超外差收音机是一种广泛应用于无线电接收技术的设备,其设计原理旨在提高接收机的灵敏度、选择性和音质。相较于直放式收音机,超外差式收音机具有诸多优势,但也存在一些潜在的问题。接下来,我们将深入探讨超外差收音机的工作原理、特点以及主要组成部分。
超外差收音机的工作原理主要基于信号的频率转换。在超外差式接收机中,来自不同频率的电台信号通过调谐回路选择并被放大。调谐回路由可变电容Ca、Cb和天线线圈L1组成,通过调节可变电容以匹配电台频率,实现谐振,从而选取特定频率的信号。选定的高频信号随后被耦合到变频级,即混频、本机振荡和选频电路。
变频级的核心是晶体管BG1,它同时执行振荡和混频功能。本机振荡器由晶体管BG1、可变电容Cb、振荡变压器B2和电容C3组成,产生频率略高于输入电台信号的高频振荡。当高频信号和本机振荡信号在晶体管BG1内混合时,会产生各种频率的信号,其中包括一个固定的中频信号,通常为465kHz。这个中频信号是由输入信号频率和本机振荡频率之差决定的,即fI = fL - fs,其中fs为电台信号频率,fL为本机振荡频率。
中频信号经过选频电路进一步筛选,该电路通常由中频变压器B3的初级线圈和谐振电容C组成,它们并联谐振在465kHz,确保对这个特定频率的信号进行最大增益。接下来,中频信号进入中放回路,由晶体管BG2进行放大,负载为中频变压器B4和中频谐振电容C,它们同样谐振在465kHz,以增强中频信号并将其传递给后续的检波和音频放大电路,最终转化为声音输出。
超外差收音机的主要优点包括:高灵敏度,这意味着它可以接收到较弱的信号;良好的选择性,能有效分离相邻频率的电台信号;音质优良,因为固定中频信号处理可以提供较宽的通频带;工作稳定性强,不易出现自激现象。然而,它也有缺点,如镜像干扰,即可能接收到来自比接收频率高两个中频的干扰信号,以及由于变频电路非线性导致的假响应问题。
超外差收音机通过将接收到的高频信号转换为固定的中频信号,提高了接收性能,降低了设计和制造的复杂性。这种设计思路至今仍被广泛应用于无线电、电视和其他无线通信设备中。
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