1、概述
收音機是接收無線電廣播發送的信號,並將其還原成聲音的機器,根據無線電廣播的種類不同,即調幅廣播(AM)和調頻廣播(FM),接收信號的收音機的種類亦不同,即調頻收音機和調幅收音機。
有的接收音機既能接收調幅廣播,又能接收調頻廣播,稱為(wei) 調幅調頻收音機。
2、調幅收音機的構成
調幅收音機的基本功能就是把空中的無線電波轉變成高頻電信號,這一功能由接收天線來實現。然後解頻,即把調製在高頻載波上的音頻信號從(cong) 已調幅高頻信號上卸下來,亦常稱檢波,實現這一功能的電路叫檢波器。最後,用檢波出來的音頻信號來推動揚聲器或耳機,即聲音恢複。
收音機的分類方法很多,依其電路程式可分為(wei) 直接檢波式,高放式和超外差式。以通道分,有單通道調幅收音機和立體(ti) 聲調幅收音機。
直接檢波式和高放式收音機因其靈敏度低,音質差,已基本不再生產(chan) 和使用,現在用的調幅收音機基本上都是超外差式。故這兒(er) 隻介紹超外差式調幅收音機的結構和原理。
(1)超外差式收音機的結構
超外差式收音機的結構框圖如圖1示:
高頻部分 中頻部分 檢波部分 低頻部分 揚聲器
圖 1
超外差式收音機機主要由輸入調諧電路、混頻電路、中放電路、檢波電路、前置低放、功率放大電路和喇叭或耳機組成。
(2) 工作原理
由輸入電路,即選擇電路,或稱調諧電路把空中許多無線廣播電台發出的信號選擇其中的一個(ge) ,送給變頻級中的混頻電路。
混頻將輸入電路送來的已調幅調信號變為(wei) 中頻調幅信號,而他們(men) 所攜帶的信號是不變的,即調幅信號的頻率變為(wei) 中頻,但其幅值變化規律不改變。不管輸入的高頻信號的頻率如何,混頻後的頻率是固定的,我國規定為(wei) 465千赫。
中放將中頻調幅信號放大到檢波器所要求的大小。由檢波器將中頻調幅信號所攜帶的音頻信號取下來,送給前置低放。
前置低放將檢波出來的音頻信號進行電壓放大。再由功放將音頻信號放大,放大到其功率能夠推動揚聲器或耳機的水平,揚聲器或耳機將音頻信號轉變為(wei) 聲音。
3、超外差式晶體(ti) 管收音機工作原理分析:
八管超外差式晶體(ti) 管收音機原理圖見附圖1。
(1) 輸入調諧回路
輸入調諧回路也稱為(wei) 天線輸入回路,T1是中波段輸入調諧回路高頻變壓器,高頻變壓器分初級線圈和次級線圈,均繞在磁棒上,C1.1是雙連可變電容器的調諧連,C1.2是補償(chang) 電容,補償(chang) 電容采用小型半可變電容器,調整其電容量,可以使輸入回路和振
蕩回路的高端頻率同步,從(cong) 而提高頻率高端的靈敏度。
C1.1與(yu) T1的初級線圈組成串聯諧振回路,C1.1的容量從(cong) 大到小,可使諧振頻率從(cong) 最低的535千赫到最高的1605千赫範圍內(nei) 連續變化。當外來信號的某一電台頻率的信號與(yu) 諧振頻率一致時,調諧電路發生諧振,這時T1初級線圈兩(liang) 端某一電台頻率的信號電壓最高,並同時衰減了其他頻率信號,達到了選台的目的。
T1的初級還與(yu) 次級線圈組成高頻變壓器,將調諧電路選出的信號電壓,通過次級耦合到下一級。
(2) 變頻級電路
變頻級的任務是把調諧回路選出來的某種頻率的高頻信號轉變為(wei) 一個(ge) 固定的465
千赫中頻信號,然後把載有音頻信號的465千赫中頻信號耦合到中放級。為(wei) 完成變頻
級的任務,變頻級電路必須具備兩(liang) 部分電路:
● 本機振蕩電路; ● 混頻電路。
用一隻晶體(ti) 管完成本機振蕩和混頻兩(liang) 個(ge) 任務的電路稱為(wei) 變頻電路。外來的高頻調幅信號經T1次級線圈耦合到V1管的基極和發射極回路中,而從(cong) 集電極和發射極回路輸出。本機振蕩回路的高頻信號加在V1管的發射極和基極回路中,而從(cong) 集電極和基極回路輸出。結果,在V1管的集電極電流中包含外來信號和本機振蕩兩(liang) 種頻率。當這兩(liang) 種不同頻率的信號在同一時刻從(cong) 基極和發射極進入三極管的輸入回路以後,就會(hui) 在集電極中輸出f振、f振+f外、f振-f外、f外-f振 、f外……等多種頻率的混合信號。 其中f振 -f外 =465千赫,正是中放級所需要的中頻信號。
為(wei) 了選擇出465千赫的中頻信號,並同時衰減集電極的其他頻率信號,在集電極回路中並聯了由第一中頻變壓器T3的初級線圈和電容組成的諧振電路,電路諧振於(yu) 465千赫,此時,中頻變壓器初級線圈兩(liang) 端阻抗很大,使集電極輸出的465千赫的電流轉換成很高的諧振電壓,耦合到T3的次級。對於(yu) 其他頻率,由於(yu) 他們(men) 的諧振阻抗極低,幾乎沒有電壓耦合到次級,達到了選頻的目的。
(3) 中頻放大電路
采用兩(liang) 級單調諧中頻放大電路,V3是第一級中放管,V4是第二級中放管,兩(liang) 管組成兩(liang) 級共發射極放大電路。放大465千赫的中頻信號。T3是第一中頻變壓器,通常稱為(wei) 中周,T4、T5分別為(wei) 第二中周和第三中周。上述三個(ge) 中周的作用有四點:
a、中周內(nei) 的線圈初級與(yu) 電容組成諧振回路,選擇465千赫的中頻信號,並衰其他頻率的信號;b、隔直流,使各級晶體(ti) 管的靜態工作點獨立;c、轉換阻抗,在前後級的輸出與(yu) 輸入回路之間進行阻抗匹配;d、傳(chuan) 遞中頻信號。
每一級的中周的參數和性能有所不同:第一級中周主要考慮選擇性;第二級中周兼顧通頻帶的寬度和選擇性;第三級中周兼顧通頻帶的寬度和增益。並且各中周的變壓比、抽頭數不一樣。
中頻信號在中頻級經過兩(liang) 次放大,並經過四個(ge) 中頻諧振回路的選擇。可以說,超外差式晶體(ti) 管收音機整機的靈敏度和選擇性決(jue) 定於(yu) 中頻級。
(4) 檢波級電路
檢波級的任務是把所需要的低頻信號從(cong) 中頻信號中取出來,並耦合到低頻放大級去。V5三極管作為(wei) 二極管用,R9為(wei) 檢波濾波電阻,C9、C6為(wei) 檢波濾波電容,RP為(wei) 音量電位器,R6是自動增益控製電路中的濾波電阻。
中放級輸出的465千赫的中頻信號,經T5耦合到V5,由於(yu) 二極管的單相導電性,把中頻信號負半波去掉,變成正半周的中頻脈動直流信號。實驗證明,中頻脈動直流信號中包括如下三種成分:中頻等幅成分、音頻成分、直流成分。
C8、C9和R9組成的π型濾波電路。由於(yu) C8、C9對中頻的容抗很小,對音頻的容抗較大,對直流的容抗無限大,同時,R9對中頻、音頻、直流成分的分壓一視同仁。因此經過π型濾波後,中頻成分被慮掉,大部分的音頻信號加在電位器RP上,形成音頻電壓,經C12耦合到低頻放大級。
(5) 自動增益控製電路(AGC電路):
自動增益控製電路(簡稱AGC電路)的作用是為(wei) 了使收音機在接收強弱不同的信號時都能收聽到同樣的音量,即使信號的強弱變化較大,也能大體(ti) 維持一定音量不變。
自動增益控製的工作原理是利用了檢波輸出的音頻脈動直流成分通過電阻R6控製V3發射結正向電壓的大小,從(cong) 而改變V3的增益,AGC電路實際上上起了一種負反饋的作用(電壓並聯負反饋)。
(6) 低頻放大電路:
低頻放大電路是V6、V7管等元件組成兩(liang) 級共發射極放大電路,檢波器負載RP取得的音頻信號電壓經C12耦合到V4管的基極,放大後從(cong) 集電極輸出,經C13耦合到V7管的基極。功率放大器的輸入變壓器T6的初級是V7管的集電極負載。
(7) 推挽功率放大電路:
功率放大的主要任務是將末前級送來的音頻交流信號放大到足夠大的功率輸出,從(cong) 而推動喇叭發音。電路中V9、V10兩(liang) 隻低頻功率三極管與(yu) 輸入輸出變壓器組成推挽功率放大電路。對於(yu) NPN型晶體(ti) 管V9、V10來說,推挽放大就是輪流地分別放大T6次級輸出正半周信號。由於(yu) 輸出變壓器T7初級兩(liang) 端反相,因而T7次級得到一個(ge) 完整的音頻信號。R16是兩(liang) 管的上偏流電阻,V8是兩(liang) 管的下偏流二極管,上述器件給兩(liang) 功放管提供偏置。C15、C14分別為(wei) V10、V9的負反饋電容,可以減少嘯叫和噪音,改善音質。
4、調頻收音機的構成和工作原理
調頻收音機的最基本功能和調幅式收音機較相似。在調頻式收音機中解調功能由鑒頻器(也叫頻率解調器或頻率檢波器)來完成,是將調頻信號頻率的變化還原為(wei) 音頻信號,其它功能的電路和調幅收音機中的一樣。
調頻收音機依電路程式來分,可分為(wei) 直接放大和超外差式兩(liang) 種;依接收信號和種類來分,有單聲道調頻收音機和調頻立體(ti) 聲收音機(見圖2、圖3)。
圖2
圖3
單聲道調頻收音機由輸入電路、高頻放大電路、混頻電路、中頻放大電路、鑒頻器、低頻放大電路和喇叭或耳機組成。調頻立體(ti) 聲收音機的結構和單聲道調頻收音機結構的區別就在於(yu) 鑒頻器後加一個(ge) 立體(ti) 聲解調器,分出兩(liang) 個(ge) 音頻通道,來推動兩(liang) 個(ge) 喇叭,形成立體(ti) 聲音。
調頻收音機電路比調幅收音機電路多出一個(ge) 高頻放大電路,其功能是將輸入電路送來的信號放大到混頻所需要的大小。