索尼中波王ICF-EX5 电路测绘/拆机

aihao · 发表于 2024-11-25 13:20:33

MT4S301 发表于 2024-11-24 15:42
读楼主介绍称此机是【中波王】，又看楼主的拆解报告里FM放大器如此简陋，
是否可以改装FM放大器电路，让此 ...

这个电路电感和电容能否改为270nh+10pf？

MT4S301 · 发表于 2024-11-25 13:26:55

本帖最后由 MT4S301 于 2024-11-25 13:28 编辑

Edmon 发表于 2024-11-25 12:40
我倒是没想short channel device，而是失真不光是一个转移曲线的问题。
且不论转移曲线并不是严格的二次 ...

反馈在MW不难，随便可做到40dB反馈深度。但是电路变得极为复杂（相较单管）；
大电流也不难，J310/K508饱和电流巨大。但是如今9V电池变得稀少且昂贵，锂电+pump/boost复杂度直接起飞....
因此在我（怕麻烦+买不起9V电池）眼中3~10mA平方律单管就是对抗imd3的最优解——
它不需要绝对的超低三次项，只需要打败2~6mA的bjt就行了

梅干菜 · 发表于 2024-11-25 15:22:54

MT4S301 发表于 2024-11-25 13:26
反馈在MW不难，随便可做到40dB反馈深度。但是电路变得极为复杂（相较单管）；
大电流也不难，J310/K50 ...

三个18650可以解忧

Edmon · 发表于 2024-11-27 02:54:52

aihao 发表于 2024-11-25 13:10
实物图的电路图。

您搜集到的这些电路，几乎都是为了不同的目的而设计的。

* 共基极输入是为了更好的IMD，

* 共基极加上Norton反馈，是为了在有好的IMD的基础上再匹配输入阻抗，一般只有在玩电台的时候有全尺寸50Ohm才需要。那个两级推挽Norton完全就是过度设计甚至画蛇添足，目前性能最好的电台都没搞这么复杂，

* 俄文的那个是为了读出谐振磁棒天线的。

这些归根到底都不是为了拉杆天线设计，您从7600的电路出发反而是最接近最优解的。对于短波拉杆天线到SAF7751的放大器，我们可以先明确一下设计要求。因为SAF7751的输入电压噪声已经远小于任何单个FET，所以电压放大不是必要的。限制性能的主要因素是巨大的输入电容（300pF）造成的小输入阻抗。1米的拉杆天线在10MHz短波段也就十几pF的电容，所以接到7751上电压一下就被衰减了十几倍。我么需要的是一个高输入阻抗的放大器，同时输入噪声和电容尽可能的做小。FET跟随器的噪声只能做到1nV/rtHz，再加上输入电容的衰减，等效到天线端最好也就能做到将近2nV/rtHz

7600的电路就是一个跟随器。在跟随器的基础上能够再优化的无非是
1. 输入电容。输入电容越小，分压的损失就越小。用K508几乎已经是最优解了。用来做保护的二极管可以看看有没有电容更小一些的，你现在这个2pF/diode，我印象中有一些小于1pF的，能带来微乎其微的改善。
2. 跟随器的放大倍数。当你的负载太小的时候，跟随器的放大倍数就明显的小于1了，这会使得跟随器的噪声贡献更大。

跟随器的放大倍数要想接近于1，那么负载必须足够大。所以你在跟随器后面放的超低输入阻抗的共栅极放大器适得其反。如果我们把跟随器直接接到7751，那么跟随器的负载就是由7751的300pF输入电容主导，在10MHz就是大概50Ohm. 这样的话跟随器的放大倍数是0.5左右，单单跟随器的噪声就成了2 nV/rtHz，按之前的假设在天线端也就是4nV/rtHz，和7751的13nV/rtHz比起来有大概三倍的改善。从这里出发，通过提高跟随器的负载还有一点点的优化空间。目前我能想到最简单的方案就是把跟随器后面的共基极换成用BJT的共射极放大器，之后再跟一个共基极。

结论是，只用你图里所示的跟随器（拆掉后面的common gate)，那么总的灵敏度理论上是能提高三倍，前提是跟随器出来在电路板直接连接到7751上面。如果跟随器和7751中间用了同轴电缆，以及7751输入端前面如果有别的滤波器/匹配电路的话，是达不到三倍的改善的，得去分析一下从跟随器到7751中间还有什么。如果你的环境噪声很大，那么可能也体会不出来三倍的改善。

在跟随器的前提下还能通过提高负载，最终可能再将灵敏度改善近2倍，这就是室温下能做到的极限了。这一部分需要很仔细的考量，必须把系统弄明白，做仿真。电路做出来也得用仪器实测。想要做到极限的东西都不是随便能试出来的，得知其所以然。我最近不太有时间，回头再跟你细聊。

Edmon · 发表于 2024-11-27 03:02:16

圆成居士发表于 2024-11-25 13:14
场效应管高放、混频，中放集成电路，不用调谐高放同样能做出中波王。

如果您说的“调谐”是指场效应管放大器的负载需要调谐，也就是平时坛友爱说的需要用三联的场景，那么我同意不用这个调谐是没问题。

但是，如果磁棒天线本身不调谐，那么场效应管本身是无法做到中波王的。我们说“中波王”虽然是个模糊的称谓，自然想要灵敏度的极限——也就是灵敏度需要由天线噪声限制，而不是放大器。磁棒天线的噪声大概是10Ohm的热噪声，JFET的放大器做到50Ohm热噪声是极限了（因为这里有输入电容限制，不能多个并联），所以不使用谐振的磁棒天线是无法压制JFET的噪声的。磁棒天线必须谐振才能使JFET的噪声贡献可以忽略不计。场效应管不是灵丹妙药。

aihao · 发表于 2024-11-27 07:16:44

Edmon 发表于 2024-11-27 02:54
您搜集到的这些电路，几乎都是为了不同的目的而设计的。

* 共基极输入是为了更好的IMD，

我做的第一版是源随，没有后面那个共栅，效果不大，以为源随没有增益，最后又按照俄文那个又加了一个共栅，之所以又做俄文这个是这样理解的，源随输入出阻抗低，共栅输入阻抗低，也匹配。共栅也有增益，想着会有效果。结果没有效果。

源随，和源随+共栅，都是用了一根50cm的50Ω的同轴电缆连接7751收音机，7751收音机是按照手册上官方原理图做的。

aihao · 发表于 2024-11-29 07:10:34

本帖最后由 aihao 于 2024-11-29 07:15 编辑

被盗了，请版主删除

快乐年 · 发表于 2024-12-12 10:45:56

第一次见到收音机是刻度上有电台名称

gumogumo · 发表于 2024-12-12 14:28:43

有没有AM接收灵敏度技术指标，单纯中波王还不能领略到有多牛

aihao · 发表于 2024-12-13 17:24:23

图上L4是1mh么？那么大啊？C31是多少数值，电路图上没有标注啊。

MT4S301 · 发表于 2025-1-26 22:14:33

Edmon 发表于 2024-11-23 02:37
感谢理解

关于噪声你的估计非常准确了，谐振阻抗次级看到大概1kOhm~4nV/rtHz. 这个是我的 ...

最近过节有时间，准备着手一部非调谐外差鸡。回来看本贴。
爱德蒙老师的回复总是充满知识，使我不断得到启发。

说到非调谐，就要降低磁棒天线的Q拓宽频带。

迄今为止的收音机，凡是谐振的磁性天线回路都是用并联谐振的，为了降低有载Q值而并联上负载电阻。这种情况下反而是并联的负载电路成了噪声的主要来源。这也是限制便携收音机磁性天线灵敏度进一步提高的主要因素

在spice仿真中，恰好遇到了这个现象。例如下面电压增益28倍的放大电路，磁棒并联1k电阻R5降Q：

AM_WB_LNA_DIRECT.png (124.36 KB, 下载次数: 2)
做噪声扫描。RTI电压噪声奔4.2nV/rtHz去了

AM_WB_LNA_DIRECT_noisePSD.png (96.18 KB, 下载次数: 0)
我理解为：1k电阻上的噪声电压完整的传递到高阻GATE节点，输出基本就是1k电阻的热噪声。

忽略R5的噪声贡献再仿真。RTI电压噪声小于1nV/rtHz

AM_WB_LNA_DIRECT_noisePSD_noiseless.png (96.24 KB, 下载次数: 0)

一筹莫展之际看到这句话：

同时在输入-反相输出端并联电路来降低到合适的阻抗（利用Miller effect），这样相比于直接接一个电阻能把输入阻抗的热噪声贡献抑制sqrt(A)倍，A是放大倍数

顿时想起这招

仿真跑起来。

AM_WB_LNA_MILLER.png (123.93 KB, 下载次数: 0)
30k弥勒电阻浅反馈下放大电路的增益几乎不下降，而GATE节点在通带内的小信号阻抗保持在1k左右。

AM_WB_LNA_MILLER_noisePSD.png (97.05 KB, 下载次数: 0)
RTI电压噪声压进1nV/rtHz大关。相比直接并联1k电阻改善明显
忽略R6的噪声再仿真。不知为何输出噪声（比R5 noiseless版）低了一大截.....

AM_WB_LNA_MILLER_noisePSD_noiseless.png (94.83 KB, 下载次数: 0)
不放心R6-C5并联路径的馈通，仿真发现因为GATE节点阻抗下降所以HF段以上除了C2自谐振增益没有异常高点。

AM_WB_LNA_MILLER_RF_Response.png (123.07 KB, 下载次数: 0)

至此已经准备按照米勒反馈方法制作非调谐MW天线+放大器了

aihao · 发表于 2025-1-27 20:28:51

MT4S301 发表于 2025-1-26 22:14
最近过节有时间，准备着手一部非调谐外差鸡。回来看本贴。
爱德蒙老师的回复总是充满知识，使我不断得 ...

你可以仿真一下索尼7600G的电路，我感觉这个适合你？

95147 · 发表于 2025-1-27 21:16:07

FM天线放大为什么选用的三极管？而不是场效应管？AM的天线放大2SK508的源极电流20mA,是因为这个管子需要这么大的电流工作？还是此处的电路需要这么大的电流工作？谢谢！

MT4S301 · 发表于 2025-1-27 21:45:04

95147 发表于 2025-1-27 21:16
FM天线放大为什么选用的三极管？而不是场效应管？AM的天线放大2SK508的源极电流20mA,是因为这个管子需要这 ...

FM天线放大为什么选用的三极管？而不是场效应管？
三极管需要基极电流Ib，Ib中包含的噪声分量Ibn会在信号源内阻上产生噪声Vn=Zs×Ibn
这个噪声使得三极管面对高阻抗信号源（如并联谐振的磁棒天线）的噪声很高。
场管栅极没有电流，内部噪声比三极管高些。但面对高阻信号源时场管总噪声低于三极管。
因为FM波长短，天线很容易做到低阻（50~300欧），于是三极管内部噪声稍低的优势可以发挥。

2SK508的源极电流20mA,是因为这个管子需要这么大的电流工作？还是此处的电路需要这么大的电流工作？
楼主在22楼已经讲过这个问题。JFET的噪声大致反比于跨导gm，
为了降低放大电路噪声就要给管子gm很大的静态工作点，gm大致正比于【Id开根号】。所以用了很大电流。

EDMON_22.png (197.1 KB, 下载次数: 0)

95147 · 发表于 2025-1-27 23:33:58

MT4S301 发表于 2025-1-27 21:45
FM天线放大为什么选用的三极管？而不是场效应管？
三极管需要基极电流Ib，Ib中包含的噪声分量Ibn会在信 ...

再请教，Q4是什么作用？Q5是二次放大信号吗？电源是从哪个位置接入的呢？

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