儿时的梦想---DIY全分立FM收音机

chicken446

前言
本文的目的是勾起大家儿时对收音机的热情，动起手来，自己做一台全分立元件的调频收音机。



目录
1楼：前言、引入说明为什么要做这个收音机
2楼：介绍本收音机的架构，性能，如何解决干扰
3楼：详细分析各部分电路的组成，信号处理部分
4楼：详细分析各部分电路的组成，鉴频功放部分
5楼：调试的详细测试数据
6楼：测试视频


      记得那时候我还在读小学，大概是8-9岁的样子，那时候我就对电子产生了浓厚的兴趣，经常去儿童图书馆借阅相关书籍阅读学习。那时候我有一台用来听英语录音带的卡带机，是不带收音机功能的。有一天，我把录音的线接到耳机上，调一下音量旋钮，忽然隐约听见卡带机传出点人在说话的声音，那声音非常的微弱，几乎听不见，而且还夹杂着一些尖锐的啸叫声，那时候我感觉好好奇，为什么卡带机会有别的声音呢？后来长大了才知道，那是广播电台，我家住得比较高，附近比较开阔，收的信号也比较强，广播电台的信号，通过耳机传入卡带机，经过里面的非线性器件检波了，变成了音频信号经功放放大出来了。

      到了十一二岁，那时刚刚上初中，开始有了物理课，可以让我接触到一些物理的知识电流、电压、电容电阻、二极管、三极管等等名词。开始对这些很感兴趣，就去请教老师慢慢学习。收集了一定的资料之后，开始向父亲拿钱去买烙铁，洞洞板等材料自己做了一台调幅收音机。用的是从那以后，几乎每天晚上都要听着电台才能入睡，一到深夜，电台里有播放音乐的、讲故事的、感情咨询的、医疗健康的、还有就是静音的电台。
高中之后把精力用在了工作学习上，但是对收音机的热情始终没有改变。
看见矿坛上有很多老师的收音机的电路图，就选了一些，对其实践、优化、应用。

chicken446

继续继续继续分享心得
论坛有规定每日上传图片8张，也就只能写这么多了。
平时工作忙，也只能抽时间满足自己的爱好


第一次发帖没经验，不知道图片有限制，发帖顺序也安排不合理。
应该先把整机图、原理图分享上来，由整到零这样比较符合制作的思路
前面一直在分析电路，可能读者会有点枯燥。
调试的过程都比较顺利，安装好一部分电路，上仪器，指标基本上都及格，基本不用调。
后面几个中周的带宽比较窄，就需要看着仪器来调，把幅度调到最大，3个中周都谐振在同一个频率上。
鉴频线圈那边也要调，调到谐振在10.7MHz，输出音频幅度最大。

有朋友问，你有数字仪器为什么不用，要用这个模拟频谱来调。
我说，调模拟的东西用模拟的仪器来调比较有味道。
做这个收音机就是为了怀旧。就等于现在手机已经有收音机功能，你为什么还去做收音机一个道理
为了玩，为了折腾，为了验证电路，首先用洞洞板搭建电路，再打样PCB，再修改了一次实验板。
为了逐部分电路分析，使用特地用手绘了一次原理图，画得不是很好看，但是用心。
中周线圈是自己绕的，很多朋友回复说中周比较难做，有空再发个帖子分享一下中周绕制的心得。

chicken446

eggplant886 发表于 2018-11-10 10:26
现在没有太多时间弄模拟的方案了，调整非常复杂，DSP效果更好，现在在做SAF775X的收音方案。

做这个主要是怀旧。想要听收音机，打开手机就可以听了，根本没必要折腾，对吧。

chicken446

未成之佛 发表于 2018-11-9 13:49
完整的PCB都有了，原理图却是这样手画的？

打算分部介绍，让大家好理解一点。哈哈，谢谢支持啊

chicken446

喝口水，继续写，3楼继续
下面是各部分电路的详细分析：
1        输入预选频回路：
       作用：接收和选择信号，只允许88-108MHz的信号进入
       使用LC并联谐振选频电路
       原理图：

实际测试的Q值没这么高，只有这样



2.        天线选频放大器
      作用：将天线接收回来的弱信号进行电压放大
       使用共基极放大电路，该电路特点是只放大电压，对电流有跟随作用，输入阻抗高，放大倍数高，频率范围宽，噪声低，是一个同相放大器。
     原理图：

实际测试图片


3.        本机振荡器
作用：产生一个可调、稳定的高频信号，提供给混频器。
使用LC振荡器，三极管E通过电容反馈信号到B，使电流在LC之间相互转换产生稳定振荡。通过改变电容C的容量来调整输出频率。
原理图：


4.        变频电路
作用：将由天线放大器过来的电台信号，转变为10.7MHz的中频信号。外来电台信号和本机振荡信号分注入三极管B基极，利用三极管BE结的非线性进行混频，并得到两种信号的和频、差频、倍频信号从三极管C集电极输出。和频和倍频，经过后面的选频电路被过滤掉，剩下的就是干净的差频信号，也称中频信号。
原理图：

楼下继续

chicken446

下面2楼继续
本收音机采用了超外差架构，1次变频方案，10.7MHz中频。例如在接收88Mhz的信号，LO=98.7Mhz，镜像频率就落在109.4Mhz，虽然镜像频率已经落在接收带宽外，但不排除有些电台在120Mhz左右发射（航空台），而且信号较强的话，就会跟FM信号同时进入混频器，对收音机产生干扰。
为了解决镜像干扰，就要求天线调谐选频滤波器仅允许通过88-108Mhz的信号，带外信号有10db以上的抑制。天线谐振放大器，仅对接收频率放大。2级电路加起来对镜像干扰有25db左右的抑制，那就解决了干扰问题。

邻频干扰，是指相邻的2个或多个频率同时进入了混频器，对接收机的干扰。例如在接收88Mhz的信号，有另一个89Mhz的信号，幅度接近，LO=98.7Mhz，混频后就产生10.7Mzh，11.7Mhz。两个频率同时进入中频放大器，到了检波器，2个信号叠加在一起，产生干扰。
为了解决邻频干扰，就要求中频放大器有良好的选择性。因此采用3级中周LC选频，带宽只有50k，提高抗干扰能力。镜像和邻频干扰都解决了，所以性能要比普通使用单片集成IC的调频收音机好得多；


第一体现在频率选择性方面，在天线放大器采用了2级LC选频网络，大大减弱带外的干扰。第二体现在接收灵敏度方面，在中频放大器采用了3级放大，增益达高50db，大大提升了整机的灵敏度。第三体现在接收噪声方面，整机的噪声是由第一级天放管决定的，为减少噪声，天线放大器只采用了一级。使用在调试第一级放大器官时，噪声控制尤其重要，细调天放管的工作电流，使天放管的噪声达到最小。音频放大电路方面，采用了N管和P管甲乙类推挽电路，低失真，大功率。

chicken446

5.        LC陷波器
作用：防止外来的10.7MHz信号，进入高增益的中频放大器，对中频信号产生干扰。
使用LC串联谐振电路，直接将干扰信号接地。
原理图：



6.        中频放大电路
对中频信号进行选频，放大的作用。
中频放大器由三级单调谐放大器构成，总增益达40--50db
7.        限幅电路
作用：防止外来信号过大，造成放大管饱和，甚至烧毁末级中频放大管
采用二极管限幅器，电压高与二极管门限（势垒电压），二极管就导通，把多过大的信号接地，达到限幅的作用，保证中放管的安全。
原理图：


今日已无法上传图片。。明天继续

未成之佛

完整的PCB都有了，原理图却是这样手画的？

a006

初学者进来学习，谢谢分享！

破破哥

整个板子全部图看看哇。

等一个人咖啡

个人喜欢板子设计成长方形

乙猪

放一个PCB原文档上来，让大家仿制呀。
如果收版权费的话，就算了。

szlz61

chicken446 发表于 2018-11-9 12:31
下面2楼继续
本收音机采用了超外差架构，1次变频方案，10.7MHz中频。例如在接收88Mhz的信号，LO=98.7Mhz， ...

加分鼓励，等待下文。

1996

应该编辑好以后，一次性发的，不然楼被人占了就乱了

rjphsxx

     如果存心交流，应该把原理图与PCB压缩文件传上来，大方些，现今这年头收音机现在没人靠它发财，只有坛里几个老头老爷子在玩。想明白些，靠几个收音机电路板这点钱估计连自个都没法活，顶多回收工厂PCB打印的本钱。少抽包烟比啥都强。

chicken446

破破哥 发表于 2018-11-9 16:47
整个板子全部图看看哇。

上传有限制，我也不知道，明天再发吧

chicken446

等一个人咖啡 发表于 2018-11-9 16:53
个人喜欢板子设计成长方形

做个实验板而已，没必要计较形状。