2.4　课程实例：超外差式收音机

无线电广播是利用电磁波传播声音信号的。广播电台播出节目是首先把声音通过传声器转换成音频电信号，经放大后被高频信号（载波）调制，再经放大，然后通过天线向外发射，在接收端被收音机天线接收，然后经过放大、解调，还原为声音，即声电转换传送—电声转换接收的过程。

超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要。超外差收音机原理框图如图2-42所示。

图2-42　超外差式收音机原理框图

超外差式收音机是相对于直接放大式收音机而言的，直接放大式收音机无变频和中放，而是将接收到的高频信号放大，直接检波取出音频信号。超外差式收音机先将高频信号通过变频变成中频信号，此信号的频率高于音频信号频率，其频率固定为465kHz。由于465kHz取自于本地振荡信号频率与外部高频信号频率之差，故称为超外差，即

f中频=f0（本振）-fs（高频调幅信号）　　（2-4-1）

这里超外差式收音机高频调幅信号的频率一般为535～1605kHz，本振频率范围为1000～2070kHz。图2-42中磁性天线回路作用是选台，可以采用LC并联谐振回路，其固有振荡频率等于外界某电磁波频率时产生并联谐振，从而将电台的调幅发射信号接收下来。并通过线圈耦合到下一级电路。混频的作用是将高频调幅波变成中频调幅波，我国采用的中频频率固定为465kHz。高频和中频调幅波的包络线相同；中频放大的作用是将中频调幅信号选频、放大。中频放大器为以LC谐振回路为负载的窄带放大器，可有效抑制其他信号；检波器的作用是将中频调幅信号还原成音频信号电压。音频放大和功率放大的作用是对音频信号的幅度和功率进行放大，以推动扬声器。若在超外差式收音机中，用一只晶体管同时产生本振信号和完成混频工作，这种电路称为变频。

由于不同频率电台的发射功率大小不等，以及接收机与电台之间的距离各不相同等原因，天线所接收到的信号强弱在很大范围内变化，为了获得稳定的音量，需要让中频放大电路的放大倍数随输入信号的强弱而自动变化。用来实现这一功能的电路即为自动增益控制电路，简称AGC（automatic gain control）电路。

超外差式收音机的优点：中放可采用窄带放大器，可以较容易地实现很高的增益，工作也比较稳定。能获得较高的灵敏度和稳定性。直接放大式的高放必须采用宽带放大器，在增益要求较高的情况下其实现较为困难，而且工作也不稳定；由于不论哪一个电台的广播信号，在接收中都变成固定频率的中频信号在放大，因此，对不同电台具有大致相同的灵敏度。