【参赛】直流三波段四灯电子管收音机

风流侠客

一、设计目的
国产直流电子管收音机主要有上海451、长江125等型号。这类收音机由于要使用电池供电且能量有限，有些地区不易买到供电专用的乙电池，而交流电源使用起来则更为方便，因此直流电子管收音机在技术发展的过程中多数被改造为交流收音机，残存下来的寥寥无几，以至于很多电子管收音机书籍中都无直流电子管机器的相应资料。所以本次DIY大赛设计的参赛作品为一台木盒式四灯三波段电子管收音机。
考虑到成品电子管机器多数为超外差式，因此本机也设计为超外差式。超外差式收音机通常包括变频级、中放级、检波级和低放级四部分，由于直流电子管机器的设计理念之一是节约电能，电子管数量不能过多，常见电子管机器一般为四灯机或五灯机，这里选择一张嘉陵江四管机图纸进行设计。

电路图

本机电路图。

本图纸为二波段机器图纸，本机在该图纸基础上增加一个波段，即更改短波部分，增加一组天线线圈和震荡线圈。
二、工具材料准备
工具准备：外热式20W电烙铁一把、手电钻一套、电路板制版转印机、腐蚀塑料水槽、螺丝批及刀具、信号发生器、万用表等。
材料准备：覆铜板、热转印纸、打印透明不干胶纸若干、有机玻璃板、薄铁皮、螺丝桩若干、适当尺寸木盒一个（本机选择24.5*16.5*13CM尺寸）、薄松木板及薄纤维板若干、焊锡丝、线材、常用阻值1W功率电阻若干、常用容值电容器若干、半可变电容器若干、LT100系列K式调感线圈、电子管座、312-3/4电子管机中周、旋钮、9V电池扣、1号电池架、电位器、双联电容器、输出变压器、扬声器等。
电子管型号：1A2、1K2、1B2、2P2。
三、制作过程
有了计算机软件辅助制图，本机未采用传统电子管机常用的搭棚焊安装方式，而用计算机辅助制作印刷电路板。
然后是印刷电路板制作，本机采用热转印制版，转印制版和切割打孔过程没有拍图，最终做好的印刷电路板如图所示。

电路板

电路板实物图

本机的印刷电路板共有五块，分别是主体电路板、刻度盘背板、波段开关支架板、调谐旋钮支架板、音量电位器支架板。主体电路板尺寸根据木盒尺寸确定，为16*19CM，三块支架板根据旋钮内部件的尺寸确定，为5*4CM。
刻度盘背板根据调谐拉线盘尺寸计算确定。本机选择使用直径7.2CM调谐轮，双联电容器转动范围共有半圈，因此刻度盘有效长度为调谐轮半周长11.3CM。其上印制矿坛logo，为比赛量身定制。
首先完成部分配件的组装过程，将三个旋钮部件的支架板与铜柱组装起来，形成三个旋钮模块部件，铜柱的总高度根据木盒的深度和主电路板的安装高度确定。

部分部件

部分部件


接下来完成主电路板的焊接工作，首先焊接电阻电容等小体积部件，然后焊接电子管座等部件，最后安装双联电容器和调感线圈部件，其中101K线圈采用101S线圈改制，在原有线圈外部另绕40圈作为回输线圈。机芯主体部分安装完成之后安装三个旋钮模块部件及输出变压器，然后连接扬声器。

完成部分组装

部分组装

本机沿用原始图纸的1.5V甲电和90V乙电，将10个9V电池扣串联组装后对接头绝缘处理并与乙电插头连接，将两个1号电池架并联后与甲电插头连接。
对电路板的焊接及部件规格多次进行检查，无误后插接甲乙电源，打开开关开始进行测试工作。

乙电池组

乙电池扣

首先调试低放部分，只安装1B2检波管和2P2功放管，使用手机作为信号源，从音量电位器中点注入信号。经测试，低放部分工作正常，以下是测试视频。

低放测试视频链接
http://v.youku.com/v_show/id_XNjcxMzIyMzA0.html

低放部分调试正常后开始逐级调试。先尝试信号接收，将波段开关置于中波，旋转双联电容器转轴，全段无台。用螺丝刀碰触双联震荡连定片，有喀拉声，将调整好的晶体管收音机置于震荡线圈附近，调谐接收，有较大噪声，说明本机震荡已经起振，但频点不对。根据超外差收音机原理，将晶体管收音机频率调整为990KHZ，旋转本机震荡线圈磁芯，使噪声最大，本机震荡频率已调整为465KHZ。因此存在的问题是中频不准确，需进行统调。

首先调整中周，使其处于465KHZ频率上。调整方式采用本坛白版主的方法，即短路输入中周F端，使自动增益控制AGC失效。信号源调整到465KHZ，接入简易等效天线，从天线端注入信号。使用无感改锥从输出端次级开始旋转中周磁芯，使信号源发出的音频声最大，至此中周已调整准确。去掉短路的连线，恢复原始电路。然后进行机芯测试。其中信号低端通过旋转天线输入线圈磁芯调整，高端通过调整垫整电容来进行。

中周调整

调整机芯

以下是测试视频。
http://v.youku.com/v_show/id_XNjcxMzI4MTI4.html

然后制作扬声器挡板。本机未设计外置扬声器开口，声音为木盒箱体共振发出，所以扬声器为内置挡板固定。选择一块15*15CM的薄松木板，在机芯上比好位置后划痕确定开口大小，用勾刀切掉松木板开口内多半的厚度，打孔，安装螺丝桩，根据木盒的深度确定松木板保留的高度，其他部分切掉。将扬声器安装到开口内部。

原材料

木板料

开口

挖孔

切割

切割

安装扬声器

安装

设计一套可行的调谐拉线系统，DIY几个滑轮架固定到刻度盘背板和调谐旋钮及调谐轮附近。

滑轮支架

滑轮支架

拉线系统及整机

拉线系统及整机安装示意图

由于选用的带开关电位器开关用作甲电开关，此处需DIY一个简易的乙电开关。开关选用街机按键开关，用薄铁皮做个简单支架固定到音量电位器支架板上。

乙电开关

乙电开关和支架


根据机器的频率范围设计制作有机玻璃刻度盘，根据双联调谐轮半周长确定调谐指针活动范围，制作度盘字面并打印，粘贴到有机玻璃上，切割成度盘尺寸。读盘图样比例根据频段范围采用本坛相应资源。



刻度盘


设计合适的支架将机芯固定到木盒内并用乳白胶固定，支架上采用螺丝桩固定以方便拆卸。

一个支架

一个支架

全部支架

做好的底板支架

装入木盒内，尺寸恰好合适。

机器及电池

机芯装到木盒内部

设计制作盖板及盒盖内侧贴纸，方便指示操作及简单维修。

机器盖板

机器盖板

盒盖内贴纸

盒盖内指示图

整机图

整机图，盒盖上贴一幅打印图片

2P3

与德生2P3合影




现在城市无线电干扰较为严重，因此实际接收效果不甚理想，即使灵敏度较高的晶体管机也难以应对信号屏蔽及电磁干扰的共同影响。电子管机器虽然灵敏度低于晶体管机器或集成电路机器，但其特有的音质及机器本身的收藏价值仍使其保持着强劲的生命力。


实际测试视频稍后奉上

补充内容 (2014-2-13 23:28):
接收效果视频在8楼，短波段声音比较小。

补充内容 (2014-2-14 12:03):
http://v.youku.com/v_show/id_XNjcyNzU3NDQ0.html

新接收效果视频，改变天线放置方式测试，短波接收效果。在29楼。

七十三

楼主下功夫了，赞一个。

抽空也做一个直流机玩玩。

风流侠客

七十三 发表于 2014-2-10 21:06
楼主下功夫了，赞一个。

抽空也做一个直流机玩玩。

直流机存世量比较少，直流管耗电低是优点，但是乙电池需要寻找合适的替代品

木子

做的很好 赞 直流机的变频部分比较难做好 我做的机器短波低端停振 后换了1R5管才好.

风流侠客

木子 发表于 2014-2-10 21:36
做的很好 赞 直流机的变频部分比较难做好 我做的机器短波低端停振 后换了1R5管才好.

1R5变频效果好于1A2，但是手头没有，有的话肯定用那个管子了。

szlz61

动手能力强，值得鼓励。

kevin130

期待收听效果的视频,

风流侠客

接收效果视频

http://v.youku.com/v_show/id_XNjcxNDg0NTcy.html


现在城市干扰太严重，中波波段噪音很大，我居住的环境楼房是全部的钢结构，对信号有屏蔽作用，短波声音比较小，手机拍摄听不清楚，中波波段收台比较多，但由于干扰能听清楚的不多，几乎是各种卖药。机器的灵敏度还需要进一步调整，比如更换磁棒天线等，或者改造一下高频部分，使其和底板分离以减少电感线圈间的相互影响。

老玩童儿

非常好，楼主下功夫了。。。。。直流机器件不太好找，完成一件作品不容易。赞一个。。。。。。。。

风流侠客

kevin130 发表于 2014-2-11 10:27
期待收听效果的视频,

视频在楼上

风流侠客

老玩童儿 发表于 2014-2-11 11:05
非常好，楼主下功夫了。。。。。直流机器件不太好找，完成一件作品不容易。赞一个。。。。。。。。:hands ...

现在有了互联网，直流机的管子已经比较容易买到，由于直流机天线线圈和中周比较难找到，因此用的是普通交流机的配件，查阅资料可以使用，测试效果还可以。其他部件基本都是通用部件。

鸿渐哥

真是下了功夫了，赞一个

风流侠客

鸿渐哥 发表于 2014-2-11 11:23
真是下了功夫了，赞一个

kevin130

风流侠客 发表于 2014-2-11 11:06
视频在楼上

感觉你没有调试好,3个波段不可能就1个电台吧,天线不够高吧?你可以把机器放在窗边或者阳台上,用一根钓鱼竿天线也行呀,肯定不只这1个台....

风流侠客

kevin130 发表于 2014-2-11 12:27
感觉你没有调试好,3个波段不可能就1个电台吧,天线不够高吧?你可以把机器放在窗边或者阳台上,用一根钓鱼竿 ...

短波有台，声音太小，天线是用一根单芯线挂到窗户边上，没接地线。中波有4-5个台，但就一个能听清楚，机器的灵敏度和抗干扰能力还需要进一步调整。用晶体管机器接收差不多是这些台，噪音很大，看来干扰是持续性的。放在室内完全无台，晶体管机器也无台。