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全低频管收音机分析及实验II--外差八管
摘要：分析了全低频管攒制中波超外差收音机可行性，实验了具有本振，混频，二级中放的超外差中波八管机，实验证明全部使用3AX22攒机可行，最终制作样机2台效果满意,最大输出功率150mw以上。
●前言
本人进入论坛曾经发表过几个主题，单管机是一个早期话题，后着迷于简易外差机，近来又对低频管感兴趣。
收音机本来也不是当今主流话题，它部分地属于同龄人的童年，老一代人物资匮乏但充满乐趣的童年。
直接由二极管检波并加以低放的电路不归类于本文话题，拖有天线地线收音机的市场和价值甚至不及原始矿石机。脱离天线地线的低频管收音机本是一个由来已久的话题，可惜一般局限于1960’单管来复收音头的共基极高放。变换其它形式的收音头没有来得及展开话题，就随着年代的推进器件的发展一闪而过了，报道仅限于老的苏式书本。
有感于此缺憾，首先对于低频管直放机，于同名前贴，作了论述。
低频管外差机相对于直放机本应该说容易，低频管可作中放，但是试用各种低频管替代变频管，全部失败。偶有低频管变频报道，结果复制未获成功。
鉴于上述原因，本文展开可行性讨论。
●电路分析
本文不作低放电路讨论。
首先分析中放电路。
查阅手册，一般低频管fT=0.465M。当然主流锗低频管经过挑选，可以选择实际fT优于0.465M者使用，否则废弃。
当使用共基极中放时，没有电流增益，但还有电压增益。
当使用共发射极中放时，工作频率恰巧为fT，则正好β=1作为临界点，等效于共基极电路，即没有电流增益，还有电压增益。挑选fT稍高于工作频率，则β>1，优于共基极电路，即稍有电流放大作用。否则β<1，逊于共基极电路，即负电流增益。显然需要避免后者。
力争前者，即选用共发射极中放，且β>1。假设β=2，也即fT=0.9M，那已经不是常规低频管了，此处不作奢望。由此结论，常规低频管只能指望β=1~2。
在计算晶体管共发射极增益时会发现，β构成主要贡献，稍稍β>1，这个贡献极小。其次是输出/输入阻抗比，也即电压增益，贡献成分远小于前者。故此结论，二级低频管中放效果不及常规一级中放，或者至多低概率地持平。
总之，优选常规低频管fT>0.465M即可中放，增益低但还是优于共基极中放。
其次，分析高频电路。
大家习惯性地使用共基调发振荡器，经实验，这个电路对低频管而言，即使偶尔起振也不能收台。甚至半频振荡也仅仅是低端有振荡，需要另辟蹊径。
查阅教科书以及实验证实共发调集振荡器，容易振荡，对fT要求也相对宽松，满足低频管应用。
再看混频电路的介绍，发射结是一个二极管，等效于二极管混频，且通过集电结放大该混频所得中频信号，本人不认可这种说法。此发射结仅仅是一个低频管截取的二极管，集电结又有比高频管大得多的结电容。疑点留作实验验证。
但是，本人认可教科书另一种说法，低频管只要能放大中频信号即可。可以接受的是，混频管集电极电流中含有信号频率，本振频率，和频，差频，等。该差频有用且频率最低，容易放大，其它频率无用且将被中周1#排除，放大量少没关系还可能是优点。
●电路设计
根据上述要点，再找一个模板做一些修改。姑且以套件六管机作模板进行设计，但不是说要达到六管机效果，低频管机达不到如此效果。也不是说要使用六只管子，而是要借鉴其模式。
低频电路照搬，也即无输出变推挽，前置低放推输入变。
三极管检波。
二级中放替代一级常规中放。
三极管检波有增益，由于有偏流，降低了检波门限电压，一直理解它等效于中放增益，所以现代三极管检波收音机全部是一级中放设计。检波连同二级中放的总增益希望能够达到常规一级中放/二极管检波的效果。
三极管检波本来增益10dB。借用教科书说法，既然混频管只要求能放大中频信号即可，同理，三极管检波只要管子能放大低频信号即可？本来也不需要高频管？怀疑这个结论，那就姑且算作低频三极管检波0dB。对照常规中放一级35dB，低频管中放没有电流放大增益，只算电压增益只有5~8dB。以上总计5+5+0=10dB。
前述因fT>0.465M使得β>1而带来的电流放大增益聊胜于无，暂不计入。
参照常规中放一级，二极管检波，总增益计算，35-20=15dB。稍优，还有可比性。
独立本振共发调集，双路信号基极输入混频管。肯定不能比拟高频管变频，没有信心作增益对比，祈祷信号能够通过。
全部上述思路绘制成图如下，共计使用低频管八只。
图1.全低频管外差八管收音机电路图
对照一下标准外差三管机，如上述分析，预计低放等效，中放检波总体等效，变频逊之。
双π型电源滤偶。其中，二级中放及检波计三级共用，由于流经信号不同，实验证实可行。
●三极管筛选
实际上三极管筛选是在成功安装1#机后进行的，有必要提前说明。低频管fT不是管子主要指标，手册数据根本靠不住。且看测试结果，以替代1#机本振为依据，振荡频率1~2+M。
见附表
上表按fT排序，但结果并不规律。
振荡测试结果3AX22超乎想象，可全部用来中放，以及混频。
全部3AX31不振荡，但中放测试表明其效果整体优于3AX22。
第一批3AX9只能作低放用。第二批3AX9降格作3AX22。
3AX10没有让人失望，最好的一只高端有振，但振荡明显减弱，其次2只充其量高端没停振，剩余一只同3AX22。本型号仅仅用作实验过渡，其后将全部改为3AX22。否则有投机之嫌，本文要真正意义上的低频管攒机。
特别申明，测试时使用了特制的振荡线圈，上述结果可以代表fT相对优劣，但绝不代表其绝对数据。例如3AX22在1.5M能振，经证实却不能放大1.0M。
●安装调试
安装过程特别之处不多，从后级开始，安装一级随即调整偏流并试听满意，逐次向前进行。低中放完成总体正常。
试本振圈反馈强，则振荡范围宽，需要多次试验。振荡级先用高频管安装并统调，试听效果作参照。逐次换用低fT管子并微统调，同时修正重绕本振圈，不断挖掘本振潜力。
上述统调很重要，否则一边寻找电台踪迹，还要一边怀疑电路功效，将无法进行。
本振圈使用了一个六脚中周的架子，这玩儿太难找再无备货，后来发现普通五脚中周的谐振电容引线孔很好用来出线，随即如此。
1#机使用了本频本振，振荡管3AX10，如上节所述高端效果差，但能收台，这只是实验过渡。由于3AX10型号不符合本文论点，后换为3AX22。
2#机直接使用了半频本振，本振频率0.5~1.0+M，即谐波变频。结果是高低端灵敏度均匀了，甚至高端还要好一点。此机本振管原本就3AX22。
低频管混频，信号流通没有问题，增益无法测量，后续效果说明。
最后，将低放管全部换为3AX31，其β值相对高，中放则3AX31/22混用。
图2. 1#样机实物
●效果及结论
设计全低频管3AX22八管外差机并制作样机2台，半频本振，高低端灵敏度均匀，白天接收强台，晚间弱台不少，灵敏度相当于标准外差三管机，音量优之，估算达150+mw。意外的效果源于前述增益推算太过保守。
地处大山深处，无法比拟网友收听环境，满意接受上述效果。
本机标称电压4.5~6V，静态电流8mA，动态最大50mA。试听发现φ50扬声器难以承受，随改为φ200扬声器。
全部3AX22攒制外差机可行。(后将低放换3AX31，与论点无关)。
使用多达八只三极管攒机，虽然部分实用，此电路意义更在于猎奇。
●参考文献
本文非正式发表，不再列举文献来源。
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发表于 2018-8-26 20:28:06
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