影响中放综合指标的决定因数及调试个人感悟

changwanren

            影响中放综合指标的决定因数及调试个人感悟
      收音机中放的几项重要指标：电压增益、通频带、选择性、强弱信号动态（AGC）。
这四项指标相互牵连，在没有专用仪器的条件下，只凭耳朵听，调出一台高性能的中放，要有丰富的经验，还有碰运气在里面。
影响中放的两个重要元件，中周和三极管，对于中周要求空载Q值要尽力的做高，对于三极管在足够高的稳定电压增益的条件下，尽量选择高放大倍数的三极管。
     中周配振电容最好选择云母电容。若自己有能力绕制中周，在调试中可能会多次改绕线圈，业余爱好者手中的配振电容数量有限，不一定选择出能使中周Q值最高的最佳电容数值。中周获取最大空载Q值是在磁冒调到最低端然后再向外调出半圈，一般都能获得110—120的空载Q值。若大于半圈或更多，就需要减小配振电容的数值，若找不到合适的配振电容，就得拆开中周，减少总匝数。
     在调三极管静态工作电流Ic时，调到设计的电流后，发现有载Q值太高，可以再调高Ic，即增大了电压增益，同时也降低了有载Q值，但一中放Ic不能过大，多大对接收弱信号信噪比降低，此时最好拆开中周，改变抽头和次级匝数。
     典型的单中周6管机，调试简单一些，双中周在调试中还需要改变耦合电容的数值，才能得到理想的幅频曲线。双中周不太好调，当耦合电容处于欠耦合时，若调出参差谐振，也会出现“平顶”和“双峰”的假象，导致中放增益降低。见下图调出参差谐振计算，参差调出的双峰与双中周过耦合无差别，但参差谐振增益降低2.48倍。即7.9分贝。

一、通过理论计算，可以得到综合指标及其主要影响各项指标的各参数数据，这对我们在调试中，达不到指标。主要问题出在哪里大有帮助。
业余条件下，要想通过手工对中放进行理论计算，由于涉及的量太多，计算出一个结果，难度很大，采用软件计算，就相当容易了。
  计算1

   1、        计算结论：
中周空载Q=70，三极管放大倍数β=40，一中放Ic=0.4，二中放Ic=1mA，经计算和获得总增益约60.4分贝，即1047倍，若输入最小信号50uV，50×1047=52.3mV。若中频频率调准，可得到通频带约5.5KHz，偏调±10KHz时选择性约23.7分贝，一中放的Ic由0.4—0.08mA变化，能使增益变化（AGC）26.22-12.48=13.75分贝。
对比一下收音机等级，
①选择性：三级：选择性不小于20分贝，二级选择性不小于26分贝。此选择性（23.7分贝）是高于三级收音机水平。不要指望调谐回路带来多大的选择性，同步跟踪准确时，只能带来2、3分贝的选择性，偏调时还会使总选择性变坏。
②AGC: 三级：输入变化26分贝，输出变化不大于12分贝，二级，输入变化32分贝，输出变化不大于10分贝。
计算一下：26-13.75=12.25，AGC在加深一点点，就能达到三级收音机指标。
③灵敏度：虽然说灵敏度主要决定中频增益，但磁棒的长短，空载Q值，同步跟踪是否良好，匹配是否良好，本振输出电压是否最佳等因素影响，所以，只凭中放增益，无法确定灵敏度。
2、        计算过程：
软件中蓝色字后面的数据框的数据需手工填写。计算如下:
计算条件：β=40 RC=300k，一中放增益：Ic=0.4，二中放增益：Ic=1
  （1）二中放增益：Ic=0.4

    （2）二中放增益：Ic=1

    （3）一中放增益  Ic=0.08

     （4）在一中Ic=0.4，二中Ic=1mA时，根据3只中周有载Q分别等于63，51，44
算出通频带和选择性

  算出通频带和选择性的结果如前所述。
  一中放Ic电流由0.4到0.08毫安，使中周1有载Q由63变到67，再计算一下幅频特性：

两图比较变化不大。
此种条件下，调试中频幅频曲线很容易，只要三只中周谐振频率都在465KHz上。可以不用仪器，接收若信号，使声音最大，但不一定使中频频率谐振在465KHz上，若相差太远，同步跟踪统调效果不好。
未完待续

   

aajzfa

又见常老师大作，获益多多。将来可以成集。

changwanren

     计算2
    计算结论：
条件：
      中周空载Q=70，三极管放大倍数β=140，一中放Ic=0.4，二中放Ic=1mA，看看带来多大的收获。
         经计算和获得总增益约64.1分贝，1603倍，若输入最小信号50uV，50×1603=80.15mV。若中频频率调准，可得到通频带约4KHz，偏调±10KHz时选择性约25.7分贝，增益与选择性都有提高，但选择性也没达到二级收音机指标，已经接近。
计算过程：
  一中放Ic=0.4

二中放Ic=1毫安

三中周有载Q分别是 66， 61，44的幅频特性


放大倍数40与140的三极管，当Ic不变时，中周空载Q值不变时，带来的增益并不与三极管放大倍数成正比，没得到显著增大的增益。增益由60.4增大到64.1。选择性由23.7到25.7分贝。
   未完待续

DWQ-2008

跟着常老师学习了很多理论知识！很感谢能分享给众坛友这么有用的知识！

changwanren

    计算3
   计算结论：
  条件：
        中周空载Q=120，三极管放大倍数β=140，一中放Ic=0.4，二中放Ic=1mA，看看带来多大的收获。
      经计算，带来很大的惊喜，获得总增益约70.7分贝，即3427倍，若输入最小信号50uV，50×3427=171.3mV。若中频频率调准，可得到通频带约2.8KHz，偏调±10KHz时选择性约34分贝，增益与选择性都显著提高，选择性远超二级收音机，但觉得通频带太窄了。
计算过程：
   一中放增益   Ic=0.4

   二中放增益  Ic=1毫安

  选择性和通频带

解决通频带过窄，可以采用中频参差谐振调整中频幅频特性，调试数据如下：

      经过参差谐振调整后，可得到通频带约4.5KHz，选择性约30.4分贝，选择性超过二级收音机指标，但增益放大倍数会降低1.76倍，即4.9分贝，70.7分贝的增益减去4.9，参差后总增益65.8分贝。参差谐振的调试需在有扫频仪条件进行，调试需要反复耐心的反复调整，因为三只中周的中心频率都不在465KHz上。
比较计算2，为了保证通频带，增益由64.1到65.8，增益改观不算大，但选择性由25.7到30.4分贝，效果还是显著的。远超二级收音机选择性指标。
    由第一次β=40  Q=70到第三次β=140  Q=120，使增益由60.4到65.8，选择性由23.7到30.4分贝。
    未完待续

changwanren

     计算4
       计算3将中周空载Q值提高到120，增益和选择性显著提高，但通频带觉得过窄，参差谐振改善通频带，但把增益拉下来不少。改变中周次级匝数会带来什么效果？
      条件：中周空载Q=140，三极管放大倍数β=120后，中周1，次级由7匝改为24匝，中周2由10匝改为21匝，中周3匝数不变。
     计算结果：经计算和获得总增益约73.3分贝，即3427倍，若输入最小信号50uV，50×4623=213.1mV。若中频频率调准，可得到通频带约3.6KHz，可以接受。偏调±10KHz时选择性约30分贝。若采用参差谐振，将通频带调到5KHz，此时的选择性约26分贝，增益降低3.5分贝，73.3-3.5=69.8分贝，即3090倍。
     看来还是改变中周空载Q值，三极管放大倍数，中周匝数比，三个途径的改变，获得了更高的综合指标，但拆中周是件麻烦事，不小心会把中周弄坏。实际还是改变三极管的静态Ic电流来改变增益最方便。
计算过程：
  一中放增益  Ic=0.4

  二中放增益  Ic=1毫安

    幅频曲线

    参差谐振幅频曲线。

三级单中周的收音机，通频带和选择性的相互制约太大，想得到较宽的通频带，选择性明显降低，所以，中放的通频带和选择性要想得到二级收音机以上的指标，必须采用双中周。双中周的通频带和选择性间的相互牵连明显好于单中周，但也相互牵连，高级收音机还要采用宽带、窄带转换。
   未完待续

朽木粪土

以上结论，用在FM波段，应该也是成立的吧？

changwanren

       两级双中周加一级单中周，是较典型的收音机中放，三级中周的有载Q值和双中周的耦合系数构成了千变万化的幅频特性，使调试增加了一定的难度，双中周要求中周的空载Q值比单中周要高，才能调出更好的幅频特性。
     计算5   中等空载Q值
       计算条件：两级双中周，一级单中周，空载Q=90，有载Q分别是81、78、44，耦合系数第一级1.35，第二级1.3，耦合电容5.6p，两级都是过耦合，出现双峰，但与第三级中周配合，总幅频特性是：通频带8KHz，选择性：偏调±10KHz，32分贝，超出二级收音机，向一级收音机靠近，通频带指标明显高于单中周。
    下图是两级双中周的双峰曲线和三只中周总幅频曲线


   计算6   中等空载Q值
      计算条件：两级双中周，一级单中周，空载Q=90，有载Q分别是73、69、41，耦合系数第一级1.33，第二级1.35，耦合电容第一级8.2p，第二级10p，两级都是过耦合，出现双峰，但与第三级中周配合，总幅频特性是：通频带9KHz，选择性：偏调±10KHz，26.8分贝，超出二级收音机。
    总幅频特性见下图：

   未完待续

zzfjct

上一篇帖子不是已经讨论过高（中）频增益只与Yfe有关，与β值无关吗？

changwanren

zzfjct 发表于 2023-9-13 11:24
上一篇帖子不是已经讨论过高（中）频增益只与Yfe有关，与β值无关吗？

      不知道上贴为何把你误导成这样，上贴是以一级中放实验为主的讨论，实验一定要弄清实验的条件：中周空载Q值不变，匝数比不变，Rc随Ic变化不大，一级中放负载阻抗不变的条件先实验的。得到的结论是：当三极管静态电流Ic不变，负载阻抗RL不变时，不同放大倍数的三极管，对电压增益影响不大。此条件下，增益的主要影响是yfe，讨论过当β远大于1，Ic较小的条件下，或略1和rbb，yfe≈Ic/26。
      此贴经过理论计算：两级中放，当中周匝数比不变，Ic不变等条件，空载Q=70，β由40增大到140，二级中放总增益由60分贝增大到64分贝，不知道为何把误导为跟β无关。
       实际不同的读者读完一个论述，都会产生各自的理解。所以，我在关于反向AGC对增益的控制声明过，我的理解β不是主要影响因素，与有关资料不符，最好别相信我的说法。
      我的帖子，有些不严密语言叙述，这是我常犯的毛病，必定不是电子专业出身，也不是在叙述语言要求十分严格的“定义”。对此贴有兴趣的坛友对付着看吧。

changwanren

    上贴通过三只β不同的三极管一级中放的实验，得到结论总结如下：
     1、电压增益的增益随Ic的增大而增大，随三极管的不同变化曲线有所变化。
     2、当Ic相同时，不同β值，电压增益略有变化（基本不变）。
     3、当Ic由0.1—1毫安变化时，β值不变，增益的变化范围最大，β值变化大的，增益变化范围变小。

      第二条的基本不变，实测是微小变化，所以叙述为”基本不变“。理论计算一下见下图：放大倍数是64和140的两只三极管在Ic=1毫安的条件下，其他参数，可在计算中看到，增益分别为37.06和37.75分贝，增加了0.69分贝，但理论计算是假设他们Rc都等于300K,忽略了yre的影响得到的计算结果。

changwanren

     计算7   较高空载Q值等于135
       计算条件：两级双中周，一级单中周，空载Q=135，有载Q分别是118、101、81，耦合系数第一级1.83，第二级2.04，第一级耦合电容5.2p，第二级耦合电容6.8p，两级都是过耦合，出现双峰，但与第三级中周配合，总幅频特性是：通频带8.5KHz，选择性：偏调±10KHz，37分贝，选择性达到一级收音机选择性指标。
     下图是两级双中周的双峰曲线和三只中周总幅频曲线


    改变耦合系数，耦合系数第一级1.48，第二级1.27，两级耦合电容4.2p，
总幅频特性是：通频带6KHz，选择性：偏调±10KHz，46分贝，选择性达到特级收音机选择性指标。
     总幅频特性见下图：

changwanren

       计算8   超高空载Q值等于200
      计算条件：两级双中周，一级单中周，空载Q=200，有载Q分别是186、172、145，耦合系数第一级2.63，第二级3.47，第一级耦合电容4.7p，第二级耦合电容6.8p，两级都是过耦合，出现双峰，但与第三级中周配合，总幅频特性是：通频带8.5KHz，选择性：偏调±10KHz，46分贝，选择性达到特级收音机选择性指标。
     三只中周总幅频曲线

    改变耦合系数，耦合系数第一级2.24，第二级2.06，两级耦合电容4p，
总幅频特性是：通频带6KHz，选择性：偏调±10KHz，大于60分贝。
    切比雪夫型幅频曲线
     总幅频特性见下图：

changwanren

       双中周的幅频特性决定与各中周的有载Q值和耦合系数，要想得到高选择性，必须提高有载Q值。提高有载Q的两个途径，提高空载Q，减轻负载对中周的影响，但通过增大三极管输入阻抗来减轻负载对中周的影响，会导致中放增益降低，所以，还是设法提高中周空载Q值和增大三极管输出阻抗更划算。
      调整中放静态电流Ic不只是调整增益，还会改变有载Q，所以，必须通过反复改变Ic和改变耦合系数，才能得到所需的选择性和通频带。
     下图是我在实际调试中频幅频特性中，得到的实际数据，图465b的宽带通频带约9KHz，择性大于36分贝。实测中频465b对照理论计算465c幅频特性很相近，双中周有载Q值应该已经做到超过100。中频465d是实际调出的窄带
    中频465a

   中频465b

   中频465c

   中频465d

  实测装置图