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来复潜再生单管收音机

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发表于 2021-2-12 23:24:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
题记:

你是灵敏度高,


还是选择性好?


在调好了再生之后,


还啸着蓄谋已久的叫。


在纷扰繁乱的星空寻找内心向往的电波,


你是不是有些不给力哦。


无数个夜里,默默地思索你,


仅存的情怀难再在续……


相说爱你,并不是很容易的事,那需要太多的思絮;


相说爱你,并不是很容易的事,我只有矗立在风中,想你……



单管机,想说爱你,不容易。


难道单管机只有万变,没有其“宗”?



辛丑一到,牛气冲天,几十年单管机的“结”和窗外的冰雪倾刻间化为乌有!


闲言少叙,走菜:


14.png

这部单管机,没有什么创新之处,或许我只是发现了来复再生机的本质,找到了最佳的元件参数组合,达到了最低制作难度和最佳的效果。


从电路图上看,基本上就是636架构,不同的是我优化了元件参数,采用最常见的元件,所有元件不需要自制,制作方便简单,再生不必调试,只调试二极管的工作点即可。


D1使用最常见的1N60P,在最佳的检波偏置电流下,其压降较2AP9高,所以三极管的集电极电流比常规的单管机高得多,一般为6~12mA,调试时不以集电极电流为标准,以声音最佳、不引起啸叫为准。


采用低Q值的高扼圈,由于其分布电容量较大,使得中波高频段增益降低,电感的阻抗也降低,与倍压检波器的阻抗接近,可以采用较大的检波耦合电容,但C4不宜过大,否则使声音变得沉闷,实验确定值为2800pF,但实际测量了标称3300pF的绦纶和瓷片电容,都是2800pF,所以电路图上就按标称值来的。


三极管使用激光刻字的9014C最佳,放大倍数300~400,与推挽输出变压器组成甲类放大器,低放音色好。C0为9014C的集电结电容Cob,PDF中,10V电压时的最大Cob为3.5pF,低压如3V时会更大些。以9018代替,选择性变得极差,就是因为超高频管的Cob太小,几乎没有再生作用的缘故。在9018集电结上并一只5~10pF的瓷片电容,选择性就非常好,但声音小得多,因为9018的放大倍数太小。


Cob做为再生电容,其原理就是密勒电容的作用,我称之为“潜再生”,它有着无可比拟的优点:


1、再生是不必调整,这使得来复再生收音机的调试难点得以消除;


2、能够得到最佳的波段内灵敏度均衡性,实际调整时如果刚产生啸叫,就会覆盖三分之二的波段范围;


3、对磁性天线的要求降到最低,所有成品收音机的磁性天线都可以直接使用,而且效果都一样的好。我用的是HX108-2套件的50mm扁磁棒天线,受机壳空间限制,截短至45mm,选择性极好,方向性极强,偏转45度就几乎收不到台了。但磁性天线要接成自耦形式,一是可以简化电路,二是提高了天线的负载Q值。


3、三极管和二极管共同偏置,再生条件下,对温度极为敏感,必须设置偏置稳定电路。R1用负温度系数热敏电阻和普通电阻配合,我实际上使用了2只10K和1只5K热敏电阻。LED1是高亮度红发光二极管,稳定电压约1.85V。


至于68-1,其实和636的再生原理一模一样,只有检波方法的差别,半波检波阻抗较高,所以用升压高频变压器,徒增了制作难度而已。


制作:元件选择,所有元件都可以直接使用成品,无需要自制。扼流圈选择3mH以上的成品电感,但需加屏蔽壳接地。9014C选择激光刻字品,放大倍数300~400倍,早期国产油漆字不可用。其它如前所述。


几十年来,耳塞小机从未完成一部,就是因为性能不能满意。今有缘得一念佛机,且时机成熟,必然是它了。


1.jpg 2.jpg

机内空间虽小但很规整,原来的内脏都弃之不用了,布置好主要部件:


3.jpg

巧的是,223双连高度、天线支架高度恰好和机壳内部空间高度一致!所以双连、耳机插座、电源开关都用热熔胶固定最为简单。开关按钮用的是废3DG6,开关上再套上一个小弹簧,操作起来手感特好。LED做电源指示灯一并焊接好并灌胶。


4.jpg

PCB板照例手绘、钻孔、腐蚀、上锡保护。


5.jpg

元件焊上组装就位,扼流圈离磁性天线太近,锯了一段拉杆天线,焊封一端罩在扼流圈上做屏蔽接地,防止有害耦合。若离磁性天线5厘米以上则不必屏蔽。


调试方法:用20K多圈电位器串联一只10K负温度系数热敏电阻代替R1,耳机使用优质32Ω×2耳塞机,低档劣质耳塞会影响制作的成功率。调整电位器搜索到本地强电台并使音量较大、声音最好,接着调好频率覆盖,检查波段内应无啸叫,否则调大电位器。测量电位器阻值,用相近的热敏电阻和固定电阻串、并联代替电位器。最后在适当的高低温度下测试有无啸叫,否则重新调整。


以上实际上是调整检波二极管的直流偏置,使其处于最佳的工作点(约90uA)。这时,三极管的Ic在6~12mA之间都正常,不能以Ic来确定二极管的工作点。


6.jpg

前壳多余的凸起去除,测量调台拔盘开孔位置,用电钻、刻刀和锉刀修理整齐。外壳原来按键孔位用AB胶填补。


7.jpg 8.jpg

频率显示窗:平时收集了很多用于收音机制作的小物件,这次的显示窗就是拆解数码相机的取景窗物镜,确定好位置,钻头钻孔,配合三角锉、刻刀开出正方孔,将透镜用力压入。拔盘上贴上铝胶带,用油漆标好频率刻度。


9.jpg 10.jpg 11.jpg

最后可以装机完工了,配上一条粉嫩的手绳,因为没有其它颜色的了。


12.jpg 13.jpg

使用测试:


白天收到13个台,晚上要翻番,密密麻麻但不混台,相邻电台分离得干净利落,有两处频率点可以同时收到2个较弱电台,调台同时出现同时消失,而非混台。可见,灵敏度和选择性都非常好,不次于典型的超外差收音机,且声音纯净,底噪很低,中等强度以上的电台,播音员的吐字和音色丝毫必现,如语耳侧,这在超处差机中从未听得出来过!


实测在—10℃~30℃没有产生过啸叫,温度补偿电路也很出色。


潜再生,使得单管机更为简单易制,且性能高直逼典型二级中放的超外差机,声音尤其优美动听,底噪特别低,由此单管机更是独具魅力!辛丑牛年,它将重获新生,迎来属于它的新时代。


有言为证:


大道至简,来复再生归一统;


小机从容,灵敏选择去二难。



北极兵   

辛丑年春节



补充内容 (2021-2-14 14:28):
更正:文中“但磁性天线要接成自耦形式,一是可以简化电路,二是提高了天线的负载Q值。”的“提高”应为“降低”。

补充内容 (2021-2-15 11:20):
收听视频在88楼。

补充内容 (2021-3-6 22:12):
因电容表的问题造成C4误测,真实值应为3300pF,向坛友致歉。

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发表于 2021-2-14 15:34:10 | 显示全部楼层
小q也是业余爱好者,水平也很菜,读的书也少,不懂得甚多,说错望各位老师谅解和指正!
小q是这样理解的:
三极管是电流放电器件,在输出端集电极必须通过负载阻抗的转换,将集电极电流信号转换为输出电压信号。不妨先将集电极的电感看成是理想的纯电感,那么根据电感的电流滞后于电压90°,也就是说集电极输出电压是超前于其电流90°的。也就是说对于电感为负载的三极管共发放大电路而言,其输出电压的相位是滞后于输入电压90°,而不是180°。而通过集电结电容反馈到基极电流则是超前输出电压90°的,那么反馈给基极的电流就与输入信号基极电流同相了,也就是正反馈了,如果这个正反馈环路的环路增益大于等于1,就会发生自激振荡,若是环路增益小于1则就是所谓的“再生”了。现实情况下,电感不可能是理想的纯电感,其电流电压之间的相位差是小于90°的,而从集电极通过集电结到三极管输入端的电流与输出电压间的相位差也是小于90°的(因为还有输入电阻的影响,并非是个理想电容,而是电容电阻串联),所以严格地说反馈电流与输入电流之间并非是同相的,而是落后一个角度。但是只要这个落后的角度小于90°,那么就可以分解为一个同相的分量和另一个与其正交的分量,而这个同相的分量就是个正反馈,只是反馈量需要打个折,幅度小一些而已(也就是等效的环路增益更小些罢了),至于正交分分量,因为正交,对我们分析的问题没什么影响,既非正反馈也非负反馈。
至于集电极是并联谐振的情况为什么会自激?简单说与上述情况有些类似,只不过需要拐个小弯,这个问题就留给正直电子老师去仔细思考了。

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发表于 2021-2-15 18:57:06 | 显示全部楼层
瞎估算一下:假定集电极所接的电感的Q值只有2(这个估计够低了吧!)那么其电压会超前电流的相位角是arctan(2)=63.4°,假定三极管的集电结结电容为3.5pF,则对应最高频率1.6MHz时的容抗为Xc=1/(2pi*1600000*3.5*10^-12)=28.4k,若三极管管的静态工作电流为6mA,电流放大倍数为400,则其输入阻抗大约为400*26/6=1.7k,若不考虑信号输入端的源阻抗的话,结电容产生的移相(超前)arctan(28.4/1.7)=86.6°,也就是总的移相角为63.4°+86.6°=150°,这个反馈信号可以分解为反相分量和正交分量,只是其反相分量的折扣系数是0.855而已 (cos150°=-0.866)。

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发表于 2021-5-13 12:08:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 qilongzhu 于 2021-5-13 12:12 编辑

看各位老师讨论热烈,我也抛个砖,请各位老师批评指正:
1.jpg

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发表于 2021-5-13 12:14:42 | 显示全部楼层
电路图画了了一个电感做负载的共射级放大电路,这里都当做理想元件,bc结电容和理想三极管组合粗略模拟实际三极管。先找到理想边界再考虑实际。

电流方向从上到下是正方向(说的不太严谨),Ue和Uo上正下负,这里是压降的思路,实际隐含了一个负号(电源电压为正方向的话,是下正上负为正方向),后续电感公式的负号就没有了。

三极管本质上是电流控制的恒流源,即便是基极电压变化也是通过转换成电流实现控制的。

如图所示,当三极管基极有个正弦信号电流ib,集电极电流就是βib,流控恒流源,内阻极大电感内电流立刻产生变化,感生电动势和电流变化率、电感量成正比,由于正弦函数过零的时候变化率最大,因此此时电感元件压降最大,然后逐步下降,也就是Ue呈现了一个余弦的形态,也就是超前电流90度。由于Ue和Uo这两个交流成分是互补低消的(沿环路电压和为0),所以Uo和Ue完全反相,即相差180度。也就是落后ib相位90度。这个Uo是图中A点对地的电压的交流分量,这个电压通过Cbc反馈到基极的电流再比该电压提前90度,刚好和ib同相。


最后在简要过一遍,从静态开始,基极有一个正弦正半周电流输入,此时刚过零,电流变化率最大,电感压降最大,然后压降逐步下降,A点对地电压从最低点逐步提升,电容Cib充电,基极电流增强,正向反馈。



不怎么会上图,导致这个图片太大了,请不吝指导一下

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 楼主| 发表于 2021-2-15 12:30:54 | 显示全部楼层
zhke 发表于 2021-2-15 11:24
看了

一哇哇的收那么多台啊


我觉得天线调谐回路谐振时,它的“放大”倍数非常高,加上再生后会更高,这样增益和选择性就比晶体管放大高得多,且简单容易,因此一直坚信单管机的性能不会比超外差机差。多年来也一直关注来复再生机的制作,结合锗管中放容易自激而必须加中和电容的现象,发现了可利用密勒电容再生的方法。但其工作原理还不甚清楚,尤其是为什么波段内不受频率高低的影响,灵敏度均衡性好也是一大疑问。

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 楼主| 发表于 2021-2-20 09:22:37 | 显示全部楼层
xinjun5557 发表于 2021-2-20 09:02
哈哈,确实有点像哲学问题。不过没有跑偏,是北极兵老师理解偏了,而且我被冤枉了。我说的受益匪浅…… ...

误会辛君老师了,这是我党的三大法宝啊,矿坛一贯作风是理论联系实际,加上辛君老师为代表的批评与自我批评,成为广大坛友的思想武器,共同努力吧,矿坛必将一路高歌,成为电子技术论坛的翘楚。

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发表于 2021-2-14 18:36:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhke 于 2021-2-14 18:37 编辑
qzlbwang 发表于 2021-2-14 18:33
还说?都已经被当话痨了!再说就成疯子了!


哈哈哈

管他人咋说

自己高兴就咋说

他人管的着乎?

俺见过Q大吃西瓜的雄姿

老酷的啦
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发表于 2024-4-1 11:10:16 | 显示全部楼层
好的制造,点赞!
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发表于 2021-8-20 00:41:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 shiuyipyuen 于 2021-8-20 00:52 编辑
北极兵 发表于 2021-8-18 22:45
版主好!
调整检波交连电容达到全波段灵敏度平衡,在单管机中是有效的,不过交连电容的容量就变得较小, ...


你举的情况是没有经过DIY盲目锐减交连电容就会造成这么严重的现象.这是矿坛人应反对的粗暴.

我的意思是按电容厂家规格一级一级微细调整.


在半导体收音机商品机出现的初期,磁棒线圈次级都是三圈/五圈,结果声音是又干又冷,弱讯号严重失真,

中波低端由于本振电压弱,几乎收不到电台.

在到我手的这类早期机,我全部更换磁棒次级,并一圈一圈DIY至中波全段灵敏度平衡,圈数几近要增加

一倍,调平后机的音频水平大幅改善,除没了又干又冷的感觉,失真大幅减少之外,竟然还有低音出现.


所谓调平衡,是极细致的调加减,全频段耐心细致聆听/记录.而不是把数值换五倍/五十倍

我与你一样,同样不主张用8050作单管机.但我观察网上很多人用它却获得意外的成功,所以我现在对用625mW中

功率管持开放态度.但,本贴电路图特例,因8050极间电容完全不同,除非找到使用它用在此电路的调整方法

与改革之前,我也不提倡
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发表于 2021-2-16 16:17:34 | 显示全部楼层
北极兵 发表于 2021-2-15 19:55
代前辈回答,《组合式收音机常用电路》。

看似无理实有理
感抗容抗窜高频
精钻细研收获多
将单管机进行到(“啪” 一拍惊堂木)
底!

您这单管机已经快到极致了,我们要向您学习,我们目前也在实验,正在努力让单管机带喇叭,努力的方向是在8m2的小屋内各角落均声音清晰而响亮。

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发表于 2021-2-15 19:14:19 | 显示全部楼层
qzlbwang 发表于 2021-2-15 18:57
瞎估算一下:假定集电极所接的电感的Q值只有2(这个估计够低了吧!)那么其电压会超前电流的相位角是arctan ...

Q大接着说               
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发表于 2021-2-13 15:29:10 | 显示全部楼层
北极兵 发表于 2021-2-13 12:59
今天值班,晚上到家再录吧。

老师若能将“密勒电容为什么能用来再生”讲解得更清楚就更好了——因为从相位上看集电极与基极的相位是反相的(也就是相差180°),而再生则是一种正反馈,需同相才行。
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 楼主| 发表于 2021-3-6 23:31:46 | 显示全部楼层
XCH 发表于 2021-3-6 23:04
北极兵大师
想请教一下,来复潜再生机和你原先研究的中生代、超级再生机相比,哪一种灵敏度更高些?

还是叫我北极兵坛友或楼主的好。

要说这三部收音机,主观对比是后者稍强于前者,潜再生机由于没有功放,弱台是听不到的,即便如此,收台也不少,如果是加功放性能可能是最好的。楼上weirenmin坛友的视频即可证明,它的声音圆润、悦耳最具欣赏性,有时间一定做一部台式机来充分发挥它的性能。

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发表于 2021-2-12 23:33:50 来自手机 | 显示全部楼层
念佛机改制单管再生机 有创意 大道至简 加分点赞

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发表于 2021-2-12 23:35:50 来自手机 | 显示全部楼层
太好了,这么好的单管机要试一早

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发表于 2021-2-13 00:39:27 | 显示全部楼层
最好单管机

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 楼主| 发表于 2021-2-13 08:23:42 | 显示全部楼层
-道法自然- 发表于 2021-2-12 23:33
念佛机改制单管再生机 有创意 大道至简 加分点赞

感谢老师鼓励,新春快乐!

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发表于 2021-2-13 08:52:39 来自手机 | 显示全部楼层
北极兵 发表于 2021-2-13 08:23
感谢老师鼓励,新春快乐!

新年好 牛年大吉 给老师拜年啦!^_^

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发表于 2021-2-13 09:00:35 | 显示全部楼层
单管机,想说爱你不容易,想玩好更不容易,越简单的东西越不容易做好,北极兵老师的制作经验值得学习!

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发表于 2021-2-13 09:02:07 | 显示全部楼层
做的不错!扼流圈是怎么绕制的?

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发表于 2021-2-13 09:03:38 | 显示全部楼层
学习了,有时间仿制一台。

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 楼主| 发表于 2021-2-13 09:08:55 | 显示全部楼层
huainianwangxi 发表于 2021-2-13 09:02
做的不错!扼流圈是怎么绕制的?

扼流圈用成品电感,如果自制可选用常见的工字形磁芯,细漆包线平绕,只要电感量大于3mH即可,我使用的是18mH工字成品电感。
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发表于 2021-2-13 09:27:13 | 显示全部楼层
T1参数介绍一下吧。是用输出变压器吗?几伏的?
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 楼主| 发表于 2021-2-13 09:32:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 北极兵 于 2021-2-13 09:37 编辑
lzm3339 发表于 2021-2-13 09:27
T1参数介绍一下吧。是用输出变压器吗?几伏的?


T1是推挽输出变压器,所有低压收音机输出变压器都可以。我用的是HX108-2套件的输出变压器和磁性天线。
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发表于 2021-2-13 10:04:58 | 显示全部楼层
北极兵 发表于 2021-2-13 09:08
扼流圈用成品电感,如果自制可选用常见的工字形磁芯,细漆包线平绕,只要电感量大于3mH即可,我使用的是1 ...

谢谢您的回复。
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发表于 2021-2-13 10:11:50 | 显示全部楼层
楼主手艺精湛,充分体现了DIY的精神!

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发表于 2021-2-13 10:20:30 | 显示全部楼层
将单管机做到极致,为北极兵老师点赞!要想超越性能指标管子越少,越难做。

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