自制TA7642收音机_套件版

-道法自然-

自制TA7642收音机_套件版

    TA7642是一种专用直放式收音机集成IC，它有三只引脚，外形和9014三极管相同。它的内部却集成了10只三极管，包括三级高放、一级检波。具有灵敏度高，耗电量低等优点，用一节1.5V电池即可供电。
    论坛上有很多矿友制作过7642收音机电路，其效果各具特色。可见7642的可玩性很好。其中，制作较多的是用一节1.5V电池供电，后面接三极管放大，用耳机收听。但此种电路功率较小，只能供一人收听。为此本人设计了一款3V供电，有外放喇叭的电路。其声音洪亮，效果较好。









    整机造型为蒸汽朋克风格。PCB主板即是整机骨架。整体零部件用焊接或者螺丝组装，其结构坚固耐用，小巧新颖。
    以下为本机电路图：



    前级为7642接收级，后级音频放大用TDA2822运放，声音较好。本机新颖之处在于PCB板的插接组装。PCB材料本身电学特性非常好，把PCB当成插件积木进行各种插接组合，无限发挥想象力，其平面电路就变得丰富多彩。

实验过程

    实验电路是用5mm铜箔胶带在纸壳上搭建的，本人称之为“纸上谈兵”法。此方法搭建电路简单快速，十分方便，而且成本很低，干扰较小。实验的主要目的是测试7642的最佳工作状态。测试出与之匹配的电阻和电容的参数。7642的“偏执电阻”和“集电极电阻”直接影响其收听效果，这很重要。所以两个电阻都采用电位器连接，在逐步调整两个电位器，调整到最佳效果。

    先测试“偏执电阻”。这里用的电位器阻值为1M欧姆，阻值从最大值逐渐向小调整。经过反复调整，发现“偏置电阻”的阻值在100K~1M之间时，收听效果并无明显变化。再将阻值调小到100K以内时，效果也无明显变化。当阻值调整到150欧姆时，声音效果呈断崖式下降。无论是音量还是音质都变得非常差，而且灵敏度也降低。再将阻值调大，效果又恢复回来。经过反复实验，现象依旧。

      实验小结：7642的“偏置电阻”可在100K~1M欧姆之间选择。最小极限值是150欧姆。

    再测试“集电极电阻”。这里用的电位器阻值为10K，阻值从最大值逐渐向小调整。经过反复调整，发现“集电极电阻”的阻值为2K时，可以正常收听。不过此时的底噪声较大，收听效果并不好。再将阻值调整到5K左右时，此时的底噪声音就很小了，效果很好。再将阻值调整到大于5K时，发现音质几乎没有提升，反而音量降低了。经过反复调整，发现阻值在5K左右时，效果较为满意。无论是音质还是音量都达到中庸状态。

      实验小结：7642的“集电极电阻”在5K左右时效果最好。故此，选择5.1K阻值。

    最后测试7642与音频放大级的耦合。最开始的电路是输出电容直接接音量电位器到地，后来发现效果并不好。当电位器调整到70%的状态时，音量已经达到最大。在调整到70%以上时，噪音非常大，功放失真严重。猜测是输入阻抗不匹配，过载导致的。于是在耦合电容和音量电位器之间串联电位器进行实验。发现当阻值小于740欧姆时，这种失真状态就会出现。在740欧姆~1K时就不会出现这种失真。反复实验，现象依旧。所以选用750欧姆电阻进行串联。发现当音量电位器调整到100%时，输出音量恰好达到最大而不失真。

      实验小结：7642的输出电容和音量电位器之间串联750欧姆电阻，可达到最佳状态。

    以上电路已调整到最佳状态。音质和音量都较为满意。经反复测试，供电电压在2.2~4.5V供电时皆可正常工作。效果很满意。电路图定稿存档。

制作过程

磁棒：8 × 80mm
调谐电容：CBM-223P（两组并联，电容量最大220PF左右，最小20PF左右）
漆包线：0.27mm（初级100圈，电感量410uH左右，次级10圈）
在磁棒上先卷绕几层青壳纸（宽度40mm）当作线圈骨架。此做法既可以提高线圈品质因数又可避免漆包线被磁棒的棱角划伤。同时使线圈缠绕得更紧密。

















    当LC组件焊接到主板上时，LC的频率会被拉低一点，可能导致频率高端接收不到。此时，调节可变电容后面自带的两个微调电容，使其降低电容量即可。磁棒支架用PCB板制作而成，坚固，耐用，小巧，稳定，方便。先把橡胶套圈嵌入到支架的圆环中，而后把磁棒插入橡胶套圈。这个过程需要费一些力气，不过做好以后相当牢固，不易松动。两个支架都插好以后，调整两个支架的间距，使其与主板上的两个矩形焊盘的间距相吻合，再将其插在主板上。插口都设计成焊盘，再用焊锡焊接在一起，相当牢固。主板的底脚支架设计成对插式。插好以后用焊锡焊牢。喇叭支架设计成开环卡口形式。这种形式也是反复实验得出的结果。刚开始用闭环卡口，然而扬声器的屁股直径并不一致。不同批次可能有0.1~0.4mm的误差。这就导致有的喇叭能卡住有的卡不住。再三思索最后采用开口卡环，让直径适应较小的喇叭屁股。因PCB本身也具有一定的延展性，所以大一点的喇叭屁股也能卡住。如果设计成闭环卡口就卡不进去了。喇叭支架与主板之间用螺丝连接。主板和支架的接口设计成焊盘。两颗螺丝既起到固定的作用同时又是喇叭的输出接线端。一举两得。经过反复打板测试，每个PCB零部件的尺寸和配合程度都达到满意的效果。PCB设计文件定稿存档。









    本人居住在辽宁沈阳地区。中波信号较好，中波频率也较多。为此，用本机和德生DR-910做过对比。强台的收听效果相差无几，只是若台时，音量较DR-910小了一点。收台数量持平。白天时都能收到10个中波台。
以下为接收频率列表:
01        540 KHz     央广中国之声             强
02        612 KHz     辽宁综合广播（副频）弱
03        792 KHz     沈阳新闻广播             强
04        882 KHz     辽宁生活广播             弱
05        927 KHz     辽宁乡村广播             弱
06        999 KHz     辽宁经济之声             强
07        1053 KHz    辽宁文艺广播            强
08        1089 KHz    辽宁综合广播            强
09        1215 KHz    央广经济之声            弱
10        1341 KHz    辽宁都市广播            弱

以上列表为白天能接收到的所有中波电台。如果在晚上收听还可以接收到两三个思密达电台。有强有弱。思密达的电台仿佛不是很稳定。

    此7642收音机的使用效果不错。灵敏度和选择性都较好。TDA2822的推力够用。本机设有3.5mm耳机插口。接上外置音箱效果更好。在干扰少、信号强的情况下接外置音箱收听，可接近调频机的效果。

    以上内容。无论是实验结果还是制作方法，均属个人的见知觉闻。可能与网上的资料有所出入。本着以实验结果为导向，理论和实践相互打磨的准则。从实际出发，一步一个脚印踏踏实实做事情。虽然中途有些坎坷，但最终结果令人满意。如有叙述不妥之处，请各位老师批评指正。

冰岛

UTC7642内部电路图：

从图中可以看到，T1、T4、T5、T7、T9组成5级RC耦合宽带放大，T10是三极管检波器，楼主说“TA7642内部集成有三级高放和三极管检波”并不准确。
由于T1工作在跟随状态，且恒流源T2代替了T1的发射极电阻，后级T4输入端又串联R2提高输入阻抗，因此UTC7642输入阻抗比来复式收音机高得多，官方资料是3MΩ，集电极电流设置1mA的来复式收音机输入阻抗为3k，UTC7642的输入阻抗是来复式收音机的1000倍，因此官方资料给的电路图天线线圈不需要次级——不过，官方推荐电路可变电容是270pF，如果实际使用的可变电容小于270pF，那么收听情况的确跟楼主说得那样，选择性不好。天线线圈用次级或者谐振线圈抽头都可以改善选择性，商品收音机大多使用谐振线圈抽头，而且抽头位置通常不低于25%，自制收音机可以把抽头位置提高到50%或者更高，这样既可以进一步提高灵敏度，又可以减小不同节目的音量差异，选择性不会有太明显的变化，次级按“经验”取初级的10%没有道理。
从图中可以看到，T2是决定T1集电极电流的主要因素，而T4输入阻抗与R2串联总阻抗是决定T1输入阻抗的主要因素，因此正如楼主所说，UTC输入端偏置电阻取100k还是1M，接收效果没有明显的差别。UTC7642输入端的“偏置”电阻，其真实作用是与0.01μF电容组成高频退耦滤波，防止音频输出端的高频通过偏置电阻返回输入端，因此这个偏置电阻不宜太小——但如果是1.5V低压供电收音机，偏置电阻阻值过大又会使T1基极电位和发射极电位下降，电源电压下降之后T2进入饱和状态，会大大降低UTC7642的输入阻抗，反而使接收效果变差。综上所述，我认为偏置电阻取100k就好了，太大、太小都不好。

老虎哥01

设计,制作，调试,拍摄非常严谨，下了非常大的功夫。取得非常好的接收效果也在情理之中。感谢分享!

-道法自然-

L北斗 发表于 2023-7-23 06:53
据说7642的输入阻抗够高，天线不用次级，可以提高灵敏度。

感谢您参与讨论，这里我要补充一点。实验一共做了三种LC输入电路，如下图：



第一种，有初次级线圈。这种方式与常规收音机的LC回路一样，其效果最好。灵敏度和选择性适中。

第二种，只有初级线圈无次级线圈。这种电路灵敏度较高，不过声音较虚，而且选择性较差。

第三种，只有初级线圈无次级线圈。通过电容耦合到7642的输入端。这种电路选择性较高，但灵敏度较差。而且明显有信号不完整失真。

从实验结果来看，以上三种电路取第一种为好。灵敏度和选择性都不错。
可能每个人手里的7642各不相同。所以实验结果只代表本人，不具有普遍性。

xinjianghaiya

另外提一点建议，供参考:杨声器最好装在障板上，以防止出现“声短路”，能提高音量。

gmp

谢谢楼主分享

传播

做的非常漂亮！！！！！

L北斗

据说7642的输入阻抗够高，天线不用次级，可以提高灵敏度。

1572727087

动手能力 理论水平都不错 顶

天缘

图文并貌，做工非常漂亮

xinjianghaiya

楼主制作严谨、工整、漂亮，使人赏心悦目！点大赞！

狐狸和狼

点赞。好评。好手艺

冰岛

UTC7642的电气性能数据

从表格里可以看到，输入600μV对应输出3mV，输出15mV对应输入10mV，UTC76423mV~15mV，TDA2822M处于BTL状态下，3V供电输出音频有效值大约1.5V，因此要充分挖掘UTC7642的灵敏度潜力，音频放大器的电压放大倍数要达到1.5V/3mV=500，TDA2822M放大倍数只有90，放大倍数更高的NJR2073D也只有150，远远没达到500倍。
两个音频耦合电容取10μF，截止频率已经下探到了人耳朵根本听不到的亚音频，而袖珍收音机小喇叭通常很难重放200Hz以下的低音，我认为，电位器上端与UTC7642的耦合电容只要0.22~0.33μF滑片与TDA2822M的耦合电容用0.1~0.15F就完全可以满足袖珍收音机喇叭的频率响应，容量再大无益。

稀松平常

漂亮，2822的音质不错7642的灵敏度很高，7642的自动增益是它最大特点。

冰岛

-道法自然- 发表于 2023-7-23 09:22
感谢您参与讨论，这里我要补充一点。实验一共做了三种LC输入电路，如下图：

UTC官方资料中的确有两个电路图。上面那个图是测试电路，它是测试UTC7642电气性能参数的，不是实际应用电路，下面那个才是实际应用电路。测试电路偏置电阻没有使用CRC滤波，而是用了输出阻抗只有75Ω的信号源，显然，100k电阻与75Ω信号源对7642③脚残余载波的分压已经足够大，就算经过100k偏置电阻反馈回输入端，反馈的衰减远远大于7642总增益，仍然不会自激，且对测试结果影响极低。但是，如果把测试电路用来实际制作收音机，由于100k电阻右侧经过0.1μF电容接地，那么，这个100k电阻就相当于直接与UTC7642输入阻抗并联，而且电阻值远远小于UTC7642的输入阻抗，因此灵敏度、选择性会同时变坏，得出“偏置电阻越大选择性越好”的人，很可能就是错把测试电路当做了实际应用电路。