四灯调频收音机设计——调幅改调频手记

oldwood_hmgh

家里有个老物件，1964年出品的飞乐265-1电子管收音机，这台收音机6A2变频，6K4中放，6G2检波和低放，6P1功率放大，6E1调谐指示，6Z4电源整流，零件严重老化，已经不能收音了，但是电木外壳完好无损，底盘也没有锈蚀，我决定把它改造成一台调频收音机。调幅机改调频机，坛里有不少方案，各有千秋。我的原则是尽量利用原机的零件，底盘改造钳工工程尽量简单，能利用原来的机壳和底盘。
（一）高频头



高频头我设计成单灯电路，我有一支6GY8洋管，一个小九脚管泡里封装了三个相同性能的三极管，这个管子是专为FM波段高频头设计的，见过的典型用法是一管共栅极高放，一管自差变频，一管自动频率微调，我的用法是一管做本振。一管做高放，一管做混频。电子管直接装在底盘上，占据原来6A2的管座位置，管座安装孔略微扩大一些，不另做屏蔽盒子。关键是要仔细规划搭棚方式，只用元件本身的引线联接，高频头高压电源用72V就工作得很好。


双连可变电容我用365Pfx2调幅双连改造，改造的方法坛里介绍很多，我的方法是两组动片都去掉最中间那一片，两组定片都割下最靠边的那一片备用，然后把这两片定片定位后焊到原来的支架上，这种方法比拆定片容易得多。这样改造后本振的覆盖范围是93-120MHz，相当于接受范围82.3-109.3MHz，足够用的。本振和高放线圈都用直径1mm的镀银线绕3圈，内径8mm。调谐拉线机构和度盘都是利用原机的，双连可变电容的拉线盘我换了个小号的，所以拉线机构的行程比原来短了些。
（二）中频放大器

调频中频放大器一般要求有30dB以上的电压增益，典型设计中大多用两级以上6J1、6J4级别的电子管组成，我的265-1底盘很小，布局上很难再挤进一支电子管，于是我决定只用一级中放，这是我这个设计里最大的挑战。




一级6J1或6J4级别的电子管中放增益肯定是不够的，必须另想办法。中、高频放大器理论中有个重要结论：电压增益与带宽的乘积正比于电子管跨导，也就是说，高跨导的电子管可以提供更大的电压增益与带宽积，如果带宽减小，同样跨导的电子管可以提供更高的电压增益。因低放只有一个声道，我的改造不要求立体声，中放带宽可以适当减小，这就必须自己设计制作中频变压器，再就是寻觅合适的中放电子管。




中频变压器我用原机的中周外壳改制，这样方便安装在底盘上原来中周的位置，骨架用20mL一次性注射器，外径10mm左右，内部塞入6mm的高频磁芯，有坛友做过测试，这种材料高频损失很小，典型的调频中周线圈管直径大多是8mm，现适当增大直径到10mm，磁芯较线圈直径小一些可减小磁芯损耗，这些都有利于提高Q值。适当压缩带宽，两个中周的线圈都是直径0.21mm漆包线绕30匝，配谐电容15PF，配谐电容选得小些，谐振阻抗会大些，有利于提高中放增益。混频中周次级与初级紧耦合，次级无配谐电容，谐振特性是单峰的，输出中周特性略呈双峰，两级综合特性基本是馒头形状，带宽180-200KHz左右。




我找到了一支洋管，型号是EF183，这是一支采用框架栅技术的遥截止五极管，典型应用是比较晚期的电子管彩色电视机的图像中放电路，它的最大跨导达到14mA/V，几乎是6J1的三倍，内阻、极间电容特性基本与6J1持平，这样估算它能提供三倍6J1的增益（比6J1高9.5dB），综合上面的两项措施，这样的一级中放增益应该能达到调频中放的及格线以上。要注意的是高跨导的电子管不好伺候，屏极、帘栅极供电都要就近用瓷片电容退耦。尽管它是遥截止五极管，我并没给它设计AGC电路，而是让它工作在增益最大的工作点上，以便能让它的后级6BN6尽早进入限幅状态，EF183占原机6K4的位置，EF183是小九脚管，原来的管座安装孔要扩大些。
（三）鉴频、限幅、低放

这部分电路我使用了一支洋管6BN6， 鉴频、限幅、低放三个功能一支管子就完成了，之所以没使用比例或相位鉴频器，是因为这两种鉴频器输入阻抗都比较低，会严重拉低输出中周的Q值，使选择性变坏，而6BN6做鉴频，接入中周的是它的栅极回路，阻抗很大，不会对输出中周Q值产生大的影响，我们只有一级中放，两个中周，输出中周在选择性上就至关重要了。
6BN6占原机6G2的管座，但有一个问题：6BN6是电子注管，对磁场敏感，而它又位于电源变压器附近，会感应到交流声，以前我曾在坛里发过一个帖子介绍6BN6这支电子管，就有坛友说6BN6交流声大，我当时做实验时并没发现这个问题，那是我用的实验电源变压器距离电子管比较远，这次装机还真是发现了这个问题，最后我不得不给电源变压器重新摆位，并做了电磁屏蔽措施，算是基本解决了这个问题，但不彻底。坛友若仿制，要注意这个问题，一定要远离电源变压器。
（四）调谐指示
6E1调谐指示电路我把它利用上了，就是在输出中周次级上接了一个负电压峰值检波器，峰值检波器的输出推动6E1栅极，见电路图。接一多米长的天线收到电台信号时，6E1的栅极电压达到－6v，猫眼完全闭合，由此可以推断已经进入限幅状态（6BN6在输入1.5V以上进入限幅），说明高频头和中放的增益应该是够用的。但是这个调谐指示电路有一个问题，就是那个负电压峰值检波器在天线信号弱时输入阻抗比较低（工作在平方律检波状态），降低了中放的增益，使弱信号接收能力变坏，由于只有一级中放，增益是宝贵的，不能浪费在调谐指示这可有可无的功能上，权衡再三，我还是让6E1下岗，取消了调谐指示电路，机器面板上留下一只瞎眼，很是难看。
（五）音频功率放大




这部分就简单了，就是原机的6P1单端功率放大，由6BN6直接推动，推动电压富富有余。
（六）电源
整流管6Z4是耗电大户，我用晶体管1N4007代替了它，因为取消了6Z4和6E1，原机的电源变压器功率足够用，整流滤波电路可灵活设计。
（七）效果
非常庆幸，这个四灯机设计挺成功，接个20cm的短天线，当地的几个电台就可正常接收，一、两米的拉杆天线接收效果就很好了，灵敏度不低于我以前做过的那几个机器，当然它也有缺欠，立体声就不能想了。
最后，感谢浙江的王静江坛友赠送我6BN6电子管，河北唐山的小邓坛友赠送我镀银线。

oldwood_hmgh

刀尖踢踏舞 发表于 2021-11-3 17:23
正交鉴频这里也许能用6J23试一下, 跨导15mv, 用做这里的中放应该也能胜任.

我对这个管子一直耿耿于怀,  ...

6j23这个管子跨导确实很大,15mA/v还是一个屏极的,如果两个屏极接在一起总跨导达到30mA/V,它也是框架栅结构的管子,但这个管子的屏极内阻很低,有坛友说仅1.8K,如果用作中放中频变压器的Q值会被大大拉低,选择性没法保证,另外它的屏流也不小, 做中放不太好设计,用在FM高频头里也许能行.这个管子是宽频带高频放大管,由于内阻低驱动容性负载的能力比较强,我见过的它的主要用法是在电子管示波器里做Y通道末级输出,用来驱动示波管偏转板.
对比一下,EF183的屏极内阻是500K,基本不拖累中频变压器.

kg86222979

好作品，恭喜，矿坛正交检波第一人，6BN6相关的线路看不到，正交线圈也未有数据。另外正交线圈要防杂音，应该有屏蔽罩。单级中放(6EH7)几多增益?如果采用毛6J9是否可代替EF183?

oldwood_hmgh

kg86222979 发表于 2021-10-28 22:17
好作品，恭喜，矿坛正交检波第一人，6BN6相关的线路看不到，正交线圈也未有数据。另外正交线圈要防杂音，应 ...

正交线圈配谐电容10Pf，谐振在10.7MHz, 骨架不同圈数没啥意义，估计加屏蔽罩没啥作用，等有空试验一下。6BN6图纸忘发了，如下：



单级中放增益不知多少，但感觉够用。估计6J9代不了EF183，内阻不够大。有个EF184，是锐截止的，跨导15mA/V,应该更好用。

oldwood_hmgh

天风雪雨 发表于 2021-10-28 22:46
矿坛正交检波第一人这言过其实了，6BN6我在五六年前就已经玩过了，那时候才二三十块一个。根本没人要。
...

说得是，6BN6也挺难伺候。个子挺高找不到合适的屏蔽帽子戴。

WMC8864

楼主可否用荧光绿LED装饰一下，来个画龙点睛，不负这么好的猫眼罩

oldwood_hmgh

WMC8864 发表于 2021-10-28 23:01
楼主可否用荧光绿LED装饰一下，来个画龙点睛，不负这么好的猫眼罩

好主意！有空做个。

oldwood_hmgh

WMC8864 发表于 2021-10-28 23:01
楼主可否用荧光绿LED装饰一下，来个画龙点睛，不负这么好的猫眼罩

好主意！有空做个。

蒋记片皮烤鸭

以前手中没有6BD6用6DT6实验过正交鉴频 6BN6、6DT6，6BN6据称是“珍尼丝”的“御用”管 香港林创书籍里的电路 结果是电路很稳定可惜对高频头增益要求有点高不知加一级中放可行不不得而知  用车机调感头效果最好 手里几个自制胆高频头效果都不是最理想 不排除自己高频头调试和工艺的因素 楼主这台改装收音机才真正是DIY啊 中周都是自制 赞

蒋记片皮烤鸭

kg86222979 发表于 2021-10-28 22:17
好作品，恭喜，矿坛正交检波第一人，6BN6相关的线路看不到，正交线圈也未有数据。另外正交线圈要防杂音，应 ...

kg86222979

天风雪雨 发表于 2021-10-28 22:46
矿坛正交检波第一人这言过其实了，6BN6我在五六年前就已经玩过了，那时候才二三十块一个。根本没人要。
...

失敬失敬，原来前辈早就玩过6BN6。

kg86222979

oldwood_hmgh 发表于 2021-10-28 22:33
正交线圈配谐电容10Pf，谐振在10.7MHz, 骨架不同圈数没啥意义，估计加屏蔽罩没啥作用，等有空试验一下 ...

对啊，有EF184更好，无论跨度及内阻更胜EF183，但EF183实际也很稀少，留着做Am中放，单级便可达到6O分贝。(配7股中周)。

183421393

天风雪雨 发表于 2021-10-28 22:46
矿坛正交检波第一人这言过其实了，6BN6我在五六年前就已经玩过了，那时候才二三十块一个。根本没人要。
...

以前玩的示波管改的电视，都是用的这种形式，用6A2,6J2,都试过，应可以。

sj20052

这种改造双连可变电容的方法简单易行。

sxxuejun

尽量物尽其用，少修，少改，非常实用的实践与尝试

LAOQIANG

怎么只看到一片定片？