【参赛】 DIY四波段收音机

changwanren

                            DIY四波段收音机
     首先预祝本届大赛圆满成功！感谢论坛的DIY大赛板块为喜欢制作的坛友，提供展示和交流的平台。
     本届大赛，捧出一台DIY的调频调幅四波段收音机，随自我感觉制作的很简陋，但经过一番计算、选件、制作、测量、调试等过程，接收效果还是很理想的。
  概述：
  一、制作设计理念：
1、采用全部分立元件制作，因为全部分立件元件，有较大的计算、设计、制作、测量、调试的空间，能够展现DIY较多的过程。
2、制壳、制板、电感元件全部采用纯手工打造。
3、受加工工具和制作材料的限制，外壳的制作就简，能用就好。
  二、 作品功能指标：
     1、接收频段
调频：88—108NHz
    中波：530—1602KHz
    短波1：3—8.5MHz
    短波2：8.5—21MHz
2、调幅
灵敏度：
优于0.5mV/m   
选择性：
偏调±10KHz，衰减大于36分贝
像频衰减：
中波大于32，短波频率小于12MHz，衰减大于12分贝，短波频率小于18MHz，衰减大于10分贝。
自动增益：输入电压变化50分贝，输出没有堵塞现象。
不失真功率：大于1瓦，频响100—4000Hz。
3、        调频
   灵敏度：由.优于10uV
   选择性：偏调±190KHz大于36分贝。
   三、整机结构：






四、接收效果
     自我感觉接收效果达到预期的效果，很理想。接收位置辽宁盘锦的一个乡镇，中波白天地波时间段可以收到40多个电台，夜晚和清晨可以收到70多个电台。调频和短波接收天线是拉杆天线，全部拉开0.8米。短波的接收灵敏度判断，只要拉开拉杆天线，能收到标准时间标准频率台，接收灵敏度足够。室内接收中波和短波1的环境干扰很大，这里不对其语言描述，以视频的方式展现给大家。
中波上午10点多接收效果视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQyNDU0OTgwNA==.html
中波早上接收
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQyNDc2NDcyNA==.html

短波1接收效果视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQyNDc3MjAwOA==.html

短波2接收效果视频
上午接收
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQyNDU1MTM2OA==.html
午后接收
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNzc4NjE5Ng==.html

调频接收效果视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNzYwODU2MA==.html
第一部分：电路设计与制作
1、        电路原理及说明
电路原理图：

高放的可变电容采用调频、调幅4联空气可变电容，波段切换开关采用8到4挡旋转开关，为了减少波段开关刀数，调幅三个波段的本振采用三只三极管的单独本振。中波调谐回路采用10×200的磁棒，短波1采用磁导率60的10×120磁棒，由于短波2找不到磁导率40的磁棒，使用磁导率60的磁棒，短波2的像频衰减达不到设计指标，所以采用空心线圈，通过调整间距实现调电感。
调幅中放的中周采用超声波的的中周，可以得到高空载Q值，保证得到设计的选择性。用0.8毫米的3股漆包线绕制，空载Q值可以达到140—160，能够满足选择性设计的偏调±10KHz衰减大于36分贝的要求。
调频中放采用两只陶瓷滤波器和中周，得到偏调±180KHz衰减大于36分贝的要求。
低放采用OTL电路，设计有音调控制。
2、        震荡和谐振电路的电感电容的参数：

3、PCB电路设计
  低放电路板和调幅中放板：


3、        电路板的制作的元件焊接
电路板制作采用热转印、三碌化铁腐蚀
调幅PCB板，调频电路板


4、        元器件焊接
低放板

调幅中放板

调幅高放版

调频高中放板

5、        中周绕制：

6、        其他电感元件制作略。

aoliwom

好厉害的收音机，点赞。
另建议把视频发到“哔哩哔哩”或“西瓜视频”上吧。优酷的广告让人受不了。

changwanren

第二部分：计算、测量与调试
关于DIY一台分立元件收音机，个人的认识是：对于全分立元件收音机的制作，要想收到较高的预期的效果，是三分制作，七分调试才能够实现。所以关键在调试。
一、        高放电路：
   调幅高放
中波
中波的天线调谐回路的Q值很高，加之中波接收频率相对较低，通频带比较窄，所以中波的同步跟踪的调试，需要更精调。
元件的误差是不可避免的，垫整电容要精选，他影响统调中点的位置，业余条件下，云母电容元件不多，所以要想选出理论计算的精确数值，有一定的难度。但统调中点的位置不止决定于垫整电容的数值，还可以通过适当的改变中波的接收频率范围，2、适当的改变中频频率，若采用数显频率计显示接收频率，最好不采用此办法。3掰可变电容的花片。
1、选择垫整电容，经挑选采用330p和47p云母电容并联，经测量得到378p的数值


2、同步跟踪统调参数的计算如下

3、磁棒天线的Q值测量
经计算电感量239uH,初级72匝，次级8匝。经测量不同频率Q值如下：


4、关于高中放增益的计算
当接收信号强度为0.5mV/m时，磁棒线圈次级输出电压的计算
频率600KHz时，输出电压4.77uV，频率1000KHz时，输出电压5.34uV，频率1500KHz时，输出电压5.51uV。设计高放前级输入电压3uV时，中放输出给检波电压为100mV，高中放增益为100000/3=33333倍，即91分贝。设计高放增益10分贝，变频增益20分贝，一中放30分贝，二中放增益40分贝，共100分贝。做到此增益应该没有问题，关键要处理好自身电路的干扰噪声。

5、像频衰减计算
只要同步跟踪做到偏调小于10KHz，就能满足像频衰减大于32分贝。

6、        中波本振和同步跟踪的测量与调试
通过调整本振管的静态电流的大小来改变输出电压，通过改变本振线圈抽头耦合到三极管发射极的电容的数值和串联一个几十欧姆的电阻，可以调整本振输出电压的随频率变化的不均匀度。
中波本振输出电压与频率和同步跟踪及偏调的关系测量




短波1
1、同步跟踪统调参数的计算如下

调谐回路的垫整电容有现成的2000p云母电容，本振的垫整电容930p由510p和430p并联组成，能够找到接近930p。
本振线圈电感的测量

2、磁棒天线的Q值测量
  磁棒10×120，线圈采用直径0.8毫米漆包线，绕12匝。测得频率在4MHz的Q值86.6，在8.5MHz的Q值是68.3，足够用。（图29）

3、本振输出电压跟频率的关系测量
    同步跟踪及偏调的测量

4、像频衰减计算
由于采用双联，短波的像频衰减达到一级收音机的参数大于12分贝。经计算，只要调谐回路有载Q值大于25，同步跟踪偏调小于100KHz就能达到要求。测得调谐回路在8500KHz有载Q约30，偏调-4KHz，计算像频衰减可达15分贝
短波2
1、短波2同步跟踪统调计算
   天线回路的垫整电容采用两只510云母电容并联，本振的垫整电容采用510和300云母电容并联。短波2本振采用2倍频。

2、天线线圈的Q值测量
由于手中没有磁导率40的磁棒，所以短波2天线线圈采用空心线圈绕制，通过调整匝间距调整电感。
空心线圈绕制，线径1mm的漆包线，绕在15毫米的空心塑料管上，间绕15匝。测得在9.5MHz的Q只是85.4，在18MHz的        Q只是88.7，在21MHz的        Q只是72.7。


3、本振电压测量
由于短波2采用2倍频混频，测量的是基波电压。
短波2本振输出电压与频率的关系测量


4、同步跟踪的测量
由于短波2天线输入回路的同频带已经很宽，偏调在100KHz之内，已经看不出输入电压下降多少，所以短波2很难确定偏调多少。



7、        像频衰减
短波2在18MHz时，有载Q值大于30，即使偏调100KHz，像频干扰衰减可大与10分贝。
调频高放
高放和本振采用场管K168
1、        调频同步跟踪统调的计算

2、        天线谐振线圈Q值得测量
线圈采用0.8毫米漆包线绕制，在5毫米框架上绕5匝，空载Q值大于100,有载Q值大于50。
  3、同步跟踪的调试
调频同步跟踪调试能容易，即使偏调二三百千赫兹，输出信号电压只有微弱的降低。、

  4、由于调频可变电容只有双联，所以高放输出回路只好采用带通滤波器，带通滤波采用双调谐调整适当的Q2值加适当的耦合度
实测带通滤波器曲线


5、为了减小中频干扰，在混频管的基极对地连接一个串联10.7MHz滤波器，采用电感4.7uH和电容47p组成，测得幅频曲线如下：

changwanren

二、中放电路
调幅中放：
1、计算
调幅中放的增益设计达到70分贝，一中放30分贝，二中放40分贝。选择性大于36分贝。按着中周空载Q值140计算如下：
计算增益：只要一中放电流0.5毫安，二中放电流1毫安，增益就能达到要求。（图42）

计算选择性

只要中周有载Q值分别达到97、93、70，选择性就能达到要求。
3、        实际调试测量：
实测的中频总幅频特性
通频带约7KHz，偏调±10KHz选择性大于36分贝。


实测的增益和AGC


输入电压25微伏时，输出电压67毫伏，增益2680倍，即68.5分贝。与计算有一定的差距，此差距是由两级中放并联了1KΩ电阻造成的，此增益足够用。此电阻的并联，大大的减小了由于AGC带来的中频幅频曲线的改变。
调频中放：
  调频中放共采用了5只三极管，静态电流分别是1.2mA, 2.7mA, 1.2mA, 1.4mA, 1.7mA。
  调频中周的框架采用的是拆机王子芯中周绕制，线径0.14毫米。实测中周Q值在100—80之间。

1、        比例鉴频曲线的计算
比例鉴频器具有自动限幅功能。


实测装置

2、        调频中频曲线的调试和测量
两只陶瓷滤波器的匹配的调试和测量曲线见下图

双中周的幅频曲线

调频中频总幅频曲线

测量装置

三、低放电路
低放电路采用典型的OTL功放，功放管采用两只3AD6C，前置电压放大约5—6倍左右，主电路引入深度负反馈R122/R121=1000/30=33倍，使得两放大电路增益45分贝左右，减去音调网络的负5分贝增益，总增益可达40分贝左右。低放的总电流12毫安。
实际测量：
1、最大输出电压和功率：3.077V,扬声器4欧姆，计算得到最大不失真功率3.077^2/4=2.3瓦。

2、电压增益：测量分压电阻30：1，输入总电压值812.7毫伏，812.7/30=27.09毫伏，即输入给低放的电压为27.09毫伏。输出电压3077毫伏，
3077/27.09=113倍，即41分贝。

对音调控制电路的实际测量
3、音调控制，中心频率约在1050Hz，比设计高出50Hz，100—6000Hz变化大于10分贝。

hhk

首先感谢分享，图文并茂，理论与实际结合，高手，膜拜

菜鸟爱好者

分立元件制作的收音机难度大，没有专用仪器更不好统调，楼主高手！

xiaodeng

是个高手，祝你获奖！

雁南飞001

制作精湛，手艺高超，向你学习，祝你中奖！

twsg

全分立件的，厉害！佩服！

jysl

这是高手，全套自研仪器……

aaa555000

在矿场，常老师是我很敬佩的老师之一。电子技术和计算机功底深厚，能自制测试仪器，作品制作认真，一丝不苟，为人谦和，是我学习的榜样。 预祝取得优异的成绩！

xinjun5557

又看到了常老师的大作。常老师一直孜孜不倦地致力于收音机研究，自制了各类调试仪器，把收音机接收提升到了一个很高的境界！为常老师点赞！预祝取得优异成绩！

as8233639

又见常老师作品，作品精美，DIY功底深厚。预祝老乡金榜题名。

fqx0451

常老师作品，件件是精品，DIY功底深厚。动手能力强，祝常老师金榜题名。

hujingdi

感谢作品 ：DIY四波段收音机参赛16届DIY大赛！

aajzfa

changwanren 发表于 2024-8-27 09:29
二、中放电路
调幅中放：
1、计算

感谢分享，祝您再度中奖！