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[家电] 念念不忘的无线电启蒙,自制2p3纯锗管七管中波袖珍收音机

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发表于 2024-5-28 13:57:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 shangh 于 2024-6-2 21:20 编辑

一直以来念念不忘想自己制作一台无线电启蒙书中的超外差六管中波收音机,
受当年条件与技术均达不到而实现不了。时至今日条件与技术均已成熟,
制作的要求相应也提高,不再是单单做那个简单的六管超外差模型机,
而是做个稍微复杂的双调谐七管,有二次增益自动控制的。

于是在2年前买了一套X生2p3套件,只要它的壳体,扬声器,磁棒天线与电位器。
套件买回来后只是把PCB的外框与孔位画出来就搁置了(同时挖了个坑后面会讲到)拖到现在才正式动工,
最初是计划做MW/SW二波段的,没有找到合适的电路图,加上壳体要放下SW波段的元件比较困难,
还要破坏壳体外观来安装波段开关与拉杆天线,权衡之后还是做MW单波段双调谐中周的,收音机的主体框架确定下来后开始找电路了。

接下来选电路头大,看到网上2p3的制作范例绝大部分使用的是红灯753的电路,
我不想随大流独辟蹊径另寻电路,查找大量的资料后发现能满足要求的没有,
最后只能采用拼凑法,就是高频与音频分别用不同机型的电路,最后选定高频部分采用长征7B13- A,
音频部分采用牡丹7410,这些完成了就可以画原理图画PCB板了。

元件清单(所有元件均为全新)

1:壳体114×76×37mm(使用套件中的)
2:磁棒天线Ф8×  100mm(使用套件中的需修改线圈)
3:CBM-203B2  2×4/270pF  20×20mm小型有机密封等容可变双连电容
4:pF电容使用云母电容(NP0的也可以)
5:多规格瓷片电容
6:3/30pF陶瓷微调电容  Ф 4mm(Panasonic)
7:4.7k带开关电位器(使用套件中的)
8:三极管选用全锗,总共7个

高频三极管全部使用上海大厂1981年产,库存全新的3AG1E绿点

Q1 β=183 (变频)
Q2 β=173 (第一中放)
Q3 β=176 (第二中放)

音频三极管全部使用江苏南通产NT牌 1981年产,库存全新的3AX31B蓝点。

Q4 β=102(低放)
Q5 β=116(推动)
Q6 β=110(推挽功放)
Q7 β=110(推挽功放)
9:二极管 2AP9  2个
10:二极管 1N4148
11:振荡变压器LTF-2-3  10×10mm
12:中周4只10×10mm,
第一中周为电容耦合双调谐
TTF-2-7(第一中周)
TTF-2-8(第一中周)
TTF-2-2(第二中周自绕)
TTF-2-9(第三中周)
13:输入变压器EI19 5×7.5(自绕)
14:输出变压器EI19 5×7.5(自绕)
15;扬声器Ф2.5吋=66mm  4Ω 1W(使用套件中的)
16:电源一节锂电(SONY 14500 680mA/h  3.7V )
17:1S 充放电电池保护板(修改充电电流为260mA
18:多规格1% ¼W 金属膜电阻
19:多规格电解电容(Rubycon  Panasonic)
20:NTC 负温度电阻
21:5.5×2.1  DC插座(针)
22:14500锂电池盒(焊针)


制作好的收音机一些参数:

频率覆盖:520-1620kHz,

整机静态电流:14mA,

音频功率:250mW,

电源电压:3.7V  



我的无线电启蒙书,原先的那本已经被我翻烂,这是前几年买的新华书店没有卖出去库存的。
运气真的是好,买之前以为是人家用过的,到手后发现是新的。
  




X生2p3套件








电路图来自买于套件之后的这本由人民邮电出版社1982年出版的《收音机电路图集》














长征7B13-A原理图,双调谐中周改为TTT-2-7/TTF-2-8





牡丹7410原理图,输出/输入变压器均是自己绕制与图纸中的不一样。




自制纯锗管2p3原理图,重要参数均有标注




画PCB耗时3天效率好低呀,画好拿去JLC制板选了台湾的板料,
多花了23块。




阻焊选黑色的









所见到的制作范例都没有把电池保护板集成到里面,
电池没有保护容易过放,充电还要取出来充太麻烦了,
我把电池保护板集成到里面来, 原耳机插孔改为充电口,
这个插座高了插口与壳体插口孔对不上,PCB需要挖槽才能对上。




电池保护板采用市售单节保护板贴在主板PCB背面









在等待PCB制板回来期间,把需要改与做的器件做好,先把输出/入变压器绕好。
在开工前,前后买了三个规格的用于输出入变压器的铁心,分别是EI 26/24/19的,最初是想用坡莫合金的铁心,
铁芯都买回来了,绕了线圈测电感与大概的频率范围,对比普通铁没有太大的区别,
感觉铁芯不是真的波莫的就退货了。骨架比铁芯难买,能买到的骨架叠厚都在10mm以上,
买的EI 24  6x8的骨架EI 24的铁芯窗高窗宽全对不上,窗宽窄了0.2吧,
窗高矮了2mm,用EI 26的铁芯又高了。 最后还买了CBM-203B2的270p等容双连,电池,电池盒等。

坡莫合金的铁心





电池用一节索尼14500 680mA  3.7V锂电池










库存全新天津产CBM-203B2等容有机密封双连可变电容




变压器铁芯与骨架买了一大堆,铁芯说是日本的Z11,真的是不是就无法考证了
用这个“EI 24  6x8”的骨架参照凯歌4B15的输出变压器数据绕了2个,并且上机简单测试对比,
测试结果与样本凯歌的差不多吧。原本是要用这个来装机的,但是,第一版PCB板子回来才知道这个不能用了变压器超高了。

第一回用绕线机绕变压器,以前以为用绕线机绕很好绕,实际绕了才知道根本不是想象中的,
不是那么好绕的,尤其是绕0.1的线非常容易断排线也很难,绕出来的线圈不平









先绕次级,用Φ 0.4的线绕105匝,与凯歌4B15的输出变压器匝数一样多。

凯歌4B15的输出变压器数据












初级用Φ 0.25的线,双线绕了205匝,凯歌4B15是175匝,这个为什么不与凯歌4B15一样?
是因为我查过好多用EI 26  6x10的铁芯,电源电压4.5V的机子,输出变压器初级都在200匝左右,
次级100匝,所以初级才多绕30匝





绕了一大堆作试验




绕好的变压器对比凯歌4B15的输出变压器,个头差不多大











绕好上机看波形测试,测试用机还是凯歌4B15,
这机子功放有点问题,有点像交越失真,但又不像




自绕制输出变压器与凯歌4B15的对比,不比凯歌4B15的差多少,测试频率23个点



































72小时耐心等待后PCB到手,急忙试装PCB看看孔位是否准确。
结果大跌眼镜呀!!!!!! 掉进先前挖的坑里面了,就是先前画PCB外框与孔位,扬声器孔位水平方向量错了,
量的是孔边距离画板忘了加上孔的半径。做出来的PCB扬声器孔位水平方向错位了半个孔。PCB试装进壳体无论是正放反放扬声器孔怎么都对不上,
然后拿出套件板子对比,两块板一叠合问题立即显现,孔位水平方向错位半个孔。
还有三个螺丝孔有0.5-0.8mm的错位,其他孔位相对准确,这个都不是问题,
问题就是扬声器孔位错位了半个孔,静下来想想这么大的明显错误竟然没有发现,
还是心急了PCB画好后没有静心作检查,没有与套件板作孔位二次确认就急着拿去制板。
另外输出变压器选型也错了选了EI 26铁芯的,这个根本就不能用在这个场合,
不是板子摆不下是超高了会顶后盖。
PCB得推倒重画了,白忙活儿一场!











  







第二版重画的PCB,画好拿去JLC制板,板材依旧选台湾的料多花23块钱,
为了以后检修方便,阻焊层换成红色的这样线路就可以看清楚,
黑色阻焊的线路很难看清,布线改在底部布














由于电池盒不能再横着安装在主板上要竖着安装了,
电池保护也没有地方让它躺着了,得让它站着了





在等待PCB制板回来期间继续做没有完成的元件,还有中周与要改的输出/入变压器没有做
第二中周TTF2-2需要自己绕,拆一个TTF2-3的用这个骨架绕,拆时记下绕线顺序方向及圈数,再与书上的数据对比。
套件的磁棒天线是按照差容双连 223P  140pF可变电容设计的,
电感量太大了不适合用在CBM-203B2  270pF的等容可变电容上,需要拆除部分线圈,拆除详细数据见图中标识。
输出/入变压器绕制过程与上次一样就不再复述,重点讲下输出/入变压器的计算,


先绕第二中周TTF2-2,
中周绕制数据表




这中周也是在买套件后就买了,全新库存大厂生产的













原线圈已经拆完初/次级圈数与书上的数据一致,下面开始绕线为了增加Q值,线径都比原来的粗一点点,
初/次级分别用Φ0.1与0.15的。Φ0.1mm的线用的是功率继电器的线圈线












绕线前用硅胶切一个压线的,这样绕线线就不会崩得很紧,关键是线头在没有焊在引脚上线圈不会松。
绕线方式开始参照别人的方法,骨架反装进中周罩子里,
罩子调谐孔上装上M4的长螺杆作为轴,手拿住螺杆的方式绕,发现这种方式不行绕线时线稍微拉紧骨架会掉出来,
还是改用自己一直用的方式,就是骨架用热熔胶固定在螺杆上,这样非常牢靠,
绕好的中周从螺杆上取下来只要在热溶胶上滴酒精就可以轻松取下














再绕初级,先绕圈数少的一边,绕完后抽头出来再继续绕圈数多的一边,线用的是买的









徒手绕的排线不是那么有序(无序的分布电容更小)加上线径粗了,
所以绕出来的线圈不仅难看,线圈也溢出了磁芯。





原磁棒天线测量,通过计算本机初级线圈电感量应在320uH左右





拆除多余的线圈













测量拆除后的电感量,这个电感量是在未上机前测得的,上机后实际使用电感量还是偏大需要多拆除6圈,
最后实际拆除圈数见上图中详细数据。改制后的电感量可以在310-400uH之间调整(未多拆6圈前),
配合270pF的双连于适应装机后期统调需要,
原线圈在磁棒这个位置的电感量










输出、入变压器计算,计算方法按照《无线电》杂志1976  3号刊21页
(半导体收音机输出输入变压器的简易设计)一文中介绍的方法,计算:










输出/入变压器计算














这些都完成了,修改后的新制的PCB还没有回来。
趁板子没有到货,把输入变压器及修改后的输出变压器绕好浸漆,
书上用这同样的铁芯Φ0.1mm的线可以绕600+600+1700,我只能绕550+550+1100,
想绕600+600+1200怎么绕都绕不下,一个变压器是绕了拆,拆了绕,
反复绕几次线包还得压一下才能勉强插铁芯,人与机器绕差别这么大?绕了两对变压器,
烘干后再浸漆,没有烘干设备原本想买一个烤箱或者加热台,想想使用率太低了几年都用不上一次,
虽然不是很贵但是占地方就没买。就用自制的100W RF功放来烤,温度有点低烘了4个小时,
然后投到清漆里面浸1.5小时,捞出把漆烘干。顺带把老早绕的阻抗变压器也浸下漆。









在等待6天后新的PCB才到货,板子收到试装进壳子这次基本没有太大的误差,
花了一天时间焊板,焊板过程没有拍照这个没有必要拍。


















电位器开关小板年初1月份用免费券已经做好
  





三极管选用全锗,总共7个这个是音频管3AX31,高频管3AG1没拍










焊板比较难一些的地方是电池保护板,要给它做引脚所以比较难
用Ф1mm的漆包线做引脚,再套上铁氟龙热缩管,
电池保护板充电电流已经修改为260mA,把R3换成4.7K即可。





这张对焦偏了,拍糊了凑合看吧

















板子基本焊完通电准备测整机静态电流,电源开关还没有打开机子就有电了,
这就奇怪了难道电位器开关小板与主板连接部分布线错了?这个不可能的,
自从学会画板以来还没有出现布错线的情况,左看右看也没有看到有连锡的地方,
拿出空板测也没有错,难道是电位器开关小板画错了?打开电脑调出电位器开关小板看后也没有问题,
仔细检查发现原来是把电位器开关小板的上下臂焊盘误认为是开关焊盘,
由于电位器开关小板是很早就画好没有记住布线才焊错了。

就是图中框起的那里







电位器开关小板




还有一个问题是输出变压器由于绕的时候没有注意头尾,导致负反馈变成正反馈使得音频部分啸叫,
先把反馈阻容元件拆除,接下来就是调偏流,偏流粗调后开机可以收到台,但是声音失真严重,
用1K正弦波测试,输出竟然是方波,输入信号幅度从1-30mV始终输出方波
只是形状有细小的变化、很很费解呀?





最后进入收音机各项调整,
需要的仪表,
有扫频功能的高频信号发生器,
交流频响1MHz以上的数字万用表,
示波器,
无感螺丝刀我是用没有敷铜的PCB边角料做的

调整项目有5项,按先后顺序依次为

1:各级静态电流
2:中频
3:中频曲线
4:频率覆盖
5:统调

1:仔细调整各级静态偏流,高频部分偏流沿用原长征7B13- A的不做改动。
主要是调音频部分的,原牡丹7410偏流电阻没有数据,

我就自己定吧

Q4=1mA  
Q5=3mA
Q6-7=6mA

偏流调好后把输出变压器拆下,换上另外一个次级头尾与这个相反的,恢复反馈阻容元件开机一切正常,
收到的台还不少,声音也正常不失真

2:中频调整,必须让变频管Q1停振,短路振荡变压器LTF-2-3任意一组线圈即可。
再用信号发生器输出465kHz的中频信号加载到变频管Q1基级,在末级中周TTF-2-9次级接入万用表,
用示波器接入观察更直观,万用表打到交流mV电压档。然后,用无感螺丝刀从末级中周开始到前级依次旋中周磁帽,
使万用表显示的电压值靠近最大,每次每个中周磁帽旋动范围不要过大,
调完再返回到末级调,需来回调整几次电压值才能调到最大,这样中频就调好了。

这是在末级中周TTF-2-9次级线圈两端观察到的中频波形:


  


3:中频曲线调整,保持变频管Q1停振状态,信号发生器打开扫频功能,
扫频范围调到420kHz-490kHz,扫频时间200ms,扫频信号依然加载到变频管Q1基级,
把末级中周TTF-2-9次级接入万用表移走,然后在音量电位器上臂接入示波器,
按下示波器自动测量按钮,再微调水平扫描旋钮使示波器能显示稳定的中频曲线,
然后像调中频顺序一样依次旋各级中周磁帽,使曲线顶部尽量平坦有双峰,两侧曲线陡峭。

这是我调出来的中频曲线:




4:频率覆盖调整,把振荡变压器LTF-2-3上的短路线拆除,让变频管Q1起振。
用绝缘线在磁棒中间位置上绕10匝左右,用信号发生器输出一个低端频率信号520kHz加载到这个绕的线圈上,
然后把可变电容动片全部旋入,再旋转振荡变压器LTF-2-3的磁帽直到能收520kHz的信号,
频率低端基本调好了。接下来信号发生器输出一个高端频率信号1620kHz,把可变电容动片全部旋出,
旋动半可变补偿电容C11直到能收到1620kHz信号,这样高端频率也就基本调整好了,
这时低端频率会受到影响而偏离520kHz,得继续调整低端频率,低端频率调好了高端频率同样会受到影响而偏离,
得继续调整高端频率,需来回调整多次才能调好。

5:统调也叫频率跟踪,也就是调整收音机在每个频率上本机振荡频率与接收信号始终相差465 kHz,
当然做到是相当困难的,只要做三个点相差465 kHz,即高中低三个频率上,
这样收音机灵敏度才能高。 万用表重新接入末级中周TTF-2-9次级,置于交流mV电压档,
磁棒上绕的10匝线圈不要拆除,信号发生器输出一个低端频率信号580kHz加到这个线圈上,
把收音机频率调到580kHz上,移动磁棒线圈少的那组在磁棒上的位置,使万用表显示值最大,
然后信号发生器输出一个高端频率信号1570kHz,把收音机频率调到1570kHz上,
旋动半可变补偿电容C2使万用表显示值最大。这时的情况与调整中频一样高低端调整会互相影响,
需来回重复前面的步骤调几回合才能调好。频率高低端调好了中端一般也就好了,
没有特别要求一般不去调整,
中端调整很麻烦我是从来不调的。。。。。











至此收音机整个制作完工 测试24小时开机,连续工作了一个月没有出现问题,
相当于每天使用4小时使用了半年,总使用时间已经有10月了吧,制作算是成功了。


最后贴个试机视频,频率是最低端531kHz的外地弱信号台。
收音机音量超乎我的意料,不失真音量比便携式收音机大,音量电位器只开一点声音就很大。


视频压缩了18倍,凑合着看吧






谢谢各位观看!

















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发表于 2024-5-28 14:39:39 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
老管β低负反馈少声音好听

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发表于 2024-5-28 14:49:30 | 显示全部楼层
我那时候装收音机也是只调两头中间不管

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发表于 2024-5-28 14:55:24 | 显示全部楼层
这个文章属于专业论文级别了,不精不行!

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发表于 2024-5-28 15:16:55 | 显示全部楼层
不再来个FM调频立体声全分立?

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发表于 2024-5-28 15:20:45 | 显示全部楼层
楼主这是有多少工具啊,

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shangh + 6 没有工具玩不动啊

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发表于 2024-5-28 15:47:08 | 显示全部楼层
这手工很棒,享受的是这个制作过程

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发表于 2024-5-28 15:48:01 | 显示全部楼层
小时候太好奇  全部一拆还不了原  没少挨骂……

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发表于 2024-5-28 15:49:54 | 显示全部楼层
能自己绕变压器的一看就不简单,全程跪着看完的,太强了

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发表于 2024-5-28 15:50:45 | 显示全部楼层
这是纯情怀了,20年前做过7管am收音机,现在当地am基本只能用来听噪音~

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发表于 2024-5-28 16:03:29 | 显示全部楼层
佩服,这得要会多少知识啊,也得要不少工具啊,现在会玩这个的简直是少之又少了

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发表于 2024-5-28 16:15:47 | 显示全部楼层
膜拜,我去年装了一台教学收音机,准备改锂电

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发表于 2024-5-28 16:50:02 | 显示全部楼层
80年代的设计,新时代的工艺,这AM收音机把情怀拉到极值

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发表于 2024-5-28 16:50:22 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
享受了2P3收音机的DIY过程!制作过程详细、明了,不错!

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发表于 2024-5-28 16:58:43 | 显示全部楼层
情怀作品,相比其它作品费时费钱

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发表于 2024-5-28 17:08:42 | 显示全部楼层
厉害,牛逼,佩服

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发表于 2024-5-28 17:12:53 | 显示全部楼层
看着看着文章,少年时代也曾梦想做一台

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发表于 2024-5-28 17:44:43 | 显示全部楼层
童年的回忆呀。

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发表于 2024-5-28 17:52:29 | 显示全部楼层
这个做工挺好,调试,效果很好

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发表于 2024-5-28 18:54:10 | 显示全部楼层
绕线机不错
      
楼主悠闲玩收音机,不折腾仪器赚钱了?

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