普通超外差式调谐器简称为调幅调谐器,由输入回路、变频电路、中频放大电路、调幅检波电路、音量音调控制电路和功放电路组成,如图2-5所示。高档汽车音响通常还有一级
高频放大电路、独立的本机振荡和混频电路。
1.输入回路：
输入回路又称输人调谐回路或选频电路,是指从天线到第一个放大器之间的电路。输入电路将天线接收到的各种高频(电台)信号输送到选择回路,选出要接收的电台信号,送到下一级(变频)电路,并抑制掉不需要的各种信号。
(1)带外接无线的输入回路：汽车音响为适应其特殊接收环境的要求,提高收音的灵敏度,使之能接收远距离电台的微弱信号,通常采用外接天线。外接天线与输入回路之间可采用电容耦合、电感耦合和电容电感复合耦合等三种方式,如图2-6所示。
电容耦合分外电容耦合和内电容耦合,其电路结构简单,但对低频端信号接收不利;电感耦合对提高低频端灵敏度有利,部分普通机或中档机采用;电容电感复合耦合可提高整个波段内的灵敏度,仅用于高档音响。
(2)带抗干扰滤波器的输入回路：当频率为465kHz或其附近的信号出现在接收天线时,或存在汽车电器干扰信号时,由于一般输入回路的选择性较低,此干扰信号一旦漏过输入电路,经后面的放大电路,会对调谐器产生强烈干扰,影响正常收听。因此,必须在输入回路中加一个中频滤波器,滤掉干扰信号。一般有串联谐振和并联谐振两种,其电路如图2-7所示。中频滤波器可采用陶瓷滤波器或晶体滤波器。
(3)汽车音响天线输入回路如图2-8所示,AM、FM共用汽车音响天线,对于AM,同轴电缆输入端的阻抗:电容为80pF左右,电阻为5~10欧；对于FM,电阻为75欧。
拉杆天线在缩进时,电容量还要增加5~10pF;设计电路时,以全部拉出为标准。输入回路中设计一个半可变电容器,装车后用旋具从车外调整。
2.高频放大电路：
高频放大电路用于提高整机的灵敏度、选择性和信噪比。AM超外差式调谐器通常不加高放级,但因汽车音响接收环境恶劣,为获得稳定的接收信号,需加一级高放电路。
高放电路常用共发射极和共基极放大电路,若选用超高
频管,可采用共发射极放大电路,以获得较高的增益和较好的高频特性。典型的高频放大电路如图2-9所示。VT1为高频放大管,C3为滤波电容,C2为隔直兼高频信号耦合电容。
发射极电阻R2用于稳定VT1的工作点,C4为发射极旁路电容。L3、C5、C6、C7组成高放级调谐回路。电阻R3用于降低高放级调谐回路的Q值,使其通频带不至于太窄,以提高音质。C8是隔直兼高频信号耦合电容,VT2为变频兼振荡管。
3.变频电路：
变频电路分自励式变频和他励式变频两种。若非线性元件既产生本振信号,又实现频率变换,则该电路称为自励式变频电路，即变频器。若非线性元件仅实现频率变换,而本振信号由其他元件产生,则称为混频器。
包括本振器件在内的整个电路称为他励式变频电路。变频电路将输入电路选出的不同频率的电台信号变为固定频率的中频(465kHz)信号,只变换载波频率,信号的包络线(音频信号)与原高频信号的包络线不变。变频电路由本机振荡器、混频器和选频回路组成,其电路框图如图2-10所示。
(1)本机振荡电路：有共基调发、共发调集和共发调基振荡三种类型。
(2)混频器电路：将高频信号与本机振荡信号混合的过程称为混频。根据本机振荡信号注入方式的不同,混频电路可分为基极注入式、发射极注入式和集电极注入式三种。
(3)变频电路：自励式变频电路只用一只晶体管同时完成振荡和混频任务。汽车音响通常采用自励式变频电路,高档音响通常采用他励式变频电路。
4.中频放大电路：
中频放大电路从变频后的混频信号中选出465kHz中频信号并进行放大,再将放大后的信号送往检波级。中频放大级直接影响到调谐器的灵敏度、选择性、失真度和自动增益控制等性能指标。典型的中放电路由两级放大器、三级选频回路组成,如图2-11所示。第一级放大器受自动增益(AGC)控制,工作点较低,增益不高。为保障电路的总增益,第二级
中放电路要有较高的增益。
典型的中放、检波与AGC控制电路,如图2-12所示。采用两级中放,3只单调谐中频。
VT2、VT3为中放管,T1、T2、T3为中频变压器,电阻R4、二极管VD1为自动增益控制元件。
5.调幅检波电路：
调幅检波电路将音频信号丛中频载波上分离岀来,也称幅度检波器。目前,二极管检波
器最常用,典型的二极管检波电路如图2-13所示。小信号检波二极管工作在非线性区,其效率低且不可避免地要产生非线性失真。
检波电路包括检波器件(二极管)和低通滤波电路两大部分。图2-13中的VT为末级中放,T为末级中频变压器,VD为检波二极管,C1、R1、C2组成Ⅱ形滤波电路,RP为音量电位器,其电路框图如图2-14所示。
6.自动增益控制(AGC)电路：
(1)功能及要求：收音机收到电台信号的强弱因不同电台及其距离远近而变化,且强弱差距较大。若为接收远方电台的弱信号而将收音机的增益做得很高,则收听本地强电台时可能造成因放大器饱和而产生非线性失真,声音阻塞;若为收听本地强电台而降低收音机的各级增益,则降低了收音机的灵敏度。尤其是汽车行驶时,接收条件会发生很大变化。为此,收音机中都设有自动增益控制电路(AGC),根据接收电台信号的强弱自动调节接收机的增益,即在信号较弱时,使增益提高;当信号较强时,使接收机的增益自动降低。AGC电路与中放和检波电路配合使用。要求AGC电路控制范围大、工作稳定性好。
(2)基本原理与类型：
①基极电流AGC控制。采用随电台信号强弱而变化的电压或电流,实现放大器的自动增益控制。普通收音机的AGC只控制第一中放,如图2-15所示。汽车音响一般有一级高
放,为获得较宽的控制范围,AGC要对高放、中放都进行控制。检波器输出电压既有音频信号也有直流分量,其幅值与电台信号的强弱成正比。利用RC回路组成的低通滤波器取出其直流成分,作为AGC的控制电压,通过此电压改变放大器的基极电流的大小,从而改变放大器的增益。
基极电流自动增益控制的电路简单、效果较好、控制功率较小,但其控制范围窄,当输入信号过大时,会造成放大器的截止失真。为此,可与阻尼二极管自动增益控制电路配合使用。
②阻尼二极管AGC控制。将二极管并联于LC谐振回路,利用二极管的反向电阻随反向电压大小而改变的特性,改变LC谐振回路的Q值,从而改变放大器增益。
(3)AGC电路的工作原理：
①基极电流AGC控制电路原理。典型的自动增益控制电路如图2-16所示,R4、C1组成了低通滤波器,从检波后的信号中取出直流分量,形成负反馈电压,控制第一中频放大器VT2的增益,为一级AGC。静态时,放大器VT2的基极偏置由R1、R4、BP和VD2的正向电阻决定,检波电路输出的直流分量在Rp上的压降为上负下正,当电台信号增强时,放大器VT2的基极电位下降,则其增益下降;当电台信号减弱时,放大器VT2基极电位上升,其增益增大,实现自动增益控制。
R4、C1用于滤除检波后的音频信号,取出AGC直流电压,确定AGC的控制策略。若滤波电路的时间常数(R4、C1的乘积)太小,则不能彻底清除检波后的音频成分;时间常数过大,则AGC控制速度变慢,跟不上输入信号的变化。
②阻尼二极管AGC控制原理。VT2的集电极电流经过R5产生压降,使二极管VD1处于反偏状态,对T1回路没有影响;强信号时,R4、C1的一级AGC电路使VT2集电极电流下降,R5的压降减小,使VD1反向偏置电压降低,内阻减小,VD2并联在T1回路中,使回路Q值降低,负载减小,增益降低,此为二级AGC。该电路能实现自动増益控制,还能自动调节通频带。当接收信号强时,回路的Q值降低,中频回路的通频带变宽,频率失真减小,音质得到改善;当接收信号弱时,Q值升高,中频回路选择性得到改善,可减小其他信号干扰。
