无线电电路

(a) 水晶收音机。 (b) 天线处的调制射频。 (c) 二极管阴极处的整流射频，无 C2 滤波电容器。 (d) 解调到耳机的音频。

天线接地系统、谐振电路、峰值检测器和耳机是图 (a) 中所见的晶体收音机的主要组件。天线吸收传输的无线电信号 (b)，这些信号通过其他组件流向地面。 C1 和 L1 的组合包括一个谐振电路，称为谐振电路。它的目的是从许多可用的无线电信号中选择一个。可变电容器 C1 允许调谐到各种信号。二极管通过 RF 的正半周，去除负半周 (c)。 C2 的大小可以过滤来自 RF 包络 (c) 的射频，将音频 (d) 传递到耳机。请注意，晶体收音机不需要电源。锗二极管具有较低的正向压降，比硅二极管具有更高的灵敏度。

虽然上面显示的是 2000Ω 磁性耳机，但陶瓷耳机，有时也称为水晶耳机，更灵敏。陶瓷耳机适用于除最强无线电信号之外的所有信号。

下图中的电路产生比晶体检测器更强的输出。由于晶体管在线性区域没有偏置（没有基极偏置电阻），它只在 RF 输入的正半周期导通，检测音频调制。除了检测之外，晶体管检测器的一个优点是放大。这个更强大的电路可以轻松驱动2000Ω磁性耳机。请注意，晶体管是锗 PNP 器件。与硅相比，由于 0.2V VBE 较低，这可能更敏感。但是，硅器件应该仍然可以工作。 NPN硅器件的电池极性反转。

TR One，一台晶体管收音机。无偏置电阻导致作为检测器运行

2000Ω 耳机不再是一种广泛使用的产品。但是，便携式音频设备常用的低阻抗耳塞与合适的音频变压器配对后可以替代。

下图中的电路在晶体检测器上增加了一个音频放大器，以获得更大的耳机音量。原始电路使用锗二极管和晶体管。可以用肖特基二极管代替锗二极管。如果按表更改基极偏置电阻，则可以使用硅晶体管。

带有一个晶体管音频放大器的水晶收音机，基极偏置

对于更多的晶体收音机电路，简单的单晶体管收音机，以及更先进的低晶体管数量收音机。

Regency TR1：第一台批量生产的晶体管收音机，1954 年

下图中的电路是一个集成电路 AM 收音机，在单个 IC 内包含所有有源射频电路。所有电容器和电感器以及一些电阻器都位于 IC 外部。 370 pF 可变电容器调谐所需的射频信号。 320 pF 可变电容器将本地振荡器调谐到高于 RF 输入信号 455 KHz 的频率。 RF 信号和本地振荡器频率混合，在引脚 15 处产生两者的和和差。引脚 15 和 12 之间的外部 455 KHz 陶瓷滤波器选择 455 KHz 差频。大多数放大是在引脚 12 和 7 之间的中频 (IF) 放大器中进行的。引脚 7 上的二极管从 IF 中恢复音频。一些自动增益控制 (AGC) 被恢复并过滤为 DC 并反馈到引脚 9。

IC收音机

下图显示了射频输入调谐器的传统机械调谐 (a) 和带有变容二极管调谐 (b) 的本地振荡器。双可变电容器的网状板构成一个庞大的组件。用变容二极管替换它是经济的。增加反向偏置 Vtune 会降低电容，从而增加频率。 Vtune可由电位器产生。

(a) 机械调谐与 (b) 电子变容二极管调谐的 IC 无线电比较。

下图显示了部件数更低的 AM 收音机。索尼工程师在 8 引脚 IC 中加入了中频 (IF) 带通滤波器。这消除了外部 IF 变压器和 IF 陶瓷滤波器。射频 (RF) 输入和本地振荡器仍然需要 L-C 调谐组件。不过，可变电容可以用变容调谐二极管代替。

紧凑型 IC 收音机无需外部中频滤波器

下图显示了基于 NXP Wireless 的 TDA7021T 集成电路的低部件数 FM 收音机。笨重的外部 IF 滤波器变压器已被 R-C 滤波器取代。电阻器是集成的，而电容器是外部的。该电路已从 NXP 数据表中的图 5 简化。有关省略的信号强度电路，请参见数据表的图 5 或图 8。简单的调谐电路来自图 5 测试电路。图 8 有一个更精细的调谐器。数据表图 8 显示了带有用于驱动扬声器的音频放大器的立体声 FM 收音机。

IC FM 收音机，未显示信号强度电路

对于建设项目，推荐使用上图中的简化调频收音机。对于 56nH 电感器，在 0.125 英寸钻头或其他心轴上缠绕 8 匝 #22 AWG 裸线或漆包线。取下心轴并拉伸至 0.6 英寸长。调谐电容可以是微型微调电容。

下图是共基极 (CB) 射频放大器的示例。这是一个很好的说明，因为它看起来像一个 CB，因为它没有偏置网络。由于没有偏置，这是一个 C 类放大器。由于 180° B 类至少需要 0.7 V 偏置，因此晶体管在输入信号的 180° 以下导通。共基极配置在高 RF 频率下具有比共发射极更高的功率增益。这是一个功率放大器 (3/4 W)，而不是小信号放大器。输入和输出 π 网络将发射极和集电极分别与 50 Ω 输入和输出同轴终端匹配。输出 π 网络还有助于滤除 C 类放大器产生的谐波。不过，现代辐射排放标准可能需要更多部分。

C 类共基 750 mW 射频功率放大器。 L1 =#10 铜线 1/2 圈，5/8 英寸内径乘以 3/4 英寸高。 L2 =#14 镀锡铜线，1 1/2 匝，1/2 英寸内径乘以 1/3 英寸间距。

下图显示了一个高增益共基 RF 放大器的示例。可以将共基极电路推到比其他配置更高的频率。这是一种公共基极配置，因为晶体管基极通过 1000 pF 电容器为交流接地。电容器是必需的（与上图的 C 类不同），以允许 1KΩ-4KΩ 分压器为 A 类操作偏置晶体管基极。 500Ω 电阻器是发射极偏置电阻器。它们稳定集电极电流。 850Ω 电阻器是集电极直流负载。三级放大器在 100 MHz 和 9 MHz 带宽下提供 38 dB 的总体增益。

甲类共基小信号高增益放大器

共源共栅放大器具有与共基极放大器一样的宽带宽和与共发射极布置类似的中等高输入阻抗。这个共源共栅放大器的偏置（下图）在示例问题 Ch 4 中得到解决。

甲类共源共栅小信号高增益放大器

该电路在 BJT 章节第 4 章的“级联”部分中进行了模拟。使用射频或微波晶体管以获得最佳高频响应。

PIN 二极管 T/R 开关在发射过程中断开接收器与天线的连接

用于测向仪接收器的PIN二极管天线开关

PIN 二极管衰减器：PIN 二极管充当电压可变电阻器

PIN 二极管排列在一个 π 衰减器网络中。与单个串联二极管相比，反串联二极管消除了一些谐波失真。固定的 1.25 V 电源正向偏置并联二极管，它不仅通过电阻从地传导直流电流，而且还通过二极管的电容器将射频传导到地。控制电压 Vcontrol 会随着流过并联二极管的电流的增加而增加。这会降低电阻和衰减，从而将更多射频从输入传递到输出。 Vcontrol =5 V 时衰减约为 3 dB。Vcontrol =1 V 时衰减为 40 dB，频率响应平坦至 2 GHz。在 Vcontrol=0.5 V 时，10 MHz 下的衰减为 80 dB。然而，频率响应变化太大，无法使用。

相关工作表：

• 无线电通信基础工作表