[原创] 容易制作的调试超外差收音机实用仪器——简易非门音频中频信号发生器

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标题: [原创] 容易制作的调试超外差收音机实用仪器——简易非门音频中频信号发生器
作者: TBsoft 时间: 半小时前
标题: [原创] 容易制作的调试超外差收音机实用仪器——简易非门音频中频信号发生器
前段时间家中遥控器不慎损坏，经检查是455kHz晶振损坏，正好家中有一些晶振，换上一个，遥控器就修复了。

看着这些455kHz晶振，突然萌生一个念头，中波收音机中频使用455kHz或者465kHz都可以，这种遥控器455kHz晶振应该可以做成中频信号发生器，为何不试一试呢。

记得小时候看过的《无线电》杂志1976年第5期上有一篇文章《用2L465A作信号发生器》，2L465A是陶瓷滤波器，市售遥控器晶振实际一般也是陶瓷振荡器，应该可以使用同样的电路，但当时的电路是用单管产生中频振荡，并通过间歇振荡进行自调制，虽然电路并不复杂，但总觉得照抄老电路没有什么意思。

于是用CMOS数字集成电路中的六反相器（非门）74HC04设计了这个电路，比较适合有过一些数字电路经验的收音机和高频初学者制作，于是就有了下面这篇文章。

简易非门音频中频信号发生器
这个简易音频中频信号发生器可输出频率约为1000Hz的方波音频信号，以及受到该方波信号调制的，频率约为455kHz 的中频信号，同时还可以输出中频信号的三次谐波等。

本信号发生器使用数字集成电路六反相器（非门）作为核心元件，只需要一片74HC04之类的六反相器IC，中频振荡使用常见的遥控器455kHz晶振，无需绕制线圈，外围元件少，电路简单，免调试，效果好，成本低。

本信号发生器可以作为大中专院校相关专业课程安装中波收音机实验的调试仪器，由于其成本低，如果小批量制作，一个成本仅需几元钱，可以做到学生人手一个。

电路图如下：
电路中，非门U1A、R1、R2、XTAL1、C1和C2组成中频信号振荡器，R1作为反馈电阻，使得非门U1A工作于线性放大状态，配合XTAL1、C1和C2组成电容三点式振荡器，晶振XTAL1作为电感使用，振荡输出频率455kHz左右的中频信号，波形为方波脉冲，含有丰富的奇次谐波，非门U1B作为中频信号的输出缓冲器，输出中频信号加到VD1负极。

非门U1D、U1E、R4和C4组成音频信号振荡器，输出频率1000Hz左右的方波脉冲音频信号，非门U1F作为音频信号的输出缓冲器，输出音频信号一方面经过R5和R6分压衰减，C5隔直后从XS2输出，另一方面加到VD2负极。

VD1、VD2和R3组成一个幅移键控（ASK）调制电路，实际上是一个与门电路，当VD2负极为方波脉冲音频信号低电平时，VD2导通，R3下端电位被VD2箝位在0.7V左右，此时即使VD1负极为高电平，VD1也因为反向偏置而无法导通，中频
信号方波脉冲无法加到非门U1C输入端；当VD2负极为方波脉冲音频信号高电平时，R3下端电位才可以随中频信号方波
脉冲电平变化而变化，中频信号方波脉冲才可以加到非门U1C输入端，这样在非门U1C输入端就得到了受到方波脉冲音频信号幅移键控（ASK）调制的中频信号方波脉冲，这种幅移键控调制信号等同于调幅信号，可以被调幅接收机接收并检波出方波音频信号。

调制后的中频信号加到非门U1C输入端，非门U1C作为输出缓冲器，最终调制后的中频信号经过C3隔直后从XS1输出。

制作本信号发生器时，6个非门可选择一片六反相器数字集成电路，但一定要CMOS数字集成电路，例如74HC04，也可用CD4069代用，但CD4069的电源电压最低为3V，电池用旧后可能导致工作不正常，另外U1A不可用与非门代替非门；XTAL1选用455kHz遥控器晶振，实际上市面上销售的遥控器晶振一般是陶瓷振荡器，如果确实是石英晶体振荡器，C1和C2可减小到30p左右，另外如果有465kHz陶瓷振荡器或者晶振，或者晶体管收音机中使用的2L465A陶瓷滤波器，也可代用，但此时中频频率为465kHz左右；R1阻值可在1M—10M之间选用，问题不大，R2起到防止晶振在泛音频率上振荡的作用，实际上R2和C2组成一个低通滤波器，R2可在2k—3.9k之间选用；VD1和VD2选用1N4148，如果有2CK系列的硅高频开关管也可代用，但不能用整流二极管；C4和C5宜用无极性的独石电容，其余元件没有特殊要求，电源电压用3V，2节5号电池即可。

本信号发生器无需调试，只要元件完好，接线无误，接通电源即可正常工作。

检测音频信号可用高阻耳机、电话听筒或者压电陶瓷片接在XS2上，如果可以听到轻微的1000Hz左右连续叫声，音频信号即正常，本电路R5和R6阻值较大，输出音频信号较弱，如果觉得输出音频信号较弱可适当减小R5和R6的阻值，也可以用10k电位器代替R5和R6，以调节音频信号输出幅度；检测中频信号可用一般中波收音机，调谐到频率最低端靠近XS1，如果可以在收音机中听到1000Hz左右连续叫声，调谐收音机，整个频率范围都是这同一叫声，中频信号即正常。

如果有条件，也可以用示波器或者频率计检测音频和中频信号。

在万用板上安装的本信号发生器实验实物图如下：
调整中波收音机中频变压器时，只需要将收音机靠近本信号发生器（也可以在XS1上接一根短导线作为天线，将天线靠近收音机的磁性天线），从后到前微调各中频变压器磁芯，使得喇叭声音最大，然后将收音机逐步远离信号发生器，以减小中频信号场强，再调整几次使得喇叭声音最大即可。

本信号发生器输出的中频信号是方波信号，三次谐波强度较大，因此可用500kHz晶振得到1500kHz信号输出，在淘宝上可以购买到500kHz和600kHz晶振（陶瓷振荡器），如果在XTAL1位置上安装一个插座，以更换不同晶振，或者使用波段开关切换晶振，用455kHz、500kHz和600kHz晶振可以获得455kHz、500kHz、600kHz、1500kHz等多种中频高频信号输出，调试中波收音机频率覆盖和跟踪都已经足够了，比用电台信号调试要好得多，这样可以扩展本信号发生器的
功能和使用范围。

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