冰岛 发表于 4 天前

[求教]差分振荡器不易起振的问题

为了实验不久前我构想出的简易三极管平衡混频电路,我利用周末时间在洞洞板搭了一部中波超外差收音机,天线和变频部分原理图:

其中,L1、L2、L3是磁棒天线三组线圈,T1是振荡变压器,T2是中频变压器;Q1、Q2是差分高放,Q3是AGC延迟和反相放大,Q4、Q5是双平衡混频器,Q6、Q7是差分振荡器。
制作中遇到的问题之一:使用博士BS-618收音机的成品振荡变压器,按图连接之后无法振荡,在振荡变压器输出绕组串联150Ω电阻可以振荡,但是由于150Ω电阻的负反馈作用,会使混频增益降低;改绕线圈,原振荡线圈谐振绕组3+98、输出绕组8,改绕之后谐振绕组10+91、输出绕组6,输出绕组连接混频之后可以振荡,但是振荡管发射极电阻R10只能使用330Ω,加大R10阻值之后仍然无法振荡。R10使用330Ω,振荡器工作电流已经达到5mA,再加上高放2mA、混频1mA、中放1.5~2mA、AGC稳压0.5mA,收音机的接收部分电流消耗达到了10mA以上,对于2.4V低压供电收音机来说,即使把电源退耦降低到22Ω,接收部分供电电压仍然偏低。
制作中遇到的问题之二。振荡频率稳定性较差。按博士BS-618原图组装的收音机有振荡频率漂移现象,但是使用差分振荡器并改绕振荡变压器之后,频率漂移现象更明显,对于两只高Q中周构成的窄带中频特性,振荡频率漂移虽然不会让接收频率漂移到相邻频道,但是少许频率漂移就会使广播节目声音失真,且会使电磁干扰产生的噪音加大,这是一个非常不好的现象。
我需要求教的两点:如何解决振荡器电流消耗过大与振荡频率漂移的问题?改绕振荡变压器,进一步提高谐振绕组抽头位置、减少输出绕组匝数,应该会更容易起振,但是这样可能会使频率漂移问题进一步加剧,由于差分振荡器有自限幅特性,注入混频器的振荡幅度会减小,这可能会使混频增益降低。

jf0805 发表于 前天 08:12

本帖最后由 jf0805 于 2025-4-23 08:26 编辑

祝贺冰岛老师的进展。明显优于单管是不用怀疑的。验证了这个电路的原理正确。我的意思是可以尝试一下本振从基极注入,信号从e极注入也许就解决了本振负载太重的难题。19楼右边那个单平衡电路,我就这么干过。接收效果是不错的。(我那个试验是常规电压,冰岛老师这个是低电压版本,难度肯定是很高的,即有负载重不易起振或不稳定问题,又有电压降低而引发的频偏问题,这个电源电压下正是三极管结电容变化剧烈的阶段,也许整个振荡器都要加上稳压才成,保证电源电压波动不在引起结电容变化,也就解决了频偏的问题),很浮浅的想法,不一定正确。

longshort 发表于 前天 07:10

本帖最后由 longshort 于 2025-4-23 07:15 编辑

MT4S301 发表于 2025-4-22 22:13
上回我发这种电路,你也不认得它
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=redirect&goto=findpost ...

射耦與互鎖是兩個概念啊。

MT4S301 发表于 4 天前

1、震荡管电流越小,越不易起振,但频率稳定性越好、相噪越低。
2、差分振荡器不起振本质是负载正阻抗抵消Q6Q7形成的负阻。要进一步增加谐振绕数+降低输出绕组数。
3、电源为啥要退耦电阻?R3与T2各自用1uF独石/贴片电容接地即可。

locky_z 发表于 4 天前

Q6/Q7其实不是差分震荡,因为公共发射极电阻接到Vcc端也一样工作。它的原理可以认为是一个LC谐振网络接到一个负阻抗电路形成的振荡,ZVS振荡原理和他一样。就是下面类似的电路
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2174064
如果330欧改成电感,振荡效率应该高很多。如果从中间抽头接供电,就和ZVS一模一样了。

快乐年 发表于 4 天前

请问楼主,你的这个试实验是用线路板还是面包板?

冰岛 发表于 4 天前

MT4S301 发表于 2025-4-21 21:56
1、震荡管电流越小,越不易起振,但频率稳定性越好、相噪越低。
2、差分振荡器不起振本质是负载正阻抗抵消 ...

增加谐振绕组抽头匝数、降低输出绕组匝数,肯定会更容易起振。但是受振荡管集电极与发射极电位差的限制,这种振荡器的振荡幅度不会太大,降压比太大会降低混频增益。振荡变压器的输出绕组没有做中心抽头,对于振荡器来说,两只混频管是串联的,注入每只混频管发射极的振荡波形是振荡变压器输出绕组两端幅度的一半,因此混频器对振荡幅度的要求比一般的三极管混频器高一倍,振荡变压器输出绕组两端的波幅需要达到有效值0.2V才不影响混频增益。
收音机的供电电源是一组2.4V镍氢电池组,除了接收部分之外,收音机还有音频前置放大三极管和BTL功率放大器(LM4871),功率放大器在电池组两端产生音频二次谐波,如果不设电源退耦隔离电阻,音频二次谐波会调制高放、振荡、混频和中放增益,声音就会产生失真,这是不希望出现的,所以必须为接收部分设置电源退耦隔离电阻和滤波电容(C4)。22Ω隔离电阻滤除音频谐波的效果差,如果可以降低接收部分的电流消耗,那么就可以适当加大隔离电阻值,改善滤波效果。另一方面,接收部分电流消耗越大,隔离电阻电压损耗也越大,接收部分供电电压就越低,对于2.4V低压供电的收音机来说,还会使偏置稳压器(电源指示LED)的电压稳定性变差,甚至电源指示和调谐指示点不亮的问题。

冰岛 发表于 4 天前

locky_z 发表于 2025-4-21 22:03
Q6/Q7其实不是差分震荡,因为公共发射极电阻接到Vcc端也一样工作。它的原理可以认为是一个LC谐振网络接到一 ...

这是单端输入、单端输出的差分电路,也就是跟随-共基级联电路。这种差分电路,振荡管集电极与发射极电压差是固定的0.7V,振荡幅度达到一定值,两只晶体管就会轮流饱和,分别限制振荡波幅正峰值和负峰值,有很好的限幅作用。在超外差收音机IC中,这种差分电路常用于高频振荡器和FM中频限幅放大器。

jf0805 发表于 4 天前

给冰岛老师一点小建议,先用高一点的电源电压,比如5V先验证成功,再试验低电压,否则低电压带来的种种问题与原理验证交织在一起,大大增加了难度。和我担心的一样,e极信号注入的方式对本振来说负载太重了。高电源电压就有很多成熟的本振电路可以选择。也可以插入一级射随器起到阻抗变换和隔离作用。个人看法。

冰岛 发表于 4 天前

快乐年 发表于 2025-4-21 22:04
请问楼主,你的这个试实验是用线路板还是面包板?

用孔间距2.54mm的单面电木万能线路板,焊接完之后可以装进收音机外壳。现在我正在用这部收音机听广播,没调试好,边用边调。

冰岛 发表于 4 天前

jf0805 发表于 2025-4-21 22:51
给冰岛老师一点小建议,先用高一点的电源电压,比如5V先验证成功,再试验低电压,否则低电压带来的种种问题 ...

供电电压限定2.4V,做的就是两节电池的收音机,用更高的电压实验无意义,最低电压2V无法正常运行的电路,最终会被舍弃。对于振荡器来说,这种混频器的输入阻抗是单只三极管混频器的两倍,应该比带单只三极管混频器负载更轻才对,但实际情况却是因为负载过重,振荡器工作电流小了就不能起振,为何会这样?经典的8管收音机使用一只三极管做振荡器、一只三极管做混频器,振荡器只需要不到1mA的电流,就可以产生很稳定的振荡,但是这里需要电流达到5mA,差距太大。

jf0805 发表于 4 天前

我也正准备试试,和冰岛老师的思路不同,尽可能采用成熟的电路组合。今天画了洞洞板布线图,还没有完成。是以这个电路为核心。

king5555 发表于 4 天前

抽头应该到电源,电阻过小。单管即可,要双管也可以,如图抽头到地线若加入电容则成为AM的超再生接收机,我做过这种超再生的如图的耗电流约200uA以下。

冰岛 发表于 4 天前

jf0805 发表于 2025-4-21 23:12
我也正准备试试,和冰岛老师的思路不同,尽可能采用成熟的电路组合。今天画了洞洞板布线图,还没有完成。是 ...

这样需要两只高频宽带变压器。

冰岛 发表于 4 天前

king5555 发表于 2025-4-21 23:15
抽头应该到电源,电阻过小。单管即可,要双管也可以,如图抽头到地线若加入电容则成为AM的超再生接收机,我 ...

这是共发射极电感三点振荡器。我要做的是超外差收音机,可变电容动片是要接地的,这种电路结构不能用。

jf0805 发表于 4 天前

冰岛 发表于 2025-4-21 23:19
这样需要两只高频宽带变压器。

是这样的,要两只。准备用这个做两只。

qmycy 发表于 3 天前

你这个混频器,让我想起以前研究ad8343.


信号输入:是从发射输入。
振荡器:从基级输入。

信号从发射结输入,rf输入阻抗特别低。
你这个输出的中周,最后并联起来了。
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