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什么是超外差式收音機(jī)
超外差收音機(jī)是指輸入信號和本機(jī)振蕩信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。如果把收音機(jī)收到的廣播電臺的高頻信號，都變換為一個固定的中頻載波頻率(僅是載波頻率發(fā)生改變，而其信號包絡(luò)仍然和原高頻信號包絡(luò)一樣)，然后再對此固定的中頻進(jìn)行放大，檢波，再加上低放級，功放級，就成了超外差式收音機(jī)。
工作原理
右面是超外差式收音機(jī)的工作原理方框圖：
圖中各部分功能如下：
從天線接收進(jìn)來的高頻信號首先進(jìn)入輸入調(diào)諧回路。輸入回路的任務(wù)是：
(1) 使之變?yōu)楦哳l電流;
(2) 。在眾多的信號中，只有載波頻率與輸入調(diào)諧回路相同的信號才能進(jìn)入收音機(jī)。
變頻和本機(jī)振蕩級
電子學(xué)理論指出：當(dāng)兩個不同頻率的正弦交流電通過非線性器件時(例如三極管或二極管)，就會產(chǎn)生許多新的頻率成份，其中之一就是這兩個頻率的差頻。為了達(dá)到變頻的目的，收音機(jī)必須自身有一個產(chǎn)生等幅波的高頻振蕩器，這個振蕩器就叫做本機(jī)振蕩器，簡稱“本振”。
從輸入回路接收的調(diào)幅信號(電臺)和本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的高頻等幅信號一起送到一個三極管高頻放大器。為了產(chǎn)生新的頻率成份，我們使三極管工作在非線性區(qū)，這樣在三極管的輸出端就會產(chǎn)生許多新的頻率成份，當(dāng)然，其中就有我們希望得到的差頻。我們把這一過程稱為“變頻”。為了得到一個固定的差頻，本振頻率必須始終比輸入信號的頻率高一個固定值，我國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該頻率值為465kHz。例如，輸入信號的頻率是535kHz，本振頻率就應(yīng)該是535 kHz + 465kHz = 1000 kHz;當(dāng)輸入信號是1605kHz時，本機(jī)振蕩頻率也跟著升高，變成1605 kHz + 465kHz = 2070kHz。這個新產(chǎn)生的差頻比原來輸入信號的頻率要低，比音頻卻要高得多，因此我們把它叫做中頻。不論原來輸入信號的頻率是多少，經(jīng)過變頻以后都變成一個固定的中頻，然后再送到中頻放大器繼續(xù)放大，這是超外差式收音機(jī)的一個重要特點(diǎn)。以上三種頻率之間的關(guān)系可以用下式表達(dá)：
本機(jī)振蕩頻率-輸入信號頻率=中頻
中頻放大級
由于中頻信號的頻率固定不變而且比高頻略低，所以它比高頻信號更容易調(diào)諧和放大。通常，中放級包括1~2級放大及2~3級調(diào)諧回路，這與前面我們介紹過的直放式收音機(jī)相比，超外差式收音機(jī)靈敏度和選擇性都提高了許多。可以說：超外差式收音機(jī)的靈敏度和選擇性在很大程度上就取決于中放級性能的好壞。
檢波與AGC電路
經(jīng)過中放后，中頻信號進(jìn)入檢波級，檢波級也要完成兩個任務(wù)：一是在盡可能減小失真的前提下把中頻調(diào)幅信號還原成音頻。二是將檢波后的直流分量送回到中放級，控制中放級的增益(即放大量)，使該級不致發(fā)生削波失真。由于各電臺的發(fā)射功率大小不同，電臺距離收音機(jī)的遠(yuǎn)近也相差很大，所以它們在收音機(jī)天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也相差十分懸殊，強(qiáng)弱之間可能相差上萬倍。如果收音機(jī)對這些信號都一視同仁地放大，結(jié)果強(qiáng)臺的音量就會聲振屋瓦，而弱臺的音量則細(xì)如蚊蚋。顯然為了平衡強(qiáng)弱之間的差異，必須要使整機(jī)的增益(放大量)能自動地進(jìn)行控制。通常的解決方法是通過調(diào)整中放級的工作點(diǎn)(集電極電流)。電臺信號強(qiáng)時，把中放級的電流調(diào)小，使這一級的增益降低;反之，電臺信號弱時將中放級的電流適當(dāng)調(diào)大，使它的增益增加。完成這種作用的電路通常稱為自動增益控制電路，簡稱AGC(Automatic Gain Control)電路。
低頻前置放大級
低放也稱電壓放大級。從檢波級輸出的音頻信號很小，大約只有幾毫伏到幾十毫伏。電壓放大的任務(wù)就是將它放大幾十至幾百倍。
功率放大級
電壓放大級的輸出雖然可以達(dá)到幾伏，但是它的帶負(fù)載能力還很差，這是因?yàn)樗膬?nèi)阻比較大，只能輸出不到1mA的電流，所以還要再經(jīng)過功率放大才能推動揚(yáng)聲器還原成聲音。一般，袖珍收音機(jī)的輸出功率約在50~100毫瓦(mW)左右。
超外差式的接收方式不僅用于收音機(jī)中，而且廣泛地用于其它電子通訊設(shè)備中。
收音機(jī)的特性
直放收音機(jī)的靈敏度和選擇性
直接放大式收音機(jī)電路簡單，容易成功。但是你在收聽時會發(fā)覺它的性能并不十分滿意。這種收音機(jī)能收到的電臺不多。更糟糕的是：這里是強(qiáng)者為王的世界，強(qiáng)力的電臺幾乎占據(jù)了度盤的半壁江山，頻率接近它的弱臺簡直沒有立足之地。用一句專業(yè)術(shù)語來說，就是直接放大式收音機(jī)的靈敏度和選擇性都很差。
直放式收音機(jī)的靈敏度和選擇性比較差的癥結(jié)究竟在什么地方呢?原來，要想提高收音機(jī)的靈敏度，就得增加高頻放大的級數(shù)，或者說增加總的高放增益�？墒�，高頻增益過高，后級輸出信號產(chǎn)生的電磁場只要有一點(diǎn)點(diǎn)泄露，被前級接收，就會引起自激。顯然頻率越高，輻射電磁波的能力就越強(qiáng)，高頻放大級的工作就越不容易穩(wěn)定。
選擇性的好壞又取決于什么因素呢?選擇電臺的任務(wù)是由LC諧振回路來完成的，LC回路越多選擇性就越好。這么說，只要多加幾個LC回路問題不是就解決了嗎?事情同樣不是那么簡單。假如收音機(jī)中有4個LC回路，那么，當(dāng)我們每次重新接收一個電臺時，都必須同時調(diào)整4個LC回路的諧振頻率，這實(shí)在是很麻煩，很不容易實(shí)現(xiàn)。
超外差式收音機(jī)的靈敏度和選擇性
所謂超外差接收，就是不論接收什么頻率的信號，首先都把它的頻率變換成某一特定的頻率。為了提高穩(wěn)定性，這個頻率選得相對低一些，通常把它稱為“中頻” ，我國的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定調(diào)幅收音機(jī)的中頻為465kHz。放大中頻相對來說就容易多了，而且，為了提高選擇性完全可以多加幾個LC回路，因?yàn)楸环糯蟮念l率時固定不變的，所以LC回路僅僅只需要在裝機(jī)時一次調(diào)準(zhǔn)就可以了，以后改換電臺時，這個中頻是不變的，相應(yīng)的中頻調(diào)諧回路自然就無須重復(fù)調(diào)整了啊!
超外差接收機(jī)構(gòu)造
超外差接收機(jī)主要由下列幾個部分組成
前置放大器
前置放大器的作用是放大調(diào)變的頻率信號，過濾其他頻率的信號。通常由一個可變電容和固定電感組成的濾波電路和一個電晶體放大線路組成。收音機(jī)的前置放大器的調(diào)幅波段通常是540 千赫茲(KHz) 至 1600 千赫茲(KHz)。
可變振蕩器
可變振蕩器由一個固定電感和可變電容加電晶體組成的一個可變頻率的振蕩器�？勺冋袷幤鞯目勺冸娙莺颓爸梅糯笃鞯目勺冸娙�，必須同步地變化。同步功能是依靠雙聯(lián)可變電容器形成的。當(dāng)收音機(jī)的前置放大器的波段通常是540 千赫茲(KHz) 至 1600 千赫茲(KHz)時，內(nèi)部振蕩器的頻率范圍是995千赫茲(KHz) 到2075 千赫茲(KHz)�？勺冸娙萦袡C(jī)械式可變電容，壓電式可變電容等。
中頻放大器
中頻放大器的作用是將前置放大器和可變振蕩器混合后產(chǎn)生的其他頻率的信號過濾，僅將以中頻=455千赫茲(KHz)為中心的頻帶放大。中頻放大器的主要元件是兩個455千赫茲(KHz)的中頻帶通濾波器。中頻帶通濾波器(有時也叫中頻變壓器)對于以455千赫茲為中心的頻帶以外的信號有不錯的濾波。一般中頻放大器的放大倍率為30-60分貝(dB)，如不采取適當(dāng)?shù)钠帘�，過高的放大倍率可能會引起正回授振蕩。
較高階的接收機(jī)的有時利用到二級的中頻放大器以加強(qiáng)放大倍率和選擇性，第一級中頻放大器將信號變?yōu)檩^高的中頻，然后經(jīng)過第二級中頻放大器(帶有另一個振蕩器)變?yōu)榈偷闹蓄l。這種架構(gòu)的中頻放大器具有很高的放大倍率。
音頻放大器
經(jīng)過中頻放大器過濾和放大的信號，由檢波二極體檢波后(實(shí)際上就是把信號進(jìn)行半波整流)剩下音頻的信號，再經(jīng)功率放大器放大送入揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。
[什么是超外差式收音機(jī)]
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