超外差式收音機(jī)的原理

超外差式收音機(jī)機(jī)主要由輸入調(diào)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(jī)組成。

1、輸入電路，即選擇電路，或稱調(diào)諧電路把空中許多無(wú)線廣播電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)選擇其中的一個(gè)，送給變頻級(jí)中的混頻電路。

2、混頻將輸入電路送來的已調(diào)幅調(diào)信號(hào)變?yōu)橹蓄l調(diào)幅信號(hào)，而他們所攜帶的信號(hào)是不變的，即調(diào)幅信號(hào)的頻率變?yōu)橹蓄l，但其幅值變化規(guī)律不改變。不管輸入的高頻信號(hào)的頻率如何，混頻后的頻率是固定的，我國(guó)規(guī)定為465千赫。

3、中放將中頻調(diào)幅信號(hào)放大到檢波器所要求的大小。由檢波器將中頻調(diào)幅信號(hào)所攜帶的音頻信號(hào)取下來，送給前置低放。

4、前置低放將檢波出來的音頻信號(hào)進(jìn)行電壓放大。再由功放將音頻信號(hào)放大，放大到其功率能夠推動(dòng)揚(yáng)聲器或耳機(jī)的水平，揚(yáng)聲器或耳機(jī)將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟?/p>

超外差收音機(jī)電路圖（一）

調(diào)諧回路是由可變電容cI．、Cn和天線線圈L】組成。調(diào)節(jié)可變電容G，?？筛淖僉C回路的固有頻率，使其等于電臺(tái)頻率，產(chǎn)生諧振，以選擇不同頻率的電臺(tái)信號(hào)。再由天線Lz耦合到下級(jí)變頻電路進(jìn)行變頻。

變頻電路由混頻、本機(jī)振蕩回路和選頻三部分電路組成。變頻級(jí)是以晶體管VT1為中心，它兼有振蕩、混頻兩種作用。

由晶體管VTl （3AG24）、可變電容Cib. Cr2、振蕩變壓器（簡(jiǎn)稱中振或短振）T2和電容G、C3構(gòu)成變壓器反饋式振蕩器。它能產(chǎn)生高頻等幅振蕩信號(hào)，由于Ci．和Clh是雙連可變電容器的組成成分，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了本機(jī)振蕩頻率總是比輸入的電臺(tái)信號(hào)頻率高465kHz，把輸入的不同頻率的高頻信號(hào)變換成固定的465kHz的中頻信號(hào)。

輸入電臺(tái)信號(hào)與本振信號(hào)差出的中頻信號(hào)，l恒為某一固定值465kHz，它可以在晶體管VT4組成的中頻“通道”中暢通無(wú)阻，并被逐級(jí)放大，用固定調(diào)諧的中頻放大器將頻率固定的中頻信號(hào)進(jìn)行放大性能穩(wěn)定。

晶體管VT3的主要作用是檢波。

晶體管VT4組成電壓放大級(jí)（推動(dòng)級(jí)），它的主要任務(wù)是把音頻信號(hào)進(jìn)行放大，使功放級(jí)得到更大的音頻信號(hào)電壓，使收音機(jī)有足夠的音量。

晶體管VT5和VT6組成乙類功率放大級(jí)，把音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，以推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。超外差式收音機(jī)電路如圖。

超外差收音機(jī)電路圖（二）

圖1.1.1所示為普通調(diào)幅收音機(jī)的通用模型，即使是集成片構(gòu)成的收音機(jī)，其模型也是如此。

天線上有所有的無(wú)線電信號(hào)。輸入回路的功能是從天線上選出所需要的電臺(tái)。輸入回路由電感和電容并聯(lián)組成并聯(lián)諧振槽路，具有頻率選擇作用。當(dāng)某電臺(tái)的載波頻率與諧振槽路的固有頻率相等時(shí)，就會(huì)發(fā)生并聯(lián)諧振。此時(shí)，在諧振槽路兩端產(chǎn)生較大的諧振電壓，即表明此電臺(tái)被選中。通常諧振槽路中的電容是可變的，以適應(yīng)多電臺(tái)選頻的需要。天線接收下來的是高頻載波調(diào)幅信號(hào)，波形如圖1.1.1中的uA。變頻級(jí)是超外差接收的核心。它的功能是把所選電臺(tái)的高頻調(diào)幅信號(hào)變成一個(gè)載波頻率較低的中頻信號(hào)（我國(guó)規(guī)定為465 kHz）。變頻級(jí)自身產(chǎn)生一高頻本地等幅振蕩信號(hào)（頻率為fL），與電臺(tái)高頻調(diào)幅信號(hào)（頻率為fc）相混頻，輸出中頻信號(hào)（頻率為fL）?；祛l遵循±fL±fc=f1的數(shù)學(xué)模型（或叫混頻方程）。通過同時(shí)改變本地振蕩器的諧振電容和輸入回路諧振電容來實(shí)現(xiàn)。通過變頻級(jí)uA信號(hào)的包絡(luò)不變，載波頻率變?yōu)?65 kHz，如圖1.1.1中波形uB。中頻放大器是一個(gè)高頻小信號(hào)諧振放大器，中心頻率為465 kHz。它的功能是對(duì)中頻調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行有效的幅度放大。它通常由多級(jí)小信號(hào)諧振放大器組成。它的輸出波形如圖1.1.1中uC。檢波器的功能是把原聲音信號(hào)從調(diào)幅信號(hào)中解調(diào)出來。幅度足夠大的波形uC經(jīng)過二極管包絡(luò)檢波器輸出信號(hào)如圖1.1.1中波形uD（是音頻信號(hào)和直流信號(hào)的疊加）。低頻電壓放大器的功能是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行有效的電壓放大，輸出波形如圖1.1.1中的uE。功率放大器的功能是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行有效的功率放大，以推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音。

圖2所示為普通七管OTL輸出超外差式晶體管收音機(jī)電路。

圖2 超外差式晶體管收音機(jī)電路

超外差收音機(jī)電路圖（三）

圖為常用典型七管超外差收音機(jī)電路，它主要由輸入回路、變頻級(jí)、中放級(jí)、檢波級(jí)、低放級(jí)、功率輸出級(jí)和AGC電路組成。

一、輸入回路

從磁性天線感應(yīng)的調(diào)幅信號(hào)送入C1a、C2和L1組成的輸入回路進(jìn)行調(diào)諧，選出所需接收的電臺(tái)信號(hào)，通過互感耦合送入變頻管T1的基極。

二、變頻級(jí)

變頻級(jí)是由一只晶體管T1同時(shí)起本振和混頻作用的自激式變頻電路。本振回路由L2、C7、C5、C1b組成，它是互感耦合共基調(diào)射式的LC振蕩電路。L2抽頭是為了減小晶體管的輸入阻抗對(duì)振蕩回路的影響。本振信號(hào)通過耦合電容C4從T1的射極注入，它與輸入回路耦合到T1管基極的高頻調(diào)幅信號(hào)在T1管中混頻，由集電極調(diào)諧回路（中周）選出二者的差頻即465kHz的中頻信號(hào)，然后再將中頻信號(hào)送入中放電路去放大。

為了提高電路的穩(wěn)定性，兼顧變頻和振蕩性能，靜態(tài)工作電流一般取為0.3～0.4mA。為了保證在電源電壓降低時(shí)，本機(jī)振蕩仍能穩(wěn)定工作，變頻級(jí)基極偏置電路采用了相應(yīng)的穩(wěn)壓措施，即利用兩只硅二極管D1、D2進(jìn)行穩(wěn)壓（1.4V左右）。

三、中放級(jí)

中放級(jí)由T2、T3組成兩級(jí)單調(diào)諧中頻選頻放大電路。各中頻變壓器均調(diào)諧于465kHz的中頻頻率上，以提高整機(jī)的靈敏度、選擇性和減小失真。第一級(jí)中放（T2）加有自動(dòng)增益控制，以使強(qiáng)、弱臺(tái)信號(hào)得以均衡，維持輸出穩(wěn)定。中放管采用了硅管，其溫度穩(wěn)定性較好，所以采用了固定偏置電路。T2管因加有自動(dòng)增益控制，靜態(tài)電流不宜過大，一般取0.2～0.6mA；T3管主要要提高增益，以提供檢波級(jí)所必須的功率，故靜態(tài)電流取得較大些在0.5～0.8mA范圍。為了有效地抑制強(qiáng)信號(hào)中放級(jí)還加了二極管D3作為強(qiáng)信號(hào)阻尼二次AGC控制。

四、檢波級(jí)

經(jīng)中頻放大級(jí)放大了的中頻信號(hào)，由中頻變壓器送至檢波二極管D4進(jìn)行檢波。檢波后的殘余中頻及高次諧波由C14C13和R8組成的RCπ型濾波電路予以濾除。音頻信號(hào)由C15耦合到低放級(jí)去放大。電位器Rw是音量調(diào)節(jié)電位器兼作電源開關(guān)。檢波后的直流成分經(jīng)R4、C8組成的退耦電路送到T2的基極作為AGC控制之用。

五、低放級(jí)與功率輸出級(jí)

T4為低頻放大級(jí)，接成固定偏置電路，工作電流一般取0.5～1mA范圍。

功放輸出級(jí)為典型的OTL電路，由T5、T6和T7等組成。其中T5為激勵(lì)級(jí)，T6、T7為互補(bǔ)推挽輸出級(jí)。R15、R16為激勵(lì)級(jí)T5的偏置電阻；R18使T6、T7兩管基極保持固定的電位差，改變R18可改變輸出級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。輸出級(jí)工作電流一般取1.5～5mA范圍。C16為交流負(fù)反饋電容，C19為輸出電容，C12、R14、C20為電源去耦電路的電容、電阻。另外，輸出級(jí)T6、T7的中點(diǎn)電位（3v）可由R16來調(diào)節(jié)。

超外差收音機(jī)電路圖（四）

所示是越外差式收音機(jī)接收電路。從圖可見，其中有多個(gè)諧振電路，接在天線端的L1和vc組成諧振電路。它諧振在調(diào)諧廣播的某個(gè)節(jié)目載頻上，用來選擇電臺(tái)的調(diào)頻節(jié)目。天線接收的信號(hào)經(jīng)諧振電路選頻后進(jìn)到高頻放大與混頻功能合一晶體管的基極，同時(shí)本振信號(hào)也送到高頻放大與混頻晶體管的基極。其中具有高頻放大與兼混頻功能的晶體管就是該收音機(jī)的接收電路。

超外差收音機(jī)電路圖（五）

本機(jī)能接收535KHz-1605KHZ中波廣播節(jié)目；采用高級(jí)集成塊電路，靈敏度與音質(zhì)特佳；只用3節(jié)5號(hào)電池，效能高、耗電少，適合初中以上人士使用天線調(diào)諧電路由磁棒天線線圈L1和可變電容器VC1B諧振選擇出電臺(tái)，設(shè)電臺(tái)的頻率為F1，而此頻率的信號(hào)連接到IC1第6及7腳。本地振蕩調(diào)諧電路由T1線圈、可變電容器VC1A與IC1的5腳連接形成振蕩器，產(chǎn)生出F2的頻率。（就是本地振蕩頻率）以上兩個(gè)頻率的信號(hào)由IC1的內(nèi)部混頻電路產(chǎn)生出F1+F2及F2-F1的新頻率，而F2-F1就是我們所要的中間頻率FM（465KHz），中周變壓器T2就是特別諧振于這頻率的調(diào)諧電路，經(jīng)選擇后的中頻被連接至IC1內(nèi)部多級(jí)的中頻放大器再加以放大。放大后的中頻經(jīng)T3選頻然后送至IC1內(nèi)部的檢波電路檢波，檢波后由IC1第8腳輸出。輸出的低頻信號(hào)是很微弱的，經(jīng)電位器VR1選擇后被送至IC1內(nèi)部的低頻放大器放大，使輸出的功率足以推動(dòng)8Ω的揚(yáng)聲器而能得到宏亮清晰的聲音。