简易场效应管—集成电路直放式收音机

TBsoft

五一期间得闲，笔者难得轻松一下，圆年轻时一个梦，参照日本的铃木宪次老先生所著《无线电收音机及无线电路的设计与制作》（译者：王庆、刘涓涓，中文版2006年8月由科学出版社出版第一版）中的电路，结合国内元件的实际情况，重新设计电路，并对原电路的不足之处做了一些修改，制作了一台使用场效应管和集成电路的直放式中波收音机，经试听效果满意，灵敏度和选择性都高于一般的直放式收音机，噪声小，元件在国内也容易买到，比较适合无线电入门者和高低频电子线路初学者制作。

电路图如下：

简易场效应管—集成电路直放式收音机.GIF (14.46 KB, 下载次数: 337)

2007-5-7 12:12 上传

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元件选择与制作：磁性天线T1是本收音机的关键元件，它的制作好坏直接影响到直放式收音机的灵敏度和选择性，笔者选用直径10mm，长140mm（或者120—160mm）的MXO-400中波磁棒，塑料线圈管，L1使用直径0.25mm的漆包线绕73匝，L2使用同样的漆包线绕4匝，L1和L2之间距离10mm，效果满意，灵敏度和选择性都不错。

磁性天线使用塑料线圈管有助于提高LC调谐回路的Q值，如果没有塑料线圈管，可以用薄塑料片卷成，使用AB胶粘合，薄塑料片可以从废旧塑料透明资料夹上剪下，如果使用纸质线圈管，要用较厚的牛皮纸卷成，用普通合成胶水粘合（不宜用浆糊）。绕好后，塑料线圈管可以先用无水酒精擦干净并晾干，然后使用聚苯乙烯泡沫塑料溶于甲苯配制成的聚苯乙烯胶水涂复一遍，纸质线圈管要用石蜡或者蜂蜡煮至没有气泡冒出为止，这样可以进一步提高线圈的稳定性。

磁性天线如果使用多股漆包线或者纱包线绕制更好，但是多股线目前难以购买，初学者使用多股线容易导致断股或者线头虚焊，反而大大降低性能，所以笔者就推荐用较粗的单股漆包线绕制，漆包线直径在0.21mm以上就可以了，更粗一点也可以。

磁棒可以在磁性材料商店购买，也可以从废旧收音机中拆取，但一定要锰锌铁氧体材料的中波磁棒，如果买不到较长的磁棒，也可以选用较短的，这时L1的绕制匝数要随之增加：长度50mm的磁棒，L1绕96匝；长度70—100mm的磁棒，L1绕82匝。

C1选用目前较容易买到的CBM-223差容双连，这种双连目前仍然用来制造袖珍收音机，它的两连最大容量分别是141p（天线连）和60p（振荡连），并自带两个微调电容器，使用时将两连并联起来使用，最大容量约为200p，并将两个自带的微调电容器容量调到最小。

VT1选用2SK192A，Y级、GR级或者BL级不限，2SK192A的引脚排列次序是：印有元件型号的一面面向自己，引脚从左至右依次是：漏极（D）、源极（S）和栅极（G）。VD1和VD2选用1N60或者2AP9，U1选用LM386。L3是高频扼流圈，可选用1—3mH的市售成品电感，电阻电容没有特殊要求。扬声器用市售立体声耳机或者无源小音箱，将两个声道并联起来使用。电源用3节5号电池。

笔者将电路焊接在一块市售万用实验板上，效果十分满意。安装时L3不要距离磁性天线过近，以防自激。机壳可以选用各式有机玻璃或者塑料盒。

调试：本收音机几乎无须调试，只要元件良好，安装无误，通电就响，移动L1在磁棒上的位置，使得接收频率范围符合535—1605kHz的中波频率范围即可。

如果出现自激啸叫声，可在LM386集成电路7脚对地连接一个2.2—10u的电解电容，并在5脚对地连接一个0.01u电容，一般都可以消除，如果还自激，可能是VT1性能不良造成，可以换一个管子。

如果在远电台区域需要外接天线，可以将外接天线通过一个10—30p的电容连接到C1定片上即可。

下图是笔者安装的收音机内部结构：

简易场效应管—集成电路直放式收音机内部结构.JPG (16.51 KB, 下载次数: 142)

2007-5-7 12:12 上传

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笔者将本收音机接上一对无源小音箱试收听，白天本地的3个中波电台全部都能收到，晚上收到的电台更多，基本无串台现象，音质清晰，基本没有集成电路中波收音机的“沙沙”噪声，收听效果满意。

[ 本帖最后由 TBsoft 于 2007-5-7 12:16 编辑 ]

燕都ham

看电路图,有两点不明白,特请教:1.按线圈饶法,L2仅有4匝,对应场效应管的极高输入阻抗似乎不匹配;2.管漏极零偏压,似乎工作点不对?

TBsoft

To 燕都ham：

我想您提出的这两个问题是具有代表性的，这里笔者解释一下：

第1个问题：目前在城市中，电台密集，电磁干扰源多，这些干扰源对抗干扰能力本来就比较差的中波调幅信号干扰十分严重，提高收音机的选择性对于提高中波收音效果十分重要。直放式收音机本身选择性就比较差，为了进一步提高选择性，笔者使用了一个非常规的电路设计：虽然场效应管高放输入阻抗很高，但笔者仍然没有将高放级直接与LC调谐回路连接，而是像晶体三极管高放一样，通过L2耦合，L2与高放级连接，而且L2的匝数很少，只有4匝。

一般认为，只要高放级输入阻抗足够高，直接与LC调谐回路连接是可以的，也不会太多地影响调谐回路的Q值，例如常见的使用D7642或者MK484、BS414、ZN414等集成电路设计的直放式收音机，包括铃木宪次老先生所著的书中都是这样做的。

但是笔者经过实验证明：这样做严重影响选择性，究其原因可能有二：

1、即使LC回路失谐，绕在高导磁率磁棒上，匝数较多（可达60—70匝以上）的天线线圈仍然有很强的接收电磁波能力，本地强力中波电台信号仍然能在LC回路天线线圈两端感应出较高的电压，会造成满频率范围本地强力中波电台干扰。

2、高放级直接与LC调谐回路连接，高频情况下晶体管（特别是场效应管）的结电容不能忽略，结电容直接并联在调谐可变电容上，结电容的Q值小于普通可变电容的Q值，同样会影响调谐回路的Q值。

笔者使用匝数很少的L2与高放级连接，L2再与天线线圈L1耦合，L2的匝数很少，距离L1又比较远，而且笔者特意将L2放在靠近磁棒末端处（可见笔者拍摄的照片），它本身接收电磁波的能力就很弱，这样就有效地抑制了本地强力中波电台信号的干扰，同时进一步减小了高放级对调谐回路Q值的影响。使用这种电路设计以后，本收音机的选择性得到了进一步提高，在笔者所在的大城市没有发生明显的串台现象。虽然因为LC回路的阻抗与场效应管的输入阻抗失配导致灵敏度有一定的损失，但是2SK192A高达24dB的增益部分弥补了灵敏度的损失，使得本机的灵敏度仍然不低。

第2个问题：2SK192A是可以工作在零栅偏压的，实际上如果VGS=0，只要场效应管VDS的绝对值大于夹断电压的绝对值，场效应管就已经处于预夹断状态，工作于饱和区（即场效应管的线性放大区域），对于L2感应的微弱信号的放大是没有问题的，可以参照2SK192A的Datasheet（可在东芝公司网站上下载），从ID-VDS曲线上可以看出2SK192A完全可以工作在零栅偏压，铃木宪次老先生也是这样做的。

[ 本帖最后由 TBsoft 于 2007-5-7 19:39 编辑 ]

燕都ham

非常感谢楼主耐心细致的答疑,以前一直按书本的介绍使用场效应管,可见太教条了,马上也用向楼主学习的经验实验一下.再次感谢!

lq19512003

真不错！既有理论又有实践，实在好！

登封少林弟子

原帖由 TBsoft 于 2007-5-7 12:05 发表
五一期间得闲，笔者难得轻松一下，圆年轻时一个梦，参照日本的铃木宪次老先生所著《无线电收音机及无线电路的设计与制作》（译者：王庆、刘涓涓，中文版2006年8月由科学出版社出版第一版）中的电路，结合国内元 ...

    想装一台场效应外差呀!

无形中

能改成再生的吗?

TBsoft

可以，再生可以进一步提高灵敏度和选择性，在磁棒上加绕一个再生线圈L3，约2—5匝，一端接地，另一端通过一个小容量微调电容连接在VT1漏极上即可，调节微调电容可以调节再生，以不自激为度。

笔者没有加再生，效果也不错。

场效应超外差笔者正在实验，首先决定试验使用场效应管代替晶体三极管做中放。

[ 本帖最后由 TBsoft 于 2007-5-8 19:00 编辑 ]

崂山

能麻烦测量一下吗？ 另外，楼主有没有心思设计一款用矿石收音机微弱能源的特别高效放大电路。

TBsoft

To 崂山：

2SK192A在VGS=0的情况下，IDSS（饱和漏源电流）根据管子分级不同而分为3档：Y级管子（2SK192AY）3—7mA，GR级管子（2SK192AGR）6—14mA，BL级管子（2SK192ABL）12—24mA，本电路使用高频扼流圈L3作为2SK192A的漏极直流负载，L3对高频信号阻抗相当大，而直流电阻很小，使得2SK192A的交流负载阻抗基本只取决于检波级，交流负载线受IDSS的影响较小，所以高放级一般无须调试。

使用矿石收音机接收到的微弱高频信号整流滤波后作为放大电路电源的方法在1965年第5期《无线电》杂志上有介绍，原文标题是《用电磁波作电源的收音机》，称为“射频电源”。场效应管要求VDS大于夹断电压Vp的绝对值才能正确工作在饱和区（场效应管的线性放大区域），Vp的绝对值一般较高，2SK192A算是较低Vp绝对值的管子，也有1.5—3V，3DJ7之类的管子可高达9V，使用这种微弱的射频电源是不太合适的。如果真的要用这种射频电源，笔者看还是普通晶体三极管合适一些，如有机会，以后可以试验一下。

ba3do

请问楼主:

2SK192A  换成国产的3DJ7  3DJ6 可以么?

沙尘

2SK192是高频结型场效应管，跨导很高，高频增益很好，而国产的3DJ6、3DJ7相较跨导低了很多，直接代用放大量不如2SK192，在结电容危害不是很严重的频率下，可以考虑多管并联提高跨导

[ 本帖最后由 沙尘 于 2008-12-22 07:21 编辑 ]

中国心

研究较深入，学习了。