)約10kΩ的較大電阻，使送入低頻放大器的音頻信號(hào)因分壓作用也受到衰減，強(qiáng)信號(hào)因此而被削弱。反過(guò)來(lái)，開關(guān)置于“遠(yuǎn)程”位置，由于信號(hào)沒有受到損耗而被無(wú)衰減地放大，經(jīng)過(guò)這樣的處理，便能獲得滿意的接收效果。遠(yuǎn)近程開關(guān)的另一作用是，當(dāng)置于 “近程”時(shí)，除對(duì)信號(hào)有衰減作用外，還可加寬頻響，改善音質(zhì)。