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从矿石收音机到边带电台 第13章 [复制链接]

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只看该作者 20楼 发表于: 2007-09-27
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这个bfo由w7zoi和k5irk设计,发表在1986年的arrl手册上。它的不寻常的作用是它的直流电源同样作为rf输出。这使得容易安装bfo在一个小金属里,置于远离主接收板的前板正上方。在前板上的可变电容“拉”bfo晶体频率高于/低于标称频率。bfo和晶体滤波器允许你选择上或者下波段。使用一根细长的同轴电缆跳线将bfo连接到主板。假如你希望使用这个振荡器来匹配9mhz的晶体滤波器,我建议你安装bfo晶体在一个小ic里或者晶体管插座里。
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只看该作者 21楼 发表于: 2007-09-27
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bfo模块

  bfo的频率调谐范围需要扩展到高于与低于你的晶体滤波器的通频宽。当bfo的频率低于滤波器通频宽的中心时,你会听到上边带。反之则听到下边带。调节上边带时,调低cw波段将引起口哨音调信号,开始为高,然后下降为低调,最后消失。下边带的变化情况刚好相反。当bfo被调谐到滤波器通频宽的中心时,音调将在开始时为中音调,然后为低音,暂时听不见,最后回到中音并消失。

  在调谐边带信号时,假如你选择了错误的边带的话,信号将会难于理解。因此,校准bfo调谐钮很重要以便你知道是在听上边带还是下边带。

阶梯滤波器

  一旦你计算出结果,做一个晶体滤波器就回非常简单。大多数商业收发器使用有精确的带宽的模块化的晶体滤波器,它们被封装在小罐里,有一些就像ic。但我的滤波器是用分立的晶体做的。

一个晶体、两个晶体、三个晶体组成的阶梯滤波器

  阶梯滤波器只是由两个或者多个晶体串联起来,并在节点处使用电容旁路到地。通频宽反比于晶体数量与旁路电容。通常,节点电容越小,带宽越大。大电容如50欧姆的电抗将产生狭窄的通频宽与更大的衰减。长“阶梯”当然会产生更加狭窄的通频宽与更大的衰减。假如所有的晶体完全相同,那么在每一边带的通频宽的峰值的“裙衰减”将会随着晶体的增多而变得更加陡峭。
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只看该作者 22楼 发表于: 2007-09-28
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  对于“晚饭后的cw”,使用两个或者三个晶体的滤波器的选择性已经足够了。我的意思就是你能够在晚上工作在繁忙的cw波段早一些,且有足够的分离信号。对ssb电话,单晶体的滤波器仅使用一个9m晶体已经足够好了。假如使用三个或者四个晶体,通频宽变得如此的狭窄以至ssb完全听不到。如果有强的cw信号和大量的qrm,三个或者四个晶体的阶梯滤波器就变得非常有用了。假如你在晚上调谐到20米波段的底部时,你将通常听到一个刺耳的cw电台,5到6个同样的国外dx电台都试图同时工作。假如仅使用一个晶体开关,你将同时听到所有人的混音。如果换成两个或者三个晶体开关,你不但听到了一个清晰的电台,而且大多数的背景噪音消失了。


在阶梯滤波器里你最多可以使用几个晶体?

  你最多能够把几个晶体串联在一起的一个限制取决于你所匹配的晶体的精度。我的首套滤波器没有匹配好,以至它们产生的衰减比滤波还大。然后我花了额外时间来加大if放大器之外增益。再后,增益是加大了,但是选择性并不比单晶体好多少。最后,我把它们挨个插进bfo里,然后用频率计测量频率。

  我不期望振荡器里使用的所有晶体的本征频率完全一致。不过,我估计至少可以选择一批相近的晶体。当我把它们放在振荡器中时,我惊奇地发现晶体间竟然有2.5khz的差异!它们表现得如此差劲就不足为奇了。我把9.001mhz的晶体和9.003mhz的晶体串联在一起了。结果我做了一个“晶体势垒”而不是一个晶体滤波器。

  幸好我买了20个9.000mhz的微处理器晶体。那听起来很浪费,用在数字键盘和鼠标里面的它们每个不到一美元。因此我可以广泛地选择9.000mhz的晶体,且能够匹配只有几hz的差异的晶体。我也能够匹配彼此差异在50hz内三个晶体成组。这次,当我把阶梯滤波器里的晶体匹配时,改进非常明显。当我从单晶体切换到双晶体时,信号强度几乎没变。换到三晶体时,信号强度仅略有下降。

  理论上,你能通过给每一个晶体并联一个小的微调电容来完美地匹配晶体。然后你能够一次一个微调集成在振荡器里的晶体与电容,以便振荡器里集成每一个晶体/电容正好同频率。

  对晶体数量的另外一个限制是滤波器的屏蔽情况与在混频器与if放大器之间的rf隔离的情况。假如屏蔽做得不好,你的if放大器将“听到”从混频器来的且没有信号不断地通过晶体滤波器的信号。在我的接收机里,不值得做五晶体或者六晶体的阶梯滤波器。
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只看该作者 23楼 发表于: 2007-09-29
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使用旋钮开关切换你的滤波器

  我最开始把滤波器作为“接插件”,但我很快发现在qso中间太难改变它们。幸运的是,我把它们连接到一个屏蔽盒里的旋钮开关上面。当我在使用滤波器方面变得更有经验后,我开始越来越多地使用三倍的滤波器。最终,我做了一个四倍的滤波器,现在我例行公事地使用它。我发现它在s meter(强度计)发面工作良好,因此我把它作为调零我的发射机与另外一台ham的信号的一种方法。我只是扫过发射机的vfo使它覆盖整个波段直到s meter跳到最大。当vfo频率转化成if来匹配四个已匹配的晶体的频率时,这发生了。bfo的偏移与摩尔斯码信号的音调都正常。换句话说,假如同伴在上边带,那么s meter仅仅响应我的vfo当我使用他所使用的同样的bfo偏移时。在使用三晶体阶梯滤波器或者四晶体阶梯滤波器时,因为每次仅仅一个边带听得见,所以会产生这种情况。

  顺便说一下,我的20个晶体中有一个表现得很不稳定。我观察到它的频率飘移为±200hz,因此,我不用它。在我的裸板振荡器里,我发现所有的晶体飘移为2到5hz,这意味着,最理想的是,所有的晶体振荡器电路都需要同样稳定的vfo。换句话说,晶体振荡器应当被放置在金属盒子里,并使用受控电源。

晶体的串联与并联

  有两种类型的简单晶体,串联或者并联。 据我所知,振荡器电路被设计的用途不同而产生差异。例如,晶体串联是希望串联一个精确的电容在振荡器里。使用这个精确的电容后,它将在额定的频率振荡例如:9.000mhz。相应的,假如你在同样的电路使用并联晶体,它可能会振荡在9.004mhz。你可选用任一种类型,但你的滤波器频率不会确切地为9.000mhz。假如你喜欢,你可以使用微调电容来调节到9.000mhz。

所有的9.000mhz晶体都不是完全一样的

  根据我的经验,大尺寸的晶体如hc-49或者更大尺寸的工作良好。小封装或者半个hc-49大小的晶体需要更多的从混频器输出的信号强度来推动信号通过滤波器。下图所示的带宽“可选”的放大器设计了额外的增益,如果你需要的话。这是同样的设计,稍后将会被用在为高hf波段所设计的rf放大器里。假如你缺少mosfet,下图也展示了一个使用jfet的替代电路。
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只看该作者 24楼 发表于: 2007-09-29
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宽带射频放大器   置于rf混频器与晶体滤波器之间

  我还观察到不同品牌的晶体之间的差异。从icm公司买的晶体一致性好,适合做阶梯滤波器。从ecs公司买的晶体的频率偏差大,不能做阶梯滤波器,但假如你需要彼此之间有些差异的晶体来做宽的带通滤波器,或者ssb振荡器必须工作在标称频率的上/下2.5khz,就需要ecs的晶体。它们都有用。

  通过反复试验,我发现上述的未调谐阻抗的降压变压器组成的前置放大器电路的表现优于这种电路:不使用变压器,只简单地在漏极使用电感,然后通过电容耦合到晶体。换句话说,这意味着像50欧姆的晶体,必须匹配到mosfet晶体管的高阻抗输出。在我的arrl手册上面有一个使用了阻抗升压变压器来匹配滤波器的设计。我难于相信那个设计合理,除非他们用的晶体和我用的不同。

  上述放大器的第二个输入门被用来设置dc偏置和用做a类放大器。分压器给它提供大约4v的dc。铁氧体磁珠是小电感(rf扼流圈),用来确保mosfet不发生自激振荡。铁氧体磁珠为1/8英寸的柱体,中心有小孔。例如,你能用cws型(amidon)的fb43-101磁珠。型号并不重要。我用别的磁珠也没有发生自激振荡。假如产生了自激振荡,从100欧姆的源极电阻处移除0.01μf的旁路电容。由此产生的负反馈会消除自激振荡,但会损失少许增益。

if放大器

  if放大器是superhetrodyne的另外一个棘手的部分。它是一个必须能够处理范围达到100db或者更高的信号的高q的放大器,但不能产生自激振荡或者噪音。这是一个很大的动态范围。通过使用if增益控制器可以调节if放大器的增益。增益太大,你将有噪音与尖叫。增益太小,你可能听不到弱的dx电台。
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只看该作者 25楼 发表于: 2007-09-29
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  此外,假如你习惯使用小到只有hc-49系列一半尺寸的晶体来做你的带通滤波器,你将需要更多的增益来填充信号使之通过滤波器的重大的衰减。在最后部分,我描述了一个简单的rf放大器,它能够被置于混频器与晶体滤波器之间以克服这个困难。

  if放大器的自激振荡来自一下几种情况。当你调谐if放大器级的lc电路,你将听到尖叫声、刺耳的咆哮声、死寂、温和的静电噪音。设置带来的响亮的信号是令人惊讶的丰富噪音。我第一次调协我的接收机时,我很快就学到大多数接收机噪音来自混频器与if放大器,而不是外面的干扰。噪音来自失调的混频器或者太大的if放大器增益。

  虽然我能够使用信号发生器来调谐我的80米波段的接收机,但对我来说,真实的80米波段的ham信号已经工作良好。在你模拟的时候不会产生尖波,但现实并非如此。在80米波段调谐if的一个问题是它在白天不能够工作。在夏夜,80米波段也可能不会那么热。结果,在工程早期,你可能得考虑为20米波段做一个转换器。20米波段通常在任何时间都挤满信号,白天/黑夜,全年如此。以前你的80米波段的接收机可能尚未工作,你能够通过输送输出到一个商业的已经调谐好80米波段的接收机来调节你的转换器。那么,在你的转换器工作后,你将确信你的80米波段的接收机能够听到许多真实的信号。

晶体滤波器与if放大器之间的阻抗匹配

  查看手册上多年来的晶体滤波器电路的例子,我发现电路被假定为低阻抗、中阻抗、甚至高阻抗。当我的滤波器被设定为相关的低阻抗像50欧姆或者100欧姆时,在我大多数的尝试中得到了最好的增益。那就是为什么上述的任意的放大器都使用了降压变压器输出。我把升压、降压与无变压器输送信号到if放大器情况直接列于下文。在下面两个版本里,升压的情况工作得最好。

双路mosfet的if放大器

  在我第一版本的if放大器使用了双路mosfet放大器,类似于前述的前置的晶体滤波放大器。你仅仅需要——另外一个由7美元的晶体管做成的电路。通过改变两个控制门中的任一一个的dc偏置来控制每个mosfet晶体管的增益。由if增益旋钮或者自动增益控制电路来产生这个控制电压。简而言之,双路mosfet放大器在if级看起来很理想。不幸的是,我碰到了太多的问题,像尖叫与噪音。

  经过努力,我终于使我的双门版本工作起来了。原计划是使用两个串联的双门调谐放大器。每个amp与前述的双门放大器相似。那些门由可变的if增益/agc电压偏置,而不是在第二个门上固定的4v偏置。当我开始干后,我使用已调谐的lc电路作为在“+”级与两个mosfet的漏级之间的阻抗。但是这样非常不稳定,而且容易产生自激振荡。我通过使用用铁氧体磁芯——那就是rf扼流圈替换已调谐的漏级lc电路,在保留足够的灵敏度的情况下,减少了不稳定性。我移动了两个已调谐的lc电路到输入与输出处。在没有尖叫的情况下,这些lc电路必须被仔细地调谐到最大的信号强度。下面的电路就是成果。
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只看该作者 26楼 发表于: 2007-09-30
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  我从这个电路学到的主要教训就是,除非输入信号是连续的,否则高增益放大器不能够被调谐。只要放大器收到的信号小或者没有收到信号,高增益调谐放大器将放大任何可能出现的噪音,并且在已调谐的频率可能会发身自激振荡。为防止这种情况发生,你最好把你的调谐功能与放大器隔离。上述的两个放大器是宽带的,但是相对低增益。

  我想类似的电路使用普通的三极管也会工作良好,但我没有尝试过。if增益将控制两个晶体管的正向偏压级,那就是,偏置使它们工作在a类。一个像这样的增益/偏置系统被用在下述射地-基地放大器上。

  在上述电路里,输入lc电路企图限制输入噪音到只是9mhz的噪音。同样地,通过使用使用第二个lc电路,输出噪音同样被限制。第15章讨论了ssb发生的pmo,那也有个相似的问题。在传送语音时每次都有一个停顿,调谐放大器通常会发生自激振荡。因此,所有的频率滤波器都被做成隔离的无源滤波器模块,这样会优于和做在放大器一起。

  摘要,以上的宽带的放大器级,使用了铁氧体变压器,传输任何频率的无线电信号只有很小的衰减或者根本没有。另一方面,铁氧体变压器有大量的内电感和内电容。它们将在低频引起共振,甚至在音频频率。因此,用在变压器初级的1.5k欧姆的电阻被来降低仍然很多q。假如你仍然遭受低频寄生振荡所产生的尖叫与汽船声的困饶,你可以尝试移除0.01μf的发射极旁路电容。
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只看该作者 27楼 发表于: 2007-09-30
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射地-基地放大器放大器——可变增益系数q

  我听说过射地-基地放大器,但是不知道为什么它们工作得这么好。我做了两个其它的if strips,在我决定使用上述电路之前。翻阅旧手册,我发现了上述的if放大器。手册上说,简单的晶体管放大器做if放大器很差劲,因为当你试图改变一个单独的晶体管的增益时,输出储能电路的q也改变了,你得到尖叫与噪音。“yes!! yes!!”我欢呼。“那就是我碰到的问题所在!”下一个电路使用了两个(便宜)的场效应管,在一个“射地-基地放大器”每一级里。

  输入晶体管被接作一个普通的接地发射极放大器,以使用它的高输入阻抗。聪明的部分是,第二个晶体管被连接到第一个的地级。这给了放大器一个超高的输出阻抗,按照推测使它免于改变第一级的dc偏置。此外,短语“射地-基地放大器”听起来cool,且我也想用一些。对我来说,这个射地-基地放大器工作良好。

  看看发生了什么是有趣的,当某人在if放大器输出处使用一个示波器探针来调谐if放大器时。预期,声音信号依赖if频率信号,仅仅像调幅那样。当放大器为适宜的信号接收而被调谐,示波器显示放大器对于if信号产生了最多的调制。但是当输出被调谐到轻微地不同于产生最大的9mhz信号,接收是好的,但不是最好。我没有意识到,这两种属性不是同一回事。

怎样调谐if放大器

  当你第一次打开你的80米波段的接收机模块,将会有几个有可变电容与罐装的模块需要被调节。设想你已经检查好vfo,它能够提供足够的正弦波电压来驱动你的独特的混频器。你应该也看了看你的bfo的波形,当它到达你的接收机模块后。它应该是一个平滑的、干净的正弦波。干净的正弦波比高振幅更加重要。为了得到最好的波形,你可能想要重新调整bfo振荡器的微调电容。
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只看该作者 28楼 发表于: 2007-10-01
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  在刚开始时,你可以通过调节罐子与微调器来调整if,希望你能够幸运地碰到一个好的综合设置。我尝试过——但它工作得不好。首先,把示波器的探针夹在在输出电容上,从if放大器检测到检波器。在这点上,你的bfo达到了你的要求。找到你把bfo插入80米波段的接收机板上的那个连接器,把测试负载夹在那里。信号先也有12v电压,因此,连接其它测试负载端到一个小电容上,例如100pf。这将滤除dc。通过信号探针来注入9mhz的测试信号到你的if放大器以使用其它电容终端。因为示波器探针上在if的输出上,所以要通过调节好微调器与与最后的放大器的输入级开始。

  下一步,bfo测试信号下至第一个放大器的输入端、调节微调电容和输入调节器。像以前,9mhz信号输出了峰值。现在,移除bfo信号测试探针,但仍然留下示波器探针。

  在这种情况下,假如在混频器的输入端有强的80米波段信号,你就能够听到了。现在,仔细地调谐每一级以获得最大的声音信号。注意,在9mhz载波的输出处,最大的声音信号并不等同于设置为最大。

使用agc并不是因为奢侈

  自动增益控制器是一个接收机功能,在调谐变化的信号强度时,用来控制信号级相对稳定。在我做一个以前,我想agc与数字读数和漂亮的橱柜一样华而不实。为什么我要使用它?难道是因为我太懒而不愿去调节if增益吗?它主要的优点就是,它能够帮助你达到大动态范围(100db)的信号强度,这是你在实际的ham接收机里所需要的。当我做了一个agc后,我意识到它在摆脱噪音和自激振荡方面起到了重要的作用。

  虽然我陶醉于我的if在没有agc的情况下的性能,但是在我if增益控制器里,我从来没有摆脱“噪音带”。那就是,我只好让if在某个低级别工作,否则接收机将产生静电吼叫声。显然,if放大器级仅仅适用于处理有限范围内的振幅信号。当最终的if放大器的信号太大时,噪音与自激振荡发生了。若使用自动增益控制器,调谐if是如此的容易,以至if增益控制起来就像一个“音频控制器”,且没有噪音带。

强度计与agc的其它用处

  agc的好处就是,当你切换到更高选择性的晶体滤波器时,agc能够大范围地补偿滤波衰减。另外,当你在agc信号级处放一个仪表时,你可使用s meter——换句话说就是“强度计”。强度计显示,你在耳机里听到并不是总是和if strip级的信号强度关联。换句话说,强度计仅响应大的if频率信号,而不是载波信号的调制级。

  信号强度计的最好的用处就是在调谐发射机的vfo来匹配接收机时。换句话说,假如你要应答一个cq,你需要调谐你的发射机与你想要呼叫的同伴匹配。首先,你需要切换到3倍/4倍晶体滤波器。然后,同样地调节你的发射机vfo达到这个频率,强度计将高涨,当你和他匹配好后。如果没有这个使用技巧,“零拍”vfo是非常耗费时间的。现代收发机都没有这个同步问题,因为接收机与发射机使用了同样的vfo。
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只看该作者 29楼 发表于: 2007-10-02
第1326页


  起初我使用了一个数字显示的强度计,看起来非常好。不幸的是,就像所有的数字设备一样,在换档时它产生了多余的嘶嘶的无线电噪音。我努力尝试着去滤掉它,照旧,没有成功。我最终使用一个老式的模拟强度计取代了它,噪音消失了。

agc

  agc工作原理是通过取样最后的if放大器级的输出级。像使用矿石收音机一样,用一个二极管来检测信号,使用一个电容为if信号强度产生dc级均衡。通过偏置if放大器,dc级被放大。例如,上述电路上述电路可提供正向偏置电压,在由双路mosfet组成if放大器级。或者,假如if放大器由场效应管组成,同样的电路就能够使a类偏置电流注入到晶体管的基级。对于大信号,agc会自动关闭偏置,使晶体管工作在“c类”。当信号变弱时,基级被偏置“on”,以便信号不用超过0.6v的输入导通电压。
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只看该作者 30楼 发表于: 2007-10-02
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检波器

  我的检波器电路和混频器的基本相同。检波器是“直接转换混频器”,它混合rf的bfo信号与if频率来产生音频信号的差频。470μh的rf扼流圈从声音信号里过滤掉了rf。换句话说,当音频通过af放大器时,扼流圈与0.1μf的电容过滤掉rf。

  注意,bfo振荡器的12v的dc电源通过另外一个扼流圈,在前面板上的bfo振荡器盒穿出去。那就是,bfo的dc电源输入与bfo的9mhz的rf输出共享同样的线。470μh的扼流圈阻止9mhz信号,从短路到电源线。

  检波器是cw或者ssb正好需要的。然而,当你听am广播台时,它将有口哨声的泛音,直到你完美地调节bfo来避免口哨声。假如你照例听短波am广播台,你将可能想要短接if晶体滤波器。我通过简单短接来设置我的晶体滤波器旋转开关。此外,3khz宽的单晶体将会太狭窄,声音将会“低保真”。另外一个改变就是你想切换到旁路检波器,为am信号使用一个普通的二极管检波器。前述的四个双路mosfet类型晶体管的任何一个将工作良好,作为一个检波器。这是一个工作良好的jfet版本。
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只看该作者 31楼 发表于: 2007-10-02
第1328页



使用检波器,任何事都起了点作用

  以我的经验,接收机的rf混频器产生的if输出质量的要求极端苛刻,经常用低灵敏度来折磨人,且在波段上/下摆动。相反,检波器的要求是惊人地宽松。我不是在鸡蛋里挑骨头,但我对仍然可以听到信号不会感到惊讶。

  例如,我做了一个新的if strip与检波器,希望能够改善噪音问题。它能够工作,但是我对它的灵敏度有些失望。当我检查了我的双路mosfet检波器后,我意识到我把mosfet焊接成了90度而不是成直线。换句话说,漏极被连接到了rf输入门,源极被连接到了漏极电路,bfo输入被连接到了源极。我很高兴发现了问题,换了新的晶体管并正确地焊好后,它工作良好——而不是大幅提高。

  在另外一个实验里,我断开rf输入,以便检波器的输入刚好偏离if strip的偶合。尽管信号很弱,但它仍然工作得令人惊讶的好!最终,我断开rf输入。我放心地确认,它不再调谐和接收火腿波段的信号。相反,它工作起来像一个矿石收音机,接收在/接近火腿波段输入最强的信号。例如,在17米波段,它响亮且清晰地收到了the deutsche welle(德国之声)。
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只看该作者 32楼 发表于: 2007-10-02
第1329页


  检波器输出的音频信号需要被放大才能够驱动耳机或话筒。大多数的arrl设计使用了标识为“音频放大器”的ic,。lm386是一个典型的单芯片音频放大器。我用过的这些都工作得很好。当然,我从经验里什么也学不到。因此,这次我使用了分立器件做音频放大器,它是来自我的1986的手册上面的一个例子。它看起来就像两个串联在一起的直接“r-c耦合放大器”。但是,设计使用了我所不明白的额外的滤波器。不懂的每一部分都被放到一边,这是我的学习方法。音频放大器是死寂的,当我第一次打开它时。

音频agc

  我尤其对低频反馈环感到困惑,r1、r2与c1。我不明白设计者想要实现何种“低频滤波器”。但是,放大器似乎完全死寂。当我把这些神秘的器件放回电路里。voila!耳机活过来了。结果就是,对于弱信号,这个环“开”放大器的偏置,而对于强信号,它“关”放大器的偏置。它是音频agc电路的一种。

  回忆起,输入信号必须高于0.6v才能够导通三极管,否则,就没有电流流入基级。在一个“a类”放大器里,dc信号被加到基级,这就使得抬高的基极电压高于0.6v,以至三极管总是导通的。在这种情况下,a类放大器能够放大远小于0.6v的信号。低频反馈根据强弱信号调节适当的偏置。当信号比较弱时,第二个晶体管关闭,集电极电压恒高。大的集电极电压漏进c1,为它自己的基极提供正向偏压,这样就会打开偏置且提高灵敏度。相反,当信号比较强时,集电极有一个大电流,但是集电极对地的平均dc电压低,这个低电压偏置晶体管更加“关”。

在收到强信号时保护好你的耳朵

  当你碰到强信号时,音频放大器会冲击你的耳朵。因此,基本都要加一个钳位电路来限制输出给耳机的电压不要超过大约1v。首先,我通过横跨耳机插孔的背靠背的5v齐纳二极管来实现的。实践中,使用现代灵敏的8欧姆耳机,对我来说,不超过1v的峰值也够了。幸运的是,我把两个普通的硅二极管1n914在相反的方向“短接”在一起横跨过耳机。这就可以限制+/-声音的峰值到仅仅+/-0.6v,我的耳朵从此就不会再受到冲击。
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只看该作者 33楼 发表于: 2007-10-02
第1330页



想要怎样的hi-fi?

  原始电路设计布满了0.1μf的旁路电容,设计者好象要试图消除所有的高频噪音,把它们中的大多数旁路到地。因为我试图要得到所能够达到的更多的增益,所以去掉了那些旁路电容。放大器没有它们也工作得很好,但是静电噪音令人厌恶,刺耳的高音惹火了我。我放回了那些旁路电容,正如我希望的,音频听起来更“原始”且变得有些弱。但是,为了避免刺耳的静电嘶嘶声,牺牲少许增益是值得的。经验之谈!

  原始设计也没有发射极的旁路电容,那个横跨过220欧姆的电阻的10μf的电容。因为一些音频的电压信号通过了220欧姆的发射极电阻而被浪费了,所以不用这个旁路电容减少了增益。因为我需要更多的增益,我放置了这个电容,增益显著地提高了。我能够检测到这个旁路电容没有缺点。

灵敏的音频滤波器

  许多接收机有音频滤波器,它限制通过耳机的音频信号。这对隔离同样频率附近的cw信号有用。假如我没有多晶体滤波器选项,我将直接要音频滤波器。但在实践中,当qrm(干涉)发生了,带来干扰的那个人,通常和我尝试着去听的那个人有着同样的音调。在这种情况下,明显地,音频滤波器就没用了。但是,假如你以后想要加一个上去,永远不会太迟。不像if晶体滤波器,音频滤波器可加到接收机的外部。在第7章有一个700hz的音频滤波器的例子。

驱动喇叭

  假如你不需要喇叭,就不需要第3个放大级。同样地,插入8欧姆的耳机孔的8欧姆的喇叭得到的输出太弱了。同样地,0.6v的峰值电压远远不够驱动一个喇叭。

  在手册里的af放大器的原始设计里,第3级的射级输出器用来驱动喇叭或者低阻抗耳机。本设计的优点是,射级输出器直接驱动喇叭,不需要fir一个高-低阻抗匹配变压器。当集电极被连接到电源正极时,喇叭被置于发射机与地之间。它看起来简单易懂,我就做了一个。不幸的是,射级输出器失真严重,在强信号时出现“motorboated”。换句话说,声音中夹有“putt-putt”的爆炸声。我尝试了几种修正方案来解决这些问题,但是解决不了。我放弃了射级输出器,使用了另外一种阻抗降压音频变压器来驱动低阻抗喇叭。在我的变压器废品箱里,我记得我有不少小喇叭变压器,因此,这对我来说,解决起来太容易了。
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只看该作者 34楼 发表于: 2007-10-02
第1331页



可选的外部放大器驱动外部的喇叭

  你可能会觉得大喇叭的效果好。小得可以塞进接收机的喇叭的听起来“tinny”。最后,我把喇叭接到外面了,使用了一个12英寸的大喇叭。

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其它hf波段的转换器

hf火腿波段转换器的方块图

  我使用了由w7zoi与k5irk设计的rf放大器与晶体振荡器。我参照手册上描述的做了这些模块,它们立马就能够工作。我的混频器模块使用了同样的双路mosfet电路,就像我在80米波段接收机所使用过的。我在做低频预选滤波器时碰到一些困难,因此,我使用了将会在以后描述的其它的设计。

  在我的接收机里,除80米波段外的其它波段都需要的转换器共享同样的双路mosfet混频器。假如每个转换器有它自己的混频器,波段切换将会更容易些。在另一方面,那些双路mosfet都很贵,因此根据需要选用。每波段都需要它自己的受控晶体振荡器与预调谐带通滤波器,或者“前置选择器”来限制所需要的波段的输入。30米波段或者40米波段以上的波段都需要rf放大器。低于30米波段或者20米波段,信号与噪音都要强一些,在天线输入端的rf放大器就不再需要了。我在处理30米波段的弱信号时碰到了一些困难,因此,在30米波段,我可能需要额外的rf放大器。在另一方面,可能信号只是简单地弱而已。
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只看该作者 35楼 发表于: 2007-10-03
第1332页



每个ham波段都需要它自己的hf转换器

  在过去使用真空管的日子里,它们既大又贵,因此在自制电台里为每一波段使用单独的转换器是非常奢侈的。我的那个老式的自制真空管接收机里面有一个单独的多波段转换器,它需要为每一个上波段手动调谐。在我收听弱电台时,我每次都要旋转三个可变电容与三个独立的增益控制器。

  晶体管和铁氧体磁芯都很小,因此,现在我们能够很容易地把一个完整的hf转换器做成只有几立方英寸。此外,每个转换器都工作在低dc电压下。这就意味着,可以使用同样的同轴电缆线给转换器输送能量并接收它的输出。由于每个转换器只为一个波段优化,因此它只需要调谐一次,以后就不用管了。

  我所有的转换器都共享着上述的同样的转换混频器。旋转波段开关控制了滤波和放大在上波段输入的火腿波段的rf信号。从本地的晶体振荡器为每一波段的rf接收下波段输入。此外,下波段“输入”也为那个波段的振荡器与前置放大器输出12v的电源。
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只看该作者 36楼 发表于: 2007-10-03
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转换前置放大器与滤波器的值的表

hamband c1 c2 c3 c4 c5 l1 l2 l3    
  c6   l4
  (pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (μh) (μh) (μh)
30 meters 300 680 33 33 4.1 0.68 3.36 1.16
  t50-6 cws (amidon) toroids (13t) (29t) (17t)
20 meters 220 500 22 27   4 0.58   2.50   1.16
  t50-6   (12t) (25t) (17t)
17 meters 180 390 none 22 3.9 0.40 1.94 1.44
  t50-6   (10t) (22t) (19t)
15 meters 150 330 none 20 3 0.40 1.60 1.44  
  t50-6   (10t) (20t) (19t)
12 meters 120 200 none 12 2.1 0.26 1.44 0.58
  t50-6   (8t) (19t) (12t)
10 meters 110 250 none 12 1.6 0.26 1.16 0.40
  t50-6   (8t) (17t) (10t)  

低火腿波段的前置放大器

  如前所述,低于30米波段的火腿波段不需要rf前置放大器。前置放大器唯一用处是限制特定的火腿波段的输入信号。下述设计由w7zoi与k5irk推荐。
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只看该作者 37楼 发表于: 2007-10-03
第1334页



前置预选器(没有放大器的情况下)的值的表

hamband c1 c2 c4 c5 c6 c7 l1   l3
c3 c10 c8 c9 l2 l4
(pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (μh)   (μh)
 
30 meters 300 600 32 180   50   4.1 0.68     1.16    
  cws (amidon) t50-6   (13 turns) (17 turns)
40 meters 430 860 42 180     50   4.6 1.16   2.50    
  cws (amidon) t50-6   (17 turns) (25 turns)
160 meters 1720 3440 none 250   120 20 4.64     30
  cws (amidon) t68-2   (29 turns) (79 turns)  
 
  我的160米波段的滤波器与手册的原始设计相似,并由此推断出40米波段的值。对于30米和40米波段,我使用了下述滤波器设计,它是由qex上面的一篇文章改编而得。

预选滤波器元件的值的表

hamband   c1, c2   c3, c4, c5, & c6 c7,c8   l1,2,3     l4
(pf) (pf)   (pf) (μh) (μh)
30 meters 710   33   2000 3.5 4.6

    cws (amidon) t50-6 (30 turns)   (34 turns)
40 meters 1000 47   3000 5.0   6.6
    cws (amidon) t50-6 (35 turns) (41 turns)
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只看该作者 38楼 发表于: 2007-10-03
第1335页


  上述设计是一系列的4个串联的lc电路,每个都被焊接在pc板上鸡蛋盒那样的隔间里。使用.001μf的穿心式电容把信号从一个隔间反馈到另外一个隔间。焊接到上面的额外的电容是为了得到上面所列的值。这些滤波器被调谐良好,我对接收机在40米波段及其以上的波段的性能没有怨言。但是80米和160米波段非常困难,这在以前讨论过,下面也会继续讨论。

160波段困难重重

  在160米波段上出了两个问题。首先,标准广播信号太强了,正好在1.800mhz下。假如你不削弱广播波段的信号,你可能会烦恼出现在的你的if里的最强的本地am电台。你可能会发现在第7章描述的am广播滤波器的用处。当它被置于160米波段预选器与80米波段接收机板输入处时,工作得最好。与接收机外面的天线插孔串联没用。我的160米波段预选器主要是个高通滤波器。

  160米波段的第二个问题就是它接近于80米波段。当我第一次让160米波段的转换器工作时,我立刻听到ham了,我想我成功了。过了几个晚上,我才发现那些ham中的一些实际上是在80米波段。oops!当我收听ham时,我会切换到80米波段以确认他是不是仍然在那里。假如他消失了,我就知道他确实是在160米波段。不是吗?自从我的的核心接收机被设计为80米波段,在160米波段的转换器的带通滤波器的选择性必须非常好,以便过滤广播信号与80米波段的信号。我对预选滤波器还是不满意。因为别处的讨论,当你使用你的发射机“t-匹配”天线调谐器来收听它们时,80米波段和10米波段工作工作得好一些。

  很难为160米波段找到一个合适的并且便宜的晶体。5.5mhz可用做基准频率,看起来也很完美。不幸的是,在2.00mhz处,它产生了巨大的人造的口哨声。5.6mhz也工作得很好,因为噪音是在2.1mhz,完全在1.8到2.0mhz的火腿波段之外。

  160米波段还有一个问题,那就是,假如你做了一个多级滤波器,像那些为40米波段和30米波段所显示的那样,可变电容的体积将会很大。我没有空间来容纳如此大的预选器,但是,假如你开始的时候就有一个大底座,这就不成问题了。按比例放大40米波段的滤波器为160米波段的,每个电容与电感的值将会放大4倍。好运!

转换器使用的晶体振荡器

  这些振荡器与前述的bfo振荡器几乎完全相同。每个振荡器所需要的12v的电源来自波段开关并经由同轴电缆输送。
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只看该作者 39楼 发表于: 2007-10-03
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晶体振荡器的数据表

hamband   crystal freq.   t1 primary   primary tap   secondary
(mhz)   total turns turns   turns
160 meters 5.600   39 8 7
40 meters 11.000   30 7 6  
30 meters 13.800   26 6 5
20 meters 18.000   28   5   4  
17 meters 21.900   20 4 4
15 meters 25.000   20 4 4
12 meters 24.800   17 4 4  
10 meters 32.000   14 3 3

全部使用cws(amidon)t50-6铁氧体磁芯

  自从我转换到80米波段,我的接收机使用了与我的cw发射机相同的本地振荡器频率,那里面有个80米波段的vfo。对于大多数波段,我使用微处理器晶体来产生高于设计的火腿波段的下端4.0mhz的频率。例如,我在40米波段使用11mhz,,在20米波段使用18mhz,在15米波段使用25mhz,在10米波段使用32mhz。

  你也可以使用频率低于设计波段的本机振荡器。例如,要覆盖15米波段,你可用17.5mhz的晶体振荡器,这可转换15米波段的范围为3.5mhz到3.95mhz的。注意,vfo调整的方向与使用的本机振荡器频率高于设计频率的情况刚好相反。不管怎样,使调谐方向与标度一致是好的习惯。同样,假如本机振荡器频率取的是整数,像11、18、25与32mhz,vfo的小数也一样标度。不幸的是,为了在warc波段获得优质无漂移的晶体,我定制了这个频率的晶体。有些时候,价格不是问题了。