原作者:willstrong
关于465khz简易扫频仪的制作
2012年11月 改进稳定版
大家好!
是去年吧,我热上了收音机中频扫频仪,在矿坛阅读资料,看上了一位资深坛友发的一张图纸,并且说已经制作成功,正在使用,原件也好买。于是联合广播论坛的坛友购买了该图纸的原件。于是,玩的历程开始了。去年我在广播论坛发表了一个帖子,是关于我制作的过程。也弄出来了,主要是想给坛友一个交代。其实,做出来后,非常不稳定。这么多日子以来我有时间一直在思考如何改进的问题。
现在我做出来了稳定的版本,下面将制作的一些心得和改进的地方与大家分享。
465khz扫频仪的电原理图
图中三极管没有说明的都是9013
一.电源的制作
在朋友的帮助下我比较顺利地做出了电源。这个也是最简单的。没有什么可交代坦白的。发光二极管是我加着玩的,不过很好,可以当指示灯用。原理图见下图
这个是9013的管脚图,我发的有的封装不一样的,有种是上面标了bce,请注意。
9012的管脚图
锯齿波部分的制作
红圈处是我加的电阻。 为了增加锯齿波形的稳定性,后级就是9013三极管的上偏置电阻我改成了34K欧姆。建议大家也这样改。这个理论指导源自《晶体管的放大技术》一书,大意是说偏置电流比基极输入电流越大,稳定性越好,但是增加功耗,咱们一般是弄个16V的交流变压器,大点就大点吧。出来的锯齿波稳定性大大增加。再者,9013那个下偏置电阻用好的可调片,我弄了个过去的老式的,相互俩片贴的很紧。不松动。
我要求末级锯齿波稳定还有另一个原因是我的变容二极管的型号是ISV101,它需要12V的锯齿波。我没有从NE555的6端取电压,有点低,我是把后级的电压加到变容管上的。
制作时先焊接555集成块,之后焊接周围的原件,焊好三极管9012之后就可以测555的7脚输出,一般都会输出40赫兹左右的锯齿波,电压在5.5V-6V之间。如达不到要求,可以调节R5,调节R5可以调节频率,这时示波器的输入方式选DC。可以在NE55的5脚和地之间接一个0.01uf左右的小电容,几十或几百皮的也行,就是为了防止高频自激,不接也行。
之后焊接后面的三接管,红圈是我加的电阻,因为从9012的发射极出来的电流估计比较大。引起后级工作在截止区,从9012的发射极出来的电流直接馈给后面的9013的基极,造成9013截止,因此加个电阻,我加的大概是几十千欧姆。可以试验确定,调节R3,让波形最直(最具线性),电压最大。即可。我做的到了8V,原图作者说达到8V即可。注意:一般示波器的外触发端要求输入电压低于或等于12V。
另外根据原图作者说调节C1(4.7uf)也可以调节锯齿波的频率,我原来做的是40多赫兹的频率,昨天(2012年11月28日)我烦它有点多,并了个2.2uf的,出来30赫兹不到,好。
三、扫频部分的制作
制作这部分我遇到的困难最多,这几乎一年的时间也是耗在这部分。
我以前做了N遍这部分,也做成功过,但是缺点有以下几点:1.极不稳定。2.频率会无故改变。3.接了锯齿波的时候,本身前一个三极管组成的振荡器的波形也不是很好,不是真正的正弦波,主要是一个周期的下半部分有变形,变形还变着花样来,过几天这样,再过几天那样,比如,有一次是下端多个脚,又一次是左边多出一点,我怕丑,没有拍照。4.没有找到过频标。。。。
我说说我怎么改进的吧。
针对频率会无故改变这个现象,我认为是和中周内磁芯滑动有关,外屏蔽罩没有和洞洞板接牢固,内部磁芯的绕线松动。参考我学习的资料。我又重新绕了中周,(我本来缺那种很细的漆包线,后来在单位的垃圾堆(真正的垃圾度)捡了个坏的石英钟机芯,内部有个磁芯,有大量的细漆包线,这下得宝了。呵呵呵)绕的时候尽量绕整齐,这样漆包线以后不会松动。原图作者说绕220圈。我绕了200圈就绕不下了。就算了。绕好后我用石蜡固定( 是中学科技不知道那期的文章教的),找了个磁帽和磁体之间有橡皮筋的好罩子(也是想让磁帽不要随意滑动),安装好
外屏蔽罩和洞洞板的安装也很重要。我是这样安装的,见图。
大伙儿凑合看吧,我是把中周的那2个爪弯到里面,让磁体和罩子固定好。安装在有铜箔的那面,周围和小铜点点用锡焊牢。土办法,也是被逼的,反正是要弄的特别牢固。
这样,基本上频率无缘无故地变化(很大的变化)解决了。
做好中周的要点是:1.尽可能均匀地绕线,2.磁帽和磁体不能少那根橡皮筋。3绕线用胶固定(我用的石蜡)。4.屏蔽罩与线路板牢固结合。
但是振荡器还是不稳定。震动幅度会变化。弄好了,原封不动地放那儿,过几天就不行了。原来幅度比较大的会变小,或者波形变化很大,不是正宗的正弦波。。。。伤透了脑筋。
我认为是我买的那些小可调片质量不好,就又从他处购买了100K欧姆的电位器和2.2K欧姆的电位器换上。
后查看某资料,看到类似的震荡电路,别人的图里,振荡器的三极管的集电极有负载。我还了解到电感在不同的频率下感抗不同,理论上中周内应该只有465khz(左右)的频率,其实现实中和理论不一样,内部肯定有谐波,或者不知道怎么回事的杂波。这样“污染”后感抗就不一样,因此我加了个2K欧姆的负载,就是图中红圈A标注的那个电阻,
换了电位器,加了负载电阻,我还增加了发射极的自举电压的电阻(红圈B指示的那个电阻,原来是1.6K的,我加大到3.6K,附加说一下,我三极管的放大系数在90强点),这样调节的时候也比较顺畅了,振荡器的基极下偏置电阻的阻值可以在一定范围内都能使图形稳定。不加变容二极管出来的是非常正宗的正弦波。后来我发现负载在2K欧姆阻值下,振荡器不容易起振,我就在2K欧姆电阻上并接了个510欧姆的电阻(不想取下来了,取来安上去让我烦透了)这样很容易起振,也很稳定。当然又调节了振荡器的下偏置电阻。
再说,振荡器并联上变容二极管(这时我其实用的是三极管3DG6C的bc结,我第一次安装试验过,基本有变容的作用)后,正宗的正弦波又变形了,又变得不规矩 了,而且是在不加锯齿波电压的情况下。我以为用的不是正宗的变容二极管,又专门邮购了13只ISV101(参数:2.5p(12V工作电压)最小值---32p(12V工作电压)最大值),装上真正的变容管后发现和原来装的是3DG6C的bc结时情况一样,还是波形畸形,不是真正的正弦波。苦恼中。。。。
后来,在《晶体管收音机的新技术》一书第23页的介绍,看到变容二极管电压和电容量的关系曲线不是线性的,有畸变,在回路两端的的交变信号引起的寄生交变电容在信号正负半周内大小不一样,使回路输出的飞线性失真增大。解决办法是采用反向串联组态。所以就用加上了个变容二极管,按照图中我改的线路安装,调节后正弦波终于出来了,而且很稳定。调节振荡器的三极管的基极的下偏执电阻。其实,这时候我已经把后面的射极跟随器等电路全部都安装好了,也调节了射极跟随器的基极的下偏置电阻。
呵呵,久违的加了正弦波终于出来了,在加了变容二极管的情况下。其实就是今天我刚搞出来,就写了这些。
加了2个变容管后问题出来了,不加锯齿波的情况下频率变小了。不得已,我减小了震荡管的发射极的1000P的容量,改成了510P的,中周磁帽几乎旋到了最上面,我是怕拆开那个中周了。不是假怕是真怕。
射极跟随器我也没有啥经验可说,就是抬高了三极管的发射极脚下的电阻,红圈 C处标的那个电阻,我加大到5.1K。这个是自然而然的,因为震荡管的发射极电压抬高了,这个自然也抬高。
其实,红圈B,C两处的电阻自己可以选定,大致在3.6—几K都可以,电阻C要比B大。适合就行,反正要各自调那两个三极管的基极下偏置电阻。
好了,这是我在多次做这个扫频电路后的经验。
现在说说基本安装,1,按照线路图施工,不能有错误,2.不要漏焊虚焊。3,元件尽量相互之间离得开些。4,把我卖给您的那些可调片扔到您的元件堆里,这里不要用,买电位器。我用的100K的也一样用。5,您还得买变容二极管。6.我以前在广播论坛上说的有的话是错的。7.找个合适的盒子把电路板安装上去,固定好,特别是扫频电路要固定好,沉点的盒子稳定性好。
我认为还有改进的地方,有个矿坛的朋友把电位器直接安装在洞洞板上,没有飞线,看着爽极了。就是直接在洞洞板上钻电位器的孔,安装电位器。
这些都做好后,旋转中周的磁帽,调节震荡频率,
上次在广播论坛上说的要调到455khz附近,其实是错的。在此郑重承认错误。先看下面的图,我 的锯齿波和别人做的不一样,别人做的是先低后高,我做的是先高后低。
看了这个图后,我们在调初始频率的时候是要先确定最高点的初始频率,比如,定在575khz,我原来的帖子说调在455.是错的。
这个是理论上的说法,大家都觉得应该这样,但是,加不加锯齿波,根本不一样,0电压的时候是多少电容,根本不知道。
这也是我走了很多弯路的原因。我只有示波器和学生用高低频信号发生器。我是如何找到“频标”的呢?我是这样做的:
1.示波器选X-Y工作方式,选两通道同时显示方式
扫描时间:2ms 扫描方式选自动
Y轴电压:20mv/div 方式:DC
X轴电压:1v/div 方式:DC
2.信号发生器选高频 用第二个频段( 有图片显示,自己看)频率开始指在465khz
幅度选在1/4左右,
3.简易扫频仪的扫频输出在1/4左右。
4.把学生用高低频信号发生器的输出端和简易扫频仪的扫频输出端用电缆(加鳄鱼夹,呵呵,废话)连接起来,加到我坐的检波探头的输入端,将检波探头的输出端接示波器的Y轴。
5.旋动学生用信号发生器的指针,看到有干涉的频标就停下
(这里说明下:简易扫频仪的线圈我是这样定的:在不加锯齿波的情况下我定在500KHZ稍下点,其实最后的事实说明是错的,这时的频标出现在550khz附近。)
这时示波器上显示的还有锯齿波,我看到频标时频标在示波器的右端,最左端的频率更高,我就稍稍将中周的磁帽向内旋转了一点,看到频标向左移动(其实是最高频率往下调了),之后再旋转学生用信号发生器的指针,向465khz靠,这时候屏幕的频标向右移,差不多的时候停下。
这样反复进行,就会将扫频范围定在465khz周围,因为屏幕上同时出现锯齿波信号,也能将465频标移到锯齿波的中间。
这样调整,多爽啊!!!
下面上图
上面这个图不错吧,晕,这个是收音机被调到了550KHZ时的扫频曲线,费了我半天事啊(这时候我还在摸索中)
这是我调出来的频标在465KHZ并且频标在锯齿波的中间的图形,或者说这时中周的状态。
今天是12月1号/2012年。
这个是550KHZ的频标正在向465khz靠拢时记录的,(没有设置好拍摄方式)
这个也是。和上面说明一样。
我做的锯齿波和扫频电路部分。
振荡器在不加变容管后调成正宗的正弦波后,加上一个变容管后的波形。(照着原作者的图纸出来的波形)
我按照我改进后的图纸施工后出来的波形,没有加锯齿波电压。
频标电路
红圈处我加的电阻,在500欧姆左右。
波形有改善。
最后用的那个,我忘了。
在电原理图的A点,无交流信号,变成了直流。
暂时没有坦白交代的了
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