【参赛】电子管FM超再生收音机

奮鬥

       各位老师、坛友大家好！
       出于对电子管收音机的热爱，最近又制作了1台电子管FM超再生收音机。这台收音机也是参照“正在缓冲”老师的电路和作品风格制作完成的。内部元件没有釆用搭棚焊接，而是按功能不同做了3块铆钉板。通过几次改进，彻底解决了机器从冷态到热态因温升引起飘频的问题。这个超再生电路所用元件比脉冲检波的电路少，也没有中周，不需要复杂的调试，但接收灵敏度却比较高，弱台也能收到，选择性不错，收音效果非常满意，很适合像我这样入门级的新手玩一玩。眼下正值第16届diy大赛，重在参与，利用参赛的机会我把制作过程和经验分享一下，与大家共同学习。理论方面很欠缺，不足之处肯请各位老师指教！
       底台上主要原件说明:
       电路分为高放、功放和电源3个部分。
       高放基本参照原图，局部做了改动（红字标注部分，此图为高放电路最后成品图）。
       功放改用6J1（后更换为6A2）推6N1（双三极管并联）单端电路，配5k3w输出牛，理论上功率更大一些。由于原图功放需要配10k的输出牛，这种牛价高，小功率的又很难找。
       电源采用6Z4整流加阻容滤波的常用电路，原图高放与功放部分的两个降压电阻为串联，我改为并联，这样可以减小调整电压时对另一部分电压的影响。（保险丝及发光二极管部分图上未做标记）。
       下面介绍一下收音机的制作过程:
       之前在某鱼上买到的1个带减速机构的电位器组件，做工非常好，转轴、滚珠轴承（4个）、齿轮和螺丝等都是不锈钢的，基座和手轮为铝合金材质。自带的电位器是进口的，阻值1k，转轴直径6.35mm，准备把这个利用上（这个组件目前没找到第二个）。
       同型号的100k电位器没找到，用一款国产的电位器改造了一下，转动非常顺滑。
       看一下改好的视频（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0MzQ2NTUwOA==.html
       按需求购买的主要电子原件陆续到位:
       根据主要原件尺寸设计的底台加工图:
       底台用2.5mm厚的5052铝板制作，工作量比较大。这个最考验人的耐心了，要想成品外围元件排列规整美观，开孔、攻丝必须保证精度，做到分毫不差！简单算了一下，竟然用小台钻钻了大小将近200个孔，攻了几十个丝。晕！
       电感L2、L3需要自制（没有仪器，参考计算公式制作的，线径和尺寸图上有标注），其它几个用的成品工字电感。
       根据底台内部尺寸和原件排列设计铆钉板图:
       制作铆钉板：         
       安装阻容电感等元件（部分元件还没焊上）。为了机器能长期稳定工作，电源板2个降压限流电阻功率要选5w以上的，其它电阻的功率视情况在1w~2w之间选取。所有电容耐压值要满足要求。       
       安装底台外围原件（电源牛和输出牛做了防护）:
       安装电源板、高放板和功放板，焊好各部分连接线，通电试机，高频谐振电路工作正常，可以收台（非常开心，成就感油然而生）。调试过程中，对个别元件做了更换，确保电子管各极电压电流在正常范围。经过对高放电路的细心调试，灵敏度和选择性都不错，收音效果令人满意。
       发2个视频（链接）：
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0Mzg2MzQ0OA==.html
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0Mzg2MzUxNg==.html
       装好下盖板和侧板，看看最初的样子:
       机器装好了，听一段评书（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQzNjcyOTYzMg==.html
       对比一下内置扬声器与外接音箱的收听效果（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0Mzg2ODM2NA==.html
       机器初装完成，虽然收音效果还不错，当地FM波段的4个强台和2个弱台（在家用德生收音机来测的，非专业测试）都能收到，但在收听的过程中也发现了一些缺点和不足，主要表现在电子调谐方面:一是调谐的线性不好，频率高端附近的102.5MHz与104.7MHz两个台间隔太远，旋钮转动的范围过大，中、低端部分的台93.9MHz与96.7MHz两个台又挨得太近，旋钮转动的范围过小；二是频率覆盖的范围不够，高低端都需要扩展；三是飘频，开机时机器从冷态到热态温度稳定的一段时间内（大概几十分钟），要每隔几分钟就得微调一次频率，给收听带来很多麻烦。飘频的问题也是最令我烦恼的。
       装机过程中耗费了好多精力，就想把机器做的更好。有缺陷就不完美，手工做的再好不实用也是个废物！本着尽善尽美的原则，想试试看能不能找到解决的办法。由于自己还是个新手小白，理论知识非常欠缺，上网查了好多资料，终于查明了问题的原因。
       先从飘频的问题入手，从网上搜了一些关于变容二极管和稳压二极管的特性与温度补尝方面的知识:
       原来稳压二极管和变容二极管都有一定的温度特性和温度系数。稳压二极管温度升高时，高于6v的具有正温度系数，稳压值随温度的升高而增大，低于6v的具有负的温度系数，稳压值随温度的升高而减小。变容二极管工作在反向偏置状态，容值随反向电压的大小而改变，电压的微小变化就会引起容值的改变。电压高容值变小反之则容值变大，收音机正是利用这个特性实现调谐选台的目的，这个变化是非线性的。原图用1支30ⅴ的稳压二极管为调谐电路稳压，温度升高稳压值随之升高，BB910的容值变小导致谐振频率增高。而BB910又具有负的温度系数，容值也会随温度的升高而减小，更加重了飘频的现象。电子管收音机从冷态开机到热态，底台温度有几十度的变化，用变容二极管调谐选台的结果可想而知。
       既然稳压二极管低于6v的具有负的温度系数（各型号数值不同），能不能把几个串联起来使用，用它的负温度特性来降低BB910的反向工作电压从而限制容值因温度的升高而改变呢？我认为只要二者能达到平衡应该可以。有了理论基础，抱着试试看的想法，先是用了6个5.6v的串联成33.6v，上电听一段时间，结果频率还是向高端飘，但比原来用1个30v的有改善。接下来换上了用8个3.9v串联成31.2v的，这次试验的结果是向低端飘了。最后换上用6个5.1v串联成30.6v的，上电听十几分钟，没有飘频（有点喜出望外），再听十几分钟，还没飘频，接下来连续听了3个小时都很稳定。后又经过几天测试都没有出现飘频的现象。
       从之前查到的资料中了解到，变容二极管的容值变化与所加的反向电压的关系是非线性的，这也就是调谐线性不好的原因。开始用的调谐电位器是B型（直线式）的，换上C型（对数式）的调谐线性变得很好。因为我用带刻度的旋钮改的联轴器，电位器又是反着装的，兼顾刻度从小到大与频率从低端到高端的顺序，所以选的C型的。如果电位器正常安装，就选A型（指数式）的。
       高低端的频率扩展就好办了，直接把电阻R3与R4+换成微调电阻就行了，低端和高端频率延伸了不少，完全覆盖了调频波段。
       又画了一个调谐电路改动后的图：
       实测各点在市电228v时的电压值:
       问题全部解决了，给底台内部拍个照：
       功放推动管6J1与整流管6Z4的管座位置是左右对称的，据了解本机使用的小单端电路可以用6A2替换6J1，6A2外形与6Z4基本一样，外观更协调一些，换上感觉对性能影响不大。
       电子管FM超再生与FM脉冲检波收音机相比，其优势在于使用的原件少，灵敏度却比较高。看下搜台的情况 ，当地2个弱台也能收到（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0Mzg4Mjc4NA==.html
       听一段新闻（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQzNjc0NTcwNA==.html
       听两段歌曲（链接）:
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQ0Mzg4NzU5Ng==.html
       https://m.youku.com/mid_video/id_XNjQzNjc5MDczNg==.html
       通过努力，发现的问题一步一步解决掉了，性能达到了自己的要求，还是比较满意的。闲时听听新闻、听听音乐也是一种享受。虽然制作的过程是漫长的，费时费力，遇到的问题也不少，在解决问题的过程中学到了很多未知的东西，也实现了自己的梦想,这就是diy的乐趣！


      

sun10851

变容二极管 + 电子管 ，古今融合的典范！

xiaomage

还是电子管机器养眼，“新手”就能做这么漂亮

奮鬥

sun10851 发表于 2024-11-12 21:42
变容二极管 + 电子管 ，古今融合的典范！

BB910的容值范围正好落在调频段，便宜好用。感谢您的关注！

sxxuejun

机械，复古，仪器感，好漂亮的机器！

奮鬥

sxxuejun 发表于 2024-11-13 09:15
机械，复古，仪器感，好漂亮的机器！

感谢您的关注！

其实不想走

机器做的是真漂亮啊

奮鬥

其实不想走 发表于 2024-11-13 12:34
机器做的是真漂亮啊

过奖了。感谢您的关注！

hujingdi

感谢你的作品电子管FM超再生收音机参赛

奮鬥

hujingdi 发表于 2024-11-13 19:27
感谢你的作品电子管FM超再生收音机参赛

重在参与，感谢矿坛为广大爱好者搭建交流和学习的平台。祝第16届dⅰy大赛取得圆满成功！

李953805156

您做的机器太漂亮了，帖子我学习了很多遍，这种再生机制作比高频头中放的简单很多，所以想参照您的制作一下。我也是小白，有2个问题想请教您一下。
1、R4旁边的2个二极管用什么型号的？
2、W2是调谐电位器，W1的作用是调节再生吗？看您板子上还装有一个电位器是什么作用？
感谢您指导。

奮鬥

李953805156 发表于 2024-11-21 08:20
您做的机器太漂亮了，帖子我学习了很多遍，这种再生机制作比高频头中放的简单很多，所以想参照您的制作一下 ...

变容二极管型号是BB910，网购很便宜的。W1是调谐电位器，R8调整谐振频率，W2调整阴极电位微调谐振频率，R8要仔细调整，W2在很大范围内都能工作，只是阻值不同截止频率也不同。R8（电位器）装在板子上调好就不动了，W2找个合适的点也不用总调。感谢您的关注！

李953805156

奮鬥 发表于 2024-11-21 12:25
变容二极管型号是BB910，网购很便宜的。W1是调谐电位器，R8调整谐振频率，W2调整阴极电位微调谐振频率，R ...

感谢您的指点，向您学习了很多。R8您用的多大电位器？再就是电源插座旁边您装了2个什么元件？

fu-32j

做的真不错！赞一个！有时间的话一定仿制一台。请教您电源板上的两个二极管是给灯丝整流的吗？还有两个多余的电阻是干什么用的？还有保险好像用了4个。

奮鬥

李953805156 发表于 2024-11-21 13:56
感谢您的指点，向您学习了很多。R8您用的多大电位器？再就是电源插座旁边您装了2个什么元件？

R8用250k的RK097N型小方形绿色电位器，电源插座边上那2是保险管座。

奮鬥

fu-32j 发表于 2024-11-21 18:29
做的真不错！赞一个！有时间的话一定仿制一台。请教您电源板上的两个二极管是给灯丝整流的吗？还有两个多余 ...

那两个二极管和两个电阻是接2个发光二极管的，文中提到省略了。红色的是6Z4整流之前的电源指示灯，黄色的是6Z4整流之后的指示灯，黄灯亮灯有延迟，全亮收音电路才工作。高放和功放电路都由6Z4供电。谢谢关注！