在互联网的各大网站上都可以找到使用超再生收音机接收商用调频电台的实例。由于电路非常简单,对实验室参观人员特别是小孩来讲印象会非常深刻。但如图1所示的基本单管电路有很多缺点,本设计实例介绍了一种更好的电路。

超再生电路基本上就是一个调幅收音机。通过使用调谐曲线的一边将调频改到调幅就能解调宽带调频。虽然这是解调调频信号的一种原生方法,但工作的却很好。

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                            图 1:自歇振式单管超再生调频收音机。

超再生调谐器是一种超再生电路,它以超声波的速率(比如25kHz)进入和退出振荡状态。振荡启停的速率被称为歇振频率。这个频率应该大于人类听觉的上限,但应该尽可能低,因为高歇振频率会降低接收机的灵敏度。输出到RC积分电路的是一系列经脉宽调制的歇振频率脉冲。最后由积分器将这个脉宽调制信号变换为音频输出。

图1所示电路就是一种自歇振电路。要让这个电路歇振工作起来是很难的,需要选择最高增益的晶体管,还需要选择合适的工作电压以获得最佳性能。在自歇振电路中,输出可能会失真。另外,歇振频率可能会随调谐而变化,可能会过高或过低。

增加额外的振荡器强制电路歇振可以解决这些问题。这种歇振振荡器使用了双管非稳定多谐振荡器。这样形成了三管电路——对调频收音机来说仍然是相当简单的电路(图2)。歇振电平控制的调节是这里的关键,因此在这个位置应该使用一个性能良好的单匝电位器。这种振荡器的歇振频率大约是21kHz。

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                               图 2:采用强制歇振的调谐器。

天线线圈是在1/4英寸骨架上用5匝AWG 18导线隔空绕制成的。绕组的间距是一根导线的宽度,因此你可以在骨架上先紧密地绕上两个绕组,最后再去除一组。在绕制好后,就可以从骨架上把线圈取下来。在12V电源侧的二分之一匝处抽出抽头连接天线,一米长的导线天线就足够了,然后用0.04pF至6 pF的电容调谐电台。

调谐器还需要使用音频功放。调谐器的输出电平低于线路电平,因此带麦克风输入的放大器是非常有用的。乐器放大器可以很好地工作,因为它具有高增益吉他输入。另外一种解决方案是使用《电子技术设计杂志(EDN)》美国版2011年12月发表的设计实例:用三个分立晶体管搭建运放。这种增益为10的放大器可以将输出信号提升到音频线路电平。

我收听到大部分时间都是在讲话的NPR调频电台。这个台有两个数字附加频道:爵士/经典频道,以及高清主频道,它们都是90.7MHz频率。这些附加节目和立体声导频信号与本文介绍的调频调谐器接收到的主模拟信号相互间并没有干扰。

《电子技术设计》2016年6月刊版权所有,谢绝转载。