139、239、339模拟电路收讯机前置高放电路比较之三：339

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这一贴接着谈谈339的高放电路。这款机出自上海无线电三厂。339机是全短波段收讯机，采用的是两级高放，二次变频，三级中放。339机最有特点、最富有争议的是采用了两级调谐高放，当时只有高大上的一级收讯机70系列才用上了两级高放，就是之后推出的一级机77系列也只有一级高放。

当年主持239和339设计的是，抗战时期毕业于西南联大的我国六十年代仅有的两位著名女无线电高级工程师之一，名字叫周恕，当时是上海无线电三厂总工程师。另一位是在北京的无线电高级工程师，抗战时期毕业于武汉大学的邱绪环。后者曾主持设计了7610型短波收信机、701型步谈机。两位前辈一生都在研发收讯机，名气很大，扯远了。

339机是在239机的基础上重新设计的。来看看高放电路。还是分别从四个方面来看：一是高放管的选择，二是高频放大电路，三是信号调谐及同步电路，四是AGC控制电路。

339机高放部分电路图。



高放管的选择

六十年代中后期，我国已经能够商品化生产硅管，以硅管甚至场效应管为主打的收讯机也应运而生。339机高放级用的是国产硅小功率高速开关管3DK2B和硅中功率超高频管2G711A。那个时代还有很多管子可供选择，之所以选择这两种管子，当年可能认为这种选择是最合理的。

看看设计者最为看重的指标（资料不一定准）。
3DK2B    NPN  20V  30mA  0.2W  200MHz
2G711A   NPN  30V  100mA  0.5W  750MHz

与239机用的锗管相比，硅管反向击穿电压明显要高，工作频率也大幅提升，噪声系数（Nf）也低很多。
采用3DK2而不是3DG6高频管，应该是考虑到3DK2这类高速开关管频率响应更快，高频特性更好，特征频率也高。
采用2G711A这类中功率超高频管，可能主要是考虑这类中功率管抗阻塞能力和抗击穿能力更强，动态范围更宽。

高频放大电路

339机采用了两级电路完全相同的调谐式高放，由此带来的挑战是多方面的，只有兼顾灵敏度、信噪比、带宽、增益、稳定性相互之间的关系，才能提升整体性能。具体来看看。

其一是采用共集共射组合。第一个共集管是3DK2B，第二个共射管是2G711A。这种组合的特点是：共集电路（又称射极跟随）具有高输入阻抗及低输出阻抗，适合用作阻抗匹配用，以改善电压信号的负载效应，其输出为反相，因此电路稳定性好。共射电路，同时具有电流与电压放大增益，因放大极性同相，极易自激。通过这样的搭配，既有较好的阻抗匹配，又有较大的输出增益，同时又能增强抗干扰和抗阻塞能力，且不易发生自激，具有互补优势。

其二是，采取低增益，小电流工作模式。两级高放中，两个共集管静态电流约0.35mA，两个共射管静态电流约0.35至0.4mA之间，电源通过稳压单独供给。采用这种方法，不仅仍能保持较高的接收灵敏度，而且做到以较小的高频增益，换取较低的本底噪声。

其三是，优化高放电路。在谐振电路与共集B极间接入隔直电容并串接防振电阻，同时在E脚接入负反馈电阻，加强高频对地旁路电容与电源退耦，通过深度负反馈，保证高放极稳定工作。为建立稳定的工作点，高放管均采用自偏置，其中共集管上偏置加入AGC，共射管采用固定偏置，上偏置串有热敏电阻预以温度补偿。

其四是，采用三连可变LC调谐。通过两级低增益放大和三级LC谐振，很好地解决了邻频和镜像干扰，抗干扰能力得到提升。这在二次变频模拟机中第一本振振荡频率无法大幅度提高的情况下，无疑是理想的选择。

粗略估算一下，339采用两级高放总增不足10倍。通俗地说，当接收3微伏的信号时，经两级高放，输出信号电平大约只有20微伏左右，也就是说以降低增益换取信噪比的提升，因此，339机在接收极微弱信号时，可懂度明显要高。

假如换一个电路，采用一级高放，即使采用双调谐弱偶合，也难以达到这样的效果，恐怕这就是采用两级调谐高放的最大优势。

信号调谐及同步电路

339机是采用波段鼓方法将信号输入回路、两级高放谐振回路，以及第一本振回路的谐振电感、电容装入波段鼓内独立屏蔽的四个小格中，通过波段鼓转动与外部弹簧片相连。




频率范围1.5----30M，分六个波段：第一波段1.5----3.0M，第二波段3----5.5M，第三波段、5.5----9.5M，第四波段9.5----15M，第五波段15----22M，第六波段22----30M。

采用四连等容可变，其中三连用于信号调谐，一连用于第一本振，均为单调谐大电感偶合。

339收讯机有三级单调谐电路。因分布电容不同、增益不同、频率覆盖不同，以及高低端频率差，有可能带来同步失谐问题。看看339机是如何解决的。
先看看信号调谐电路。这是339机三级调谐电路中做得最有特点的。

接入不同类型的天线就会因引入不确定的分布电容，造成同步失谐。采用的办法是在可变电容上并接一只辅助小可变，称频率微调可变，通过手动调谐预以补偿，大多收讯机都是采用这个办法。

短波高波段（第5、6波段）采用了大直径的调感线圈，其他波段用的是高Q值磁环调感线圈。

为抑制第1中频与本振谐波的干扰，在第1、5、6波段的天线谐振LC中，分别接入陷波器。

天线调感线圈均采用抽头方式注入共集管B极，第5、6波段调感线圈串接垫枕电容后接入可变电容，以满足可变覆盖系数的要求。

再看两级高放谐振电路。

两级高放谐振电路大体相同，只是电路接入方法和部分元件参数略有不同。分别来看一下。

第1高放谐振电路。第1、2波段采用的是初级抽头方式接入；第3至6波段是次级接入方式，根据波段覆盖系数要求同时在电感线圈中串入垫枕电容。

第2高放谐振电路。均采用初级电感线圈方式接入，第3至6波段同样串接垫枕电容。

为提高各级谐振LC同步的精度，除加有半可变外，并加有补偿电容。

采用三级选频LC谐振电路能够有效地抑制镜像及带外干扰。

AGC控制电路

339机AGC电路流程是，从第二中放电路中的第二中放管C极取出中频信号，经射极跟随器进入倍压检波（2AK14），取其直流分量滤波平滑后送入延迟式直流放大管，输出的直流电平即为AGC电压，分别控制高放级的两个共集管，同时控制第一中放管和第二中放电路中的第一中放管。



339机的AGC控制方法不同于239—1机。是利用AGC电压控制二极管开启导通角的大小，作用于被控制晶体管的。根据高放与中放电路的不同特点，采取不同的控制电路。分别来看一下。

高放AGC是通过串入一个二极管（2AK14）后接入两个共集管上偏置，其原理是，当AGC电压上升，二极管逐渐导通。AGC控制电压越高，二极管导通角也越大，共集管B极电位越低，高放增益也越低。

中放AGC也是通过串接二极管接入中放管C极，其原理是，当AGC控制电压逐渐上升，二极管（2CP45）逐渐导通，中频变压器Q值逐渐下降，中放增益也随之下降，达到中放AGC控制的作用。



手动AGC是分别控制高放和中放的。转换面板开关切换至手动控制，即可分别对高放和中放进行手动控制。

相比较239机，339机的AGC控制电路更合理，效果也更好。

尽管已经进入了数字时代，但我还是喜欢模拟电路。
不对之处请指正。

090

请注意，你理解的大信号动态和我说的邻频阻塞动态范围有一些区别，性质不是一回事。它们也存在数量级的区别。你指的是接收到的工作工作信号大电平，它的最大数量级顶多几十毫伏而已，若单纯为此动态范围看，此设计必的确要性不大，别的措施也可以。而那个年代存在的困扰实际是双工状态下的收发干扰，比如最典型的短波移动通信站，由于空间的原因隔离度不够，工作时可能你需要接收的信号几十微伏级别，但是同时从己方发信机串进己方收信机的邻频干扰信号电平和可能已经有几伏的级别了（这时收信机不一定听的到这个干扰，但它的确存在），这时由于晶体管输入特性的整流作用大大抬高了工作点，若此收信机设置的是正常工作点，那此时必然导致晶体管饱和引起阻塞；相反，若此时的工作点设置很低的话，即便有带外干扰抬高了工作点，但因为起始位置较低，即便抬高了还在线性范围内，至少还能工作。

hhhfff66

这两天感觉登陆有些困难，编辑文章时感觉很卡，图片可能有些前后颠倒，抱歉。

矿石1号

好！谢谢分享。

求知无足

很好的资料！谢谢楼主。

jin9402

民国的西南联大培养了不少大师。
为啥混频还是普通的三极管混频？

longshort

文章很好，有个小小的笔误：共集组态的输出是同相，不是反相的。

longshort

jin9402 发表于 2017-1-6 22:52
民国的西南联大培养了不少大师。
为啥混频还是普通的三极管混频？

普通三极管混频并不说明落后，相反，在这里使用非常得当，原因是：

１．前级有足够的信号强度，混频级本身的噪声可以忽略。
２．前级高放中共集形式的AGC是有效的，且不容易阻塞，对限制混频级的最大输入信号强度有足够的能力，三次互调失真被限制在最低程度。
３．简单，成熟，有效。

liangbg

学习学习再学习！

ace919

两级电路完全相同的调谐式高放，还是共集共射组合的，射频前端这样的机器貌似不多

huanghua

混频和检波用乘法器就更完美了。

66718

这个电路设计还是比较考究的。

第二级共射极电路，提供电压增益，为了提高动态范围，静态工作电流取得非常大，工作电流大，输入阻抗就比较低，如果直接和天线匹配，会降低天线调谐线圈的Q值，降低选择性和增益，所以在前面插入一级射极输出器，不提供电压增益，只提供电流增益，增大了输入阻抗。

这种设计，既有高增益，又有高输入阻抗，增益合理，稳定不易自激。

可见当年，设计这个电路的设计师，是非常用心的。

hhhfff66

66718 发表于 2017-1-8 09:33
这个电路设计还是比较考究的。

第二级共射极电路，提供电压增益，为了提高动态范围，静态工作电流取得非 ...

此机高放级单管静态电流非常小，不足0.5mA.

66718

hhhfff66 发表于 2017-1-8 19:00
此机高放级单管静态电流非常小，不足0.5mA.

那就有点儿不可思议和多此一举了。