请大家分析不用电源开关式晶体管检波收音机

中海一人

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日志
不用电源开关式晶体管检波收音机  
2012-08-08 15:19:08|  分类： 业余无线电|举报|字号 订阅
开关式晶体管检波收音机
多数成年人都装过矿石收音机，因为这是他们进入无线电大门的第一步。目前矿石早已绝迹，它已经被检波二极管所代替。因此，所谓矿石收音机现在一般应称为二极管检波收音机了。
本文向初学无线电的青少年爱好者介绍一种用晶体管检波的无电源收音机，它比一般的二极管检波效率要高得多，因而放音音量比较大，如果用外接室外天线，它甚至可以用扬声器放音。
在这种收音机中应用了一种所谓的开关式晶体管检波器，它是一种推挽式的全波检波器。其电路见图一。不难发现，这个电路与一般电源变换器电路很相似，只不过是“反”着用的，输入的高频信号好像是加到了变换器的输出端，而检波后的音频信号却从它原来的电源输入端取得。
开关式晶体管检波器与一般的二极管式检波器相比具有一系列优点。首先它的幅值特性曲线（图2 中的曲线）比一般的二极管检波器（曲线3）线性要好，而且具有更高的斜率。如果把晶体管反接，（图1中晶体管的发射极和集电极对换位置），则曲线（图2中曲线2）线性更好，斜率更大。开关式晶体管检波器的这些优点是由于同样的信号输入电压值而言，晶体管集电极的导通电阻小于二极管的正向电阻。
图2所示的特性曲线是对应于频率为200KHz，直流放大倍数为200的晶体管（我国为3AG21）取得的。当放大倍数较小时，（80~150）曲线斜率实际上不变。二极管检波器的曲线是采用（我国型号2AP9）二极管进行全波检波所得到的。两种检波器所用的变压器是一样的，绕组Ⅰ用直径0.13漆包线绕75匝，Ⅱ用直径0.11漆包线绕90匝中心抽头。Ⅲ和Ⅳ（仅对于开关式晶体管检波器）用直径0.11绕15匝两组。线圈骨架采用电子管收音机机中周磁心的中周骨架。
图3给出了一个开关式晶体管检波器的收音机的实际电路。收音机的调谐电路可由开关S1转换，由磁性天线绕组Lα或Lδ与可变电容C1构成。当开关S1置于图中所示位置时，收音机接收频率覆盖范围为140~880KHz。如果S1置于“Ⅱ”则收音机工作频率为270~1600KHz。
变压器T1即为磁性天线，可以采用长度为200mm的中波磁棒，绕组Lα用直径0.18的线绕125匝，Lδ用直径0.35的线绕36匝，从4端数第7、17、19匝处抽头。绕组Ⅱ用直径0.31的线绕30匝，中心抽头。基极绕组（Ⅲ和Ⅳ）用0.44的线绕，每个10匝。收音机的调整很简单，根据所用天线选择绕组Lα和Lδ的不同匝数及其在磁棒上的位置，以得到最好的灵敏度和选择性。如果接收强电台时声音失真，则应减小C2的容量到3000~2000pf。
注：本文摘自《国际电子爱好者》83年2期（苏波 根据苏刊《рАдио》182年第九期编译），本文有删节。
附图：

中海一人

中海一人

请大家各抒己见

138139l

搭便車学习来了

lq19512003

未见得好多少。
或许还不好，不及1只3DQ。

hjs_1961

锗三极管饱和压降0.1V，利用这个提高效率？

qing3

lq19512003 发表于 2014-10-12 11:38
未见得好多少。
或许还不好，不及1只3DQ。

如何LC线圈加负载用,Q的大小和负载是相关的．这一个说法是对的．
这个电路可能就不成了．
又，３DQ按现在自己的体会，要比以前的3AX.，３AG..等要好吧

谁有条件试试这个电路．谢谢

lq19512003

qing3 发表于 2014-10-12 12:38
如何LC线圈加负载用,Q的大小和负载是相关的．这一个说法是对的．
这个电路可能就不成了．
又，３DQ按现 ...

当然还是以实验结果为准。
这个电路的设计者是想用双极晶体管的发射极和集电极反接的方法降低管子的饱和压降，从而达到提高检波效率的目的，我想这一目的或许达不到，原因如下：
双极晶体管如果将发射极和集电极交换使用，即发射极当集电极，集电极当发射极，是可以得到更低的饱和压降，这一方法在以前场效应管的技术还不完善时，做斩波器经常采用，但是世上没有免费的午餐，这样做是要付出代价的，就是EC两极交换后管子的放大倍数变得很小，大约β只有2、3左右！因此这样使用三极管若想让管子饱和就要给管子提供更大的基极电流，如把这个电路用在矿机上，这一较大的基极电流是要由调谐回路承担的！这一基极电流引起的功耗只起到开关管子的作用，并不直接流经喇叭，是不对喇叭做功的，而对喇叭做功的只有调谐回路提供的流经管子发射极那部分电流，因此这个电路的检波效率不会高的。
如果是MOS管（例如3DQ、3DP等）其栅极只需要电压，不需要电流，因此用于控制MOS管开关的栅极几乎不消耗功率，所以才有可能有较高的检波效率！所以说退一万步讲，即使双极晶体管的EC反接后管子的放大倍数不下降（这是绝对不可能的），其工作起来也还是需要基极电流的，因此检波效率也不会高。
以上所说都是在弱信号下的情况，您的矿机用3DQ检波，耳机的直流电流只有几个微安，您肯定能听的很清楚，在天地线不变的情况下，换成这个电路后八成没有声音。
如果您那里信号很强，用个不咋样的调谐回路随便接只2AP9，不用天地线就哇哇的响，那您用这个电路也可能哇哇的更响，很可能比一只3DQ还响。在这种信号环境里您用只硅二极管检波想必声音也是哇哇的。
考察矿机电路效果还是要有一个前提条件为好，就是在强信号环境下还是弱信号环境下，例如也有不少人实验过用结型场效应管做矿机检波，有人就说好，有人就说效果不好，还有人做不响，其实很简单，信号足够强就效果好，信号差点效果就不好，信号弱到一定程度就连响都不响了！如果不考虑信号强度，这种效果好不好的争论是没有结果的。

中海一人

lq19512003 发表于 2014-10-12 13:38
当然还是以实验结果为准。
双极晶体管如果将发射极和集电极交换使用，即发射极当集电极，集电极当发射 ...

您说的太好了。这个电路在强信号下，可能不错，弱信号下，效果可能就差了。这个电路比较复杂，用两只三极管，这样的效果不值得。

lq19512003

中海一人 发表于 2014-10-12 13:51
您说的太好了。这个电路在强信号下，可能不错，弱信号下，效果可能就差了。这个电路比较复杂，用两只三极 ...

矿机提高效果的唯一途径就是减少信号变换与传递时的损耗，用“能量守恒”理解矿机没有错，虽然有人并不同意这样理解。
矿机没有外部电源，因此就不可能有外部的能量补充，耳机得到的能量一定是从天地线上得到的（这里指的是广义的天地线而不是狭义的天地线，例如在很强的信号环境里，不接天地线矿机也响，这是矿机中的线圈、导线等在起着天地线的作用）。耳机得到的音频能量一定小于天地线收到的能量，因为能量不会无中生有，而且信号的变换与传递一定伴随着能量的损失！所以元件较多的矿机灵敏度未必高，声音未必大，每增加一个元件就要增加一份损耗。

中海一人

lq19512003 发表于 2014-10-12 14:06
矿机提高效果的唯一途径就是减少信号变换与传递时的损耗，用“能量守恒”理解矿机没有错，虽然有人并不 ...

您说出了实质性问题：耳机得到的能量一定是从天地线上得到的。耳机得到的音频能量一定小于天地线收到的能量，因为能量不会无中生有。
矿机线路简单些好，在选择性不错的前提下，越简单越好。谢谢您。

qing3

lq19512003 发表于 2014-10-12 13:38
当然还是以实验结果为准。
这个电路的设计者是想用双极晶体管的发射极和集电极反接的方法降低管子的饱 ...

前几天不记的是谁说的了，是一个前辈说的。
矿石机以简单电路效果好。
我的二级管机到现在也 是声音最大 的机器。这几天分析了几个电路，发现简单电路效果好是有科学根基的。
现在一说实验结果，就会说信号不同。。。
能不能给大家出几个标准单元。如标准的电路和标准耳机，标准天线。这样能在几个标准条件下对比实验结果，好深入分析研究对比。

如要对比天线，就大家全用标准的电路和耳机。在看效果。

lq19512003

qing3 发表于 2014-10-12 16:00
前几天不记的是谁说的了，是一个前辈说的。
矿石机以简单电路效果好。
我的二级管机到现在也 是声音最大 ...

标准元件做不到，做到拥有经过校准符合精度标准的仪表比标准元件还现实些，大家用同样的方法和准确的仪表测量的结果具有可比性。但这也不容易，即使是二手仪表也花钱不少，能做到的人恐怕也不多。

qing3

lq19512003 发表于 2014-10-12 22:59
标准元件做不到，做到拥有经过校准符合精度标准的仪表比标准元件还现实些，大家用同样的方法和准确的仪表 ...

就是要想法实现结果的可比性．
如线圈能不能来个标准的，这样Q大小一样，Q的影响就能不计了．
矿石机结构能不能标准的，用同样的可变，同样的二级管，同样的线圈，我说的同样，就是要基本绝对一样．
这比买一套设备要可行，成本要低的多．

w6955

这个是相敏整流器的变种吧，我曾经想搞个相敏整流方法的机器，利用两个天线信号的不同，抑制干扰。没条件呀，只能想，不能做。