用磁环线圈的场效应管同步检波机(3)——双平衡全波同步检波

yc1944

用磁环线圈的场效应管同步检波机(3)——双平衡全波同步检波
双栅场效应管（3DQ）双平衡式全波同步检波接收机                                       
首先要感谢麦先生介绍国外使用场效应管的无源接收机，为我们打开了场效应管接收机的大门。同样要感谢梁老师如同大海捞针般的努力挑选，终于找到双栅场效应管3DQ，为3DQ管接收机的普及立下汗马功劳。数月前，麦先生又介绍了应用开关二极管的直接变频接收机。我看后很感兴趣，马上试装，经初步试验，总体上觉得该机的灵敏度和选择性确实非常好，只是差拍的啸叫声太强，音质欠佳，调谐也很困难，变频器是用四个开关二极管组成。由于二极管的变频效率不如场效应管高，我就想用3DQ进行试验。根据该机的双平衡直接变频接收的原理，在参考有关资料后,设计了单平衡式全波同步检波接收机。并在此基础上，进一步设计并装制出双栅场效应管双平衡式全波同步检波接收机。该机的原理图先请大家过目，如有错误敬请各位同好指正。
我认为场效应管的直接变频接收的原理，就是利用场效应管的开关特性来实现。直接变频收音机是收音机内产生一个本机震荡信号，而且该震荡信号的频率要与输入的调幅波的载频完全一致，然后两个信号相乘。这样，载波和震荡信号相乘产生直流，上、下边带与震荡信号相乘产生音频。所以说直接变频和同步检波实质是完全一样的。
    直接变频的技术要点就是本机震荡信号与电台发射高频的频率和相位要完全一致。当震荡信号与发射频率不一致时，解调出来的音频会变调，载波与震荡信号相乘产生的也不再是直流而会是音频噪声。这音频噪音就是差拍啸叫音。所以直接变频技术对本机的震荡信号有严格的要求，与接收的电台信号的载波一定要同频、同相。这样才能有良好的音质，极低噪音。此外，直接变频具有选频作用：相邻频道与震荡信号差拍出来的是频率高于9千赫的高频，要接收的电台信号解调出来的音频信号都低于9千赫，所以用低通滤波器就可以滤除相邻电台的干扰，因此直接变频接收机可以获得极好的选择性。一般来讲,想在不外加电源的条件下产生本机震荡信号几乎是不可能的，由于场效应管（3DQ）的开关性能极佳，可以在零栅压时就实现导通，这就有可能在不提供额外电源的条件下，实现无源直接变频。以电台信号的载波直接替代本机震荡信号，只要使控制栅极的开关信号与源极的接收信号完全的同频、同相，就可以实现无源全波同步检波接收。经实践安装证实这是确实可行的。
    多年前，用单个3DQ就可以实现接收了，那么同样是实现接收，为什么现在要用4个场效应管呢？其中的理由之一是：用一个场效应管是不平衡式变频，用两个场效应管就可以构成单平衡式变频，而用四个场效应管就可以组成双平衡式变频。就我所知，双平衡式变频是所有的变频方式中的效率最高的！当然变频的效率高并不是说就可以不用天地线接收，也不可能直接用喇叭大声唱。所以实际应用中仍然要接天地线，用耳机收听。我用的天线，只是悬挂在窗外树枝上的十米左右单根电线。接收远程台却能分隔得清清楚楚，良好的收听效果，只有装机接收听后才能心知肚明。另一个理由是我自幼喜欢装制较复杂的矿机，究其心理，是源于本人对复杂矿机的偏爱，我自己是愿者上钩，但并不鼓励初学者学“坏”。最后特别说明：该机的能量全部来源于天线，所以对天线有较高的要求，如果天线的接收效果不好，肯定带不动，就不要玩该机了。
    双平衡式直接变频的原理看似复杂，其实搞懂了也容易。只要化几分钟看一看，想一想，这将对今后继续研究试验很有益处。为了简要说明该机的电路原理，将原电路图简化成下图。说明一点：我对二极管检波玩了多年，对单向导通的认识已经根深地固。然而对场效应管的开关作用、双向导通还一时反应不过来。其实3DQ在线路中，只要栅极为正电，电流可以从源极流向漏极，也可以从漏极流向源极。也就是说源极和漏极电流方向是可以颠倒的。在装制单个3DQ机时，在特定的条件下就会发生电流反转，这现象确实困扰了我很长一段时间。实际上栅极就是一个开关，能快速地控制源极电流的流动，只要栅极控制的频率、相位与源极的信号频率、相位完全一致就能实现直接变频接收。下面请大家看线路图。
javascript:;

   C1 和L1 组成天线调节线路。如此，便能与大多数长短各不相同的天线配合，使信号输入回路与天线谐调，从而获得最大的高频电流信号。
   L2与L3 组成源极信号源，由于双平衡变频要求有两组对称且相位相反的接收调幅信号，通过L2、L3 线圈中心抽头接地来实现接收信号相位的倒相，可使变频管获得两组反相的源极调幅输入信号。L4、L5和C2就组成相当本机震荡的信号源。加在栅极的控制场效应管导通的同步信号是直接从电台信号的载波中获取，同样由带中心抽头的L4、L5线圈倒相后，获得两组相位相反的同步信号。
   由于源极输入调幅信号和栅极的同步信号都来源于同一个电台的高频信号，并出自同一个磁环线圈，这样就保证了两者信号的完全同频同相，这样高频信号载波变频后就能“0”差拍，变成直流成分,直接解调获得音频电流。这就避免了因变频时频率变化产生的啸叫声，也保证了接收信号的优良音质。

yc1944

谢谢hhyy99 版主置高亮鼓励！

阿赛哥

楼主知识渊博，怎么不上成品图上来观赏？

爱好电子

这个实在太厉害了，本以为随着无线电世界的关闭好电路消失了

实际收听效果怎样，音量提高多少

无锡老王

学习了，也仿制个试试。

yc1944

试验机外观图

yc1944

阿赛哥 发表于 2014-8-30 09:24
楼主知识渊博，怎么不上成品图上来观赏？

图上来了!谢谢关注!

yc1944

爱好电子 发表于 2014-8-30 11:41
这个实在太厉害了，本以为随着无线电世界的关闭好电路消失了

实际收听效果怎样，音量提高多少

    谢谢关注,加分鼓励!
    实际收听效果选择性和普通外差机近似,音量稍有增加.双平衡全波同步检波的输出电流按正负电流的绝对值相加,较半波同步检波电流有明显增大.同我本人装置的同步检波机相比,该机效果比较好.

yc1944

无锡老王 发表于 2014-8-30 14:37
学习了，也仿制个试试。

谢谢关注!相互学习!!

透明风

强大！虽然不太懂这些电路

yc1944

透明风 发表于 2014-8-30 15:47
强大！虽然不太懂这些电路

谢谢关注!只要花时间看看无源直接变频收音机原理就能明白.同步检波就是直接变频,就是通过同步检波器将高频信号直接差拍出音频来接听.

L.D.XIONG

YJ9386

深厚的基础理论功底，学习！

彩香

老师的速度真快，全波的刚出来，紧接着又出来双平衡线路。
我刚按照你的全波线路做好一个机器，看来马上要改为最新的线路实验。还好我用ALD210800管子，内部的四个管子互相独立，改成你的双平衡线路很方便。
这个线路彻底改变了一般线路的选择性问题，效果很好。能收到8-10左右的台（还没仔细收听）强台50uH表头打表，弱台能听清。
附图供指教。谢谢！

yc1944

彩香 发表于 2014-8-30 23:04
老师的速度真快，全波的刚出来，紧接着又出来双平衡线路。
我刚按照你的全波线路做好一个机器，看来马上要 ...

   很好的制作！！！
   这个线路还是去年设计的，确实是一个很实用的线路。该线路后来又设计了两个新的进级版本，慢慢玩，不必过快进级。
   只有完全掌握线路的基本原理，自己就能设计符合自己接收条件，天线条件的个性化机器。