七管超外差调幅收音机工作原理

七管超外差调幅收音机工作原理
七管调幅收音机工作原理框图
七管调幅收音机电路图
本机电路图如图所示。

由B1及C1-A组成的天线调谐回路感应出广播电台的调幅信号，选出我们所需要的电台信号F1基极。

本真新号调谐在高出F1一个中频F2进入V1发射极，由
V1三极管进行变频，在V1集电极回路通过B3选取F2与F1的差频信号。

中频信号经V2和V3二级中频放大，进入V4检波管，检出音频信号经V5低频放大由V6,V7组成变压器耦合功率放大器进行功率放大，推动扬声器发声。

图中D1,D2组成1.3V+-0.1V 稳压，提出变频，一中放，二中放，低放的基极电压，稳定各级工作电流，保证整机灵敏度。

V4发射-基极结用做检波。

R1、R4、R6、R10分别做为V1、V2、V3、V5的工作点调整电阻，R11为V6、V7功放级的工作点调整电阻，R8为中方的AGC电阻，B3、B4、B5为中周，既是放大器的交流负载又是中频选频器，该机的灵敏度、选择性等指标靠中频放大器保证。

B6、B7为音频变压器，起交流负载及阻抗匹配的作用。

一、调幅电路
调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线
性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。

调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。

通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅；反之，如果使用大功
率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。

在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好；(2)集电极效率高；(3)要求低放级电路简单。

1、基极调幅电路
图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1 与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。

其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。

2、发射极调幅电路
图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因
此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。

3、集电极调幅电路
图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态；反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。

采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。

注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态；在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。

图一、基极调幅电路
图二、发射极调幅电路
图三、集电极调幅电路
图四、双重调幅电路
二、幅度检波电路
从调幅波中取出调制信号的过程，称为幅度检波，常用的检波电路有三种：小信号平方律检波，大信号包络全波和乘积检波，对检波器的要求有以下三点：
(1)检波效率(电压传输系数)
若检波器输入等幅高频电压峰值为Uc，检波后的输出电压为Uo，则检波效率K定义为：K=Uo/Uc
若检波器输入为包络调幅波，则检波效率寂静义为输出低频电压幅度UΩ与输入高频电压包络幅度mUc之比：
K=UΩ/mUc
式中：m是调幅系数。

K越大说明同样的输入情况下可以得到较大的低频输出信号，即检波效率高。

(2)检波失真
它反映输出低频电压波形和输入已调波包括形状的符合程度。

(3)输入电阻Ri
由检波器输入端看进去的等效电阻称为输入电阻Rio，通常检波器接于中频放大器的输出端，Ri看作是它的负载。

因此，Ri越大对中频放大器的影响就会越小，
1、小信号平方律检波器
图5(a)是小信号检波电路。

其特点是：(1)输入高频信号ui(t)的幅度为几十毫伏量级；(2)选择适当的偏置电压使工作点Q
处于伏安特性的弯曲段上[见图5(b)]，在整个高频信号周期内均有电流通过二极管。

经理论分析得该检波器的输出电压u2与输入电压U c成正比，平方律检波正是由此得名，其参数如下：
(1)检波效率K=UΩ/mUc=Ra2Uc/(1+a1R [考题输出电
压反作用]
式中：R为检波器负载电阻，Uc为高频调幅波的载波幅度，a1、a2为与工作点电流有关的系数，在室温情况下其值近似为：
a1=38Io 及a2=0.74×10 Io (Io的单位为安培)
若检波器的工作点电流选定为Io=20微安，R=4.7千欧，Uc=50毫伏则检波效率为：
K=Ra2Uc/(1+a1R)=(4.7×10 ×0.47×10 ×20×10 ×50×10 )/(1+38×20×10 ×4.7×10 )=0.76
(2)非线性失真，由于二次谐波与基波相距很近，不易清除干净，故常用二次谐波失真系数y来估计失真的大小。

其值为：
y=m/4
由式可见，调幅系数m越大则y越大，失真越严重，一般情况下m≈30%，则y≈7.5%
(3)输入阻抗Ri，指数波频率为ωc的交流阻抗。

从图5(a)中可见，对ωc而言，C看作短路，所以Ri等于二极管的交流电阻rd，在室温情况下其值为：
Ri=rd=26×10 /Io
若Io=20微安，则Ri=(26×10 )/20×10 =1.3千欧
小信号检波的缺点是：输入阻抗低，非线性失真严重，
2、大信叼峰值包络检波
如图6(a)是大信号检波电路，由于输出电压交流部分与调制信号最大值成正比，故又称为直线性检波，其特点是：(1)输入电压幅度一般500毫伏以上；(2)没有偏置电压E，由于输出电压的反作用，实际上工作点处于u<0的区段[见图6(b)]。

因此，大信号检波二极管，在载波一周期内，只有一段时间寻通，
而另一段时间截止。

大信号峰值二极管检波器的主要参数计算如下：
K=cosθ
图5
图6
式中：θ为半导通角，它取决于rd/R值，两者关系为
rd/R=(tgθ-θ)/π
可根据rd/R值，通过表一直接查出K值
(2)输入阻抗Ri
Ri/R=(tgθ-θ)/(θ-sinθcosθ)
可见，输入阻抗Ri决定于θ角，即决定于rd/R值，因
此，可以根据rd/R值，通过表一直接查出输入阻抗Rio
(3)检波失真
常有两类失真：一类对角切割失真，二是底边切割失真，
图7示出对角切割失真情况，产生该失真的原因是滤波时间常数RC选得过大，以致滤波电容的放电速率跟不上包络变化速率所造成的，要防止对角切割失真现象，时间常数RC应满足下式关系：RC<( /m)×(TΩ/2π)式中：m为调幅系数，TΩ=2π/Ω，若m=0.3时，则得RC<0.5TΩ
图7
另一种切割失真是由于检波器的低频交流负载与直流
负载电阻不同而引起的，通常检波被输出的低频电压经耦合电路[图7(a)中的R1C1]再送至低频放大器中去由于C1数值很大，(约为10微法)它的两端降有直流电压为载波幅度的平均值Uco若
R1<R时，该电压大部分落在R两端上，以致在音频包络负半波时，输入电压可能低于R两端的直流电压，于是二极管截止，输出信号不再随输入信号包络的下降而改变，产生如图7-b的底边切割失真，要避免此失真，应满足下式
m<R1/(R1+R)
式中：R为直流电阻，交流电阻R-=R//R1。

不失真条件可写为m<R-/Ro、图8(a)是晶体管收音机的滤波电路，R1R2滤除464千赫载波信号的滤波器，电源-Ec经R3、R4供给二极管几十微安的偏置电流，接入偏置电流的目的是提高检波效率，M 点电压经C3、C4滤波后送至前级产生自动增益控制。

图8(b)是电视接收机的滤波电路，由于调制信号为高达6兆赫的图象信号，为防止对角切割失真，电容C1只选10皮法，但只靠它滤除载波还不够，还要接入LC2滤波器，二极管串接小电阻200欧使信号增大，补偿二极管内阻的减小，从而使传输系数相对稳事实上，检波线性也得到改善。

图8 收音机和电视机的检波电路。