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自制一个零差频FM收音机,不是直放式,不是超外差,也不是超再生

广播发烧网 发布于 电路及维修

尝试过FM收音机的朋友们都应该知道,超外差结构复杂,超再生调试和稳定性是个难点,而直放式效果又差强人意。除了这三种基本模式以外,还有一种零差频的FM收音机电路,结构简单,性能不错,很值得尝试。
下面这些资料来自于外网,向作者法比奥·维拉致敬!
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零差频接收机和超外差接收机的区别在于,前者使用一个调谐在和想要接收的信号完全相同频率的振荡器,当信号在射频混频器内合并时,载波被消除,只留下经过调制的音频分量,这些分量被直接提取出来。
这种架构简化电路,降低对复杂滤波器的需求,不过它更容易受到干扰与噪声的影响。
 
在我做过的诸多实验的过程里,这个电路是我测试过、适合FM频段的效果最好的电路之一。它是一个适配BF199 NPN晶体管的改版,原型电路来自VA3IUL网站。
 
电路由下面这些主要模块构成:
 
本地振荡器(Q2、Q3):这个振荡器的结构很特别,它提供稳定度,保证信号良好转换。
放大兼混频管(Q1):晶体管Q1放大天线收到的射频信号,并且和振荡器频率做混频,在输出端产生音频信号。
线圈:可以手工绕制在铅笔上,调整线圈来优化目标频段的接收效果。
调节电位器:需要校准它,直到找到理想混频点,以此获得最好的音频信号质量。
 
下面的局部原理图说明了电路的工作方式,完整电路图在留言区。
Q2和Q3组成振荡器,这个振荡器非常像晶体管触发器结构,额外依靠L2和C5引入反馈。电路刚上电的时候,只有Q3导通,这是RV1和R6提供的基极电流造成的,还有一小部分射频信号经过Q1。L2和C3开始在很低的电压下起振。L2和Q3的振荡电流开始上升,持续不断提高Q3的放大程度。
 
零差频FM收音机,对想要一套简单高效的方案来接收调频广播信号的人来说,是很不错的选择。尽管它在抑制虚假信号、隔离干扰方面存在局限,它依然是无线电实验、电子制作里可行的方案。
 
这一款电路,在测试表现稳定、效率不错,是想要进一步研究射频直接转换技术的很好起点。
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DIY这种零差频FM收音机,需要注意以下事项:
一、管子选型
优先 BF199,不要随便拿9018直接替换。BF199在VHF的噪声、输入电容更适配这个电路;9018能响,但噪声大、本振容易不稳、漂移严重。三个管子Q1/Q2/Q3尽量用同一型号,不要混不同型号高频管。
 
二、线圈L1 L2 L3
 
线圈位置是关键:为避免线圈之间互相耦合串扰,L1、L2、L3回路尽量互相垂直摆放,不要平行贴在一起。线圈不要靠近金属外壳、螺丝、电路板地线铜箔,尽量短走线!越短越好!
 三、混频调节电位器RV1
 
RV1是这个电路的核心调节点,要慢慢旋转,找噪声底刚好跌落、声音清晰、没有啸叫的那个点。更换天线、移动线圈之后,都要重新校准RV1。
 
四、天线
 
1. 适合短天线,几十厘米拉杆天线最合适。强信号极易造成牵引、过载啸叫。
2. 天线和L1之间的耦合不要太紧,这个电路没有高放缓冲,强信号很容易直接灌进混频管。
五、调试顺序
 
1. 先不接天线,上电,看本振能不能起振;可以用另一台收音机靠近,听有没有本振辐射的噪声;
2. 调节RV1,找到临界起振点;
3. 再接短天线,转动调谐电容,慢慢扫FM频段;
4. 微调L线圈匝距,校准频率覆盖(保证87–108MHz都能扫到);
5. 最后再微调RV1,得到最好音质。

 

来源:杂七杂八小科普

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