给想自制收音机的同学一些电路设计上的建议
本帖最后由 直流电子管 于 2016-11-11 18:18 编辑收音机是集无线电技术之大成的设备，既有直流也有交流，既有高频也有低频，可以说通过制作一台收音机来考验自己的技术是大家都乐此不疲的事情，按理说，中波机是最好制作的，中波电台分布广泛，而且中波机的线圈匝数刚刚好，不多不少，容易制作，同时频率比短波低，分布电容对电路的影响也远远没有高频段那么严重。
但是！很多人说他们所在的地方收不到中波，制作的收音机有些时候失败了，努力的成果付诸东流可以说是沉重打击，根据我学习的理论和实际的经验，我在这给大家给出一些建议。
第一，对于附近有大功率中波电台的同学，如果你不讲究台多，仅仅是听着过瘾，或者初步尝试一下而已，大可以采用普通再生式电路，由于信号功率强大！所以能够抑制干扰，提供足够的信噪比，因而是完全能够满足要求的，我生活的环境也是这样一个环境，无论你采用单灯再生机结构还是两灯机，都可以有满意的收听结果。
第二，如果你附近没有大功率电台，但是在距离不是很远的地方有大功率电台，这时候采用一个调谐高放的结构组装同一台三灯机也够了，但是调谐高放实际能够产生的灵敏度和你的LC回路制作的水平有关，否则在低端部分因为LC比率不足1因此等效谐振阻抗还是比较低的，除非你有高Q的调谐回路和变压器，否则不及中放产生的灵敏度高，由于采用了调谐高放，收音机灵敏度有较大提升，同时由于场强减弱，造成信号场强和干扰场强差距变小，因此信噪比降低，此时就要采用一些手段，例如采用磁性天线。磁性天线能够过滤掉大多数的干扰信号，另信噪比有较大提升，同时由于磁性天线的方向性，无形之间也从物理角度提高了选择性。
第三，如果您周围没有大功率中波电台的话，且收听环境恶劣，恐怕就要采用超外差收音机了，例如本省或者邻省有大功率中波电台，二百公里以内的距离可靠接收中波还是可以的，只要制作妥当，无论是采用旁热式电子管还是直热式电子管，都可以有较好的效果。一般一级中放就能满足要求，通过引入磁性天线，可以有比较好的收听效果，在使用旁热式电子管的时候，如果感觉无论调谐电容放在什么位置都有一种滋滋的电流声，那么这种干扰有可能是从电源变压器引入的，由于开关电源工作产生的高次谐波通过电源变压器的分布电容进入收音机，造成变频管和中放管的屏流被干扰信号调制，这个信号经过检波以后就放出来了，这个效应在滤波不妥当的时候是非常明显的，尤其是很多老式电子管收音机！
解决这个问题的办法，一个是你在仿制标准的五灯机电路的时候，在中放管和变频管的屏极串入一个1K电阻或者500欧姆电阻，加入一个0.01微法的退偶电容，一定程度上可以降低电源线引入的干扰，另一个方面可以同时在电源变压器高压输出侧并联一个。5000P至0.01微法的小电容，可以用耐压较高的陶瓷电容器，让高次谐波直接通过电容旁路出去，经过这些改进估计收音机的效果就能有较大改善，收听本省或者邻省的中波台是没问题的。
第四，对于全国大部分地区来说，中波台应该都可以收到。但是假如你在祖国的某个偏远角落，距离中波台都比较远的话，那又该怎么办呢？
一般来说，制约调幅收音机灵敏度进一步提高的原因主要是信噪比不足，那么有没有可能获得超高信噪比，还能达到超级的灵敏度呢？
我要说，无论在理论还是实践层面，这是可以的！
但是你要做到以下几点，首先，放弃旁热式电子管，采用电池式电子管！国产的1A2系列电子管比较省电，用电池供甲乙电也不是特别的浪费，国外的1R5系列灯丝电流和屏流屏压都要高一些，但是电子管的跨导随之提高因此能进一步提高，因此还能进一步提高收音机的灵敏度。
从电路设计的角度，以最为廉价好用的国产1A2系列来说。
首先为什么要采用电池式电子管呢？那是因为通过拜托对电源变压器的依赖，可以极大的简化电源部分的隔离设计，根据我目前的实验，即使采用完善的滤波措施，加入高频瓷片电容旁路高次谐波，依然有滋滋的电流干扰声存在，这并不是低频交流电的嗡嗡声，而是一种调制交流声。因此，采用电池式电子管用电池供电，可以轻而易举的避开这个问题。
其次，对于调幅收音机来说，虽然超外差收音机的灵敏度和选择性都比较优异，但是实际上超外差式收音机的选择性主要是中周谐振回路的选频作用产生的，灵敏度也是中放管提供的。但是如果天线系统选择性不加，那么干扰的噪音信号会随着广播信号一起进入变频管产生混频作用，这样经过第一中周的选频，实际上中频部分既有噪音信号也有广播信号的调制，无论几级中放，都无法继续提高信噪比了！因此，有一个理想的天线系统是非常重要的！！记住我的话，即便是超外差式调幅收音机！
另一方面，1A2是七极管，虽然是电池式电子管，热噪声比起旁热式要小一些，不过七极管的噪声仍然远大于五极管或者三极管，因此，如果外来信号不够强，那么变频管本身的噪声和外来信号一起倍中放管放大，总是能听到变频管产生的特有丝丝噪声。这显然降低了信噪比，因此，对于超外差收音机来说，越是往前级，其增益越重要，变频管增益高，就能提供较高的信噪比，信号就足以压制后级管子的工作噪声，同时一中放增益高，那么信号就压制了二中放的中放管噪声。
考虑到1A2或者1R5包括旁热式电子管6U1,6A2等，既然是噪声最大的部分。那么我们在制作高灵敏接收机的时候就要提高变频管的信号栅的输入广播信号幅值。相信大家已经知道我要采用什么方法了。
因此，对于一个灵敏度和选择性以及信噪比极高的电子管收音机来说，其电路应该这样设计：1,采用高增益高选择性的天线系统，只有长磁棒分段绕制的磁性天线能够满足这个要求，我手头有一根22CM长的磁棒，应该是极限长度了，再长对效果已经没有明显提升了，增益增加曲线已经接近平直。一般18-22CM均可，最好是20CM及其以上的，由于磁性天线在长度约四分之一的位置是高灵敏点，这一点Q值高，增益强，因此我们可以将线圈分成两段，或者两大段四小段，每个小段缠在一个骨架上，每两个小段分置于磁性天线的两端四分之一处，这样分段的线圈减少了分布电容，增加了匝数，同时兼顾了磁性天线的灵敏点。2，将磁性天线原理金属物品，支架等最好都用塑料的 ，远离金属底盘，大概在5CM就没有负面影响了。
这样磁性天线将产生足够的信噪比和选择性，足以将噪音信号抵挡在第一道防线之外。同时由于高Q天线的灵敏度主要是Q值提供的，所以LC比率对灵敏度的影响要变小，因此有利于均衡高低端灵敏度。
3，加入一级不调谐高放，这一级不调谐高放可以采用1K2电子管五极管接法，也可以采用三极管接法，因为这一级高放的作用主要是提高信噪比，因此要设计成一级低噪声高灵敏放大器，磁性天线到高放管栅极引线应当尽可能缩短做到合理走线，仿制引线过长引入额外的干扰。通过一级高Q磁性天线的选频作用，和低噪声高放级的放大作用，现在外来引号已经具有一定的幅值了，并且噪声信号已经被高性能的天线所抑制。此时当外来广播信号进入变频管的时候，便能产生足够的信噪比，为下级放大创造充分的条件。
4，尽量采用高增益中放以减少中放级数，由于中放管本身也有噪声，因此在产生相同灵敏度的情况下，尽量减少中放级数，中放最多不超过三级。至于中周的设计，除了采用成品电子管中周以外，具体使用半导体中周如何设计改制我已经在以前的贴子里说了。具体请参考我以前的帖子。
http://www.crystalradio.cn/thread-968076-1-1.html
http://www.crystalradio.cn/thread-954412-1-1.html
http://www.crystalradio.cn/thread-968076-1-1.html
5，在布局和接线上要注意，高放部分和变频部分的接线尽可能短，焊接质量要好，以减少电阻提高Q值，尽量减少走线平行靠近，或者交叉。另外在高放和变频的屏极电源部分要引入退偶电路，放置噪声信号经过电源线反馈到高放管，引起调制噪声信号。
最后，在性能方面大家完全可以放心，我的二级中放收音机，没有高放，磁性天线也仅仅采用了普通的制法，在深夜足以收听上前公里外的电台，我曾在我家，山东省德州市接收到湖北之声，河南新闻广播可以稳定收听。 因此只要根据你当地的接受情况合理选择电路，按照我的设计，制造出一台超级收音机难度是不大的。祝大家好好享受制作过程，同时祝大家能够通过自己的制作不断的提高自己的水平。
再说一个重要问题！现在城市高楼林立，室内中波信号差这个是必然的，因为楼房的钢筋屏蔽作用太好了。但是！正是因为这些钢筋，内部有强大的电磁波信号从中流过，这个楼里的钢筋就是一个天线！这是何等壮观，这些钢筋周围的磁场足以给你的中波磁棒创造良好的场强！不信大家找到自家楼上的构造柱，将收音机磁棒靠近试试。 谢谢楼主的好建议给大家指了一条好路 现在还玩中波早就落后了 直流管兄弟最近热情高涨，经验丰富。值得学习！ :handshake wjyzy110 发表于 2016-11-11 16:43
用镍氢充电电池或者锂充电电池，根本不用担心电池不够的问题，它们至少可以充放电数千个周期，而且价格还不 ...
好主意，用电池可以杜绝绝大部分干扰信号，电源线馈入的干扰非常明显，用电池可以说简单暴力解决这个问题。 楼主讲的确实有道理，谢谢您能与大家共享:handshake 0.01微法的退偶电容——好像多了个0？ 本帖最后由 直流电子管 于 2016-11-11 18:13 编辑
可达 发表于 2016-11-11 18:06
0.01微法的退偶电容——好像多了个0？
过滤高次谐波0.01足够了，这个瓷片电容是并联在交流部分的，过大的话交流电流过大怕是电容要发热。另外一半都是几十KHZ的高频信号进入电源线。所以0.01相对来说不小了。如果在整流管以后用倒是可以用0.1的高频电容器没问题。 楼主讲的很在理，理论联系实际。学习了！ 蓝色乌鸦 发表于 2016-11-11 16:41
现在还玩中波早就落后了
:lol 没有什么落不落后的问题， 问题是你能不能用传统模拟电路在有限的资源内把电路指标做好，中波电路都做不好你怎么玩得转更高频率的调频？ 玩的是过程而非结果， 你要玩结果直接买台高品质收音机快感来得更直接， 所以 千万不要在论坛里随意藐视各种技术点。 值得收藏的总结性帖子。 蓝色乌鸦 发表于 2016-11-11 16:41
现在还玩中波早就落后了
中波远距离接收很有意思，调频主要是不能远距离接收信红包，所以无法通过高灵敏度远距离接收来获得成就感。 谢谢楼主的好建议，为我造收音机指明了方向:victory: 说的天花乱坠请问你的神机做出来了吗