索尼CRF160电路分析

　　索尼的便携机系列被命名为ICF，口袋耳机随身听为SRF，CRF系列是桌面级的专业收音机，因此灵敏度和选择性，音质等指标都堪称优秀。这台13波段的CRF-160发布于70年代初，采用全分立元件的设计，包括2个低噪声场效应管，19个晶体管和12只二极管，电路设计复杂。该机有独立的调幅和调频调谐系统，SW2-10采用波段鼓的方式切换度盘显示和电路。支持调频50-300Ω外接天线，中长波外接高阻天线和短波的75Ω天线。支持外接交流电或者6节大号电池（9V）供电，电池状态静态电流35mA。8x16cm的椭圆形大喇叭，音质优美，体积庞大，内部金属部件极多 坚固耐用，这也使得整机重量到达近15斤。我曾经维修把玩过CRF-150和CRF-160，作为专业机，它的设计考虑有很多独特的地方，下面简单分析一下它的电路特点。
　　CRF-160的调频部分虽然是全分立元件，但是设计却是比较独特的。常见的分立调频头至少会包含三个晶体管：高放管，本振管和混频管。高放级对于提升接收灵敏度，压制杂散信号的干扰，提升信噪比有至关重要的作用。然而高放级的引入也会带来一些副作用，正像我在关于收音机高放一文中提到，晶体管器件的非线性作用会带来难以避免的交互调干扰，尤其是三阶互调干扰的危害很大，在城市电台密集信号强的环境中，它会直接导致临近电台发生强台‘压制’弱台现象，两个台都无法收听。所以CRF-160干脆摒弃了调频高放级 (类似设计思路还见于索尼ICF-5900短波输入无高放级)，取而代之的是3联调谐的无源输入回路，有着极好的滤波选频特性。变频管使用了低噪声场效应管2SK23。无源选频输入回路+场效应混频的设计有着优秀的防过载阻塞能力，很好抑制了交互调干扰的产生。本振电路以三极管为核心，振荡回路中还有一只变容管，偏置电压受鉴频输出控制，以起到AFC的作用。由于无源输入方式带来的插入损耗，变频增益有限，因此CRF-160设计了6级中放以满足鉴频要求。在1-2级和4-5级之间插入了陶瓷滤波器，3-4级和5-6级之间通过中周选频阻抗变换。第3，4，5级中放管与调幅共用，同时第三级中放管也是LW/MW/SW1的变频管和SW2-10的第二变频管，这样可以节省元器件的使用，降低电路规模。调频的解调采用比例鉴频器，鉴频器输出的直流电平分量作为控制信号反馈给本振变容二极管起到AFC作用，交流分量进入后级做音频放大。
　　调频头电路
　　调幅部分由于很多三极管及附属选频耦合电路是复用的，因此电路显得很复杂凌乱，切换开关极多，但是仔细看局部的话，模块化的痕迹还是很明显的。LW/MW/SW1采用的一次变频，SW2-10采用二次变频设计，各个波段均设计有输入槽路LC选频加高放，LW/MW/SW1为晶体管高放，SW2-10为场管高放。我在其他机评文中多次提到这种LC选频回路的Q值相比中放集中滤波选频的设计要高，可以将大部分无用信号挡在高放之前，并对有用信号作放大，这样的设计对保证整机的信噪比是至关重要的。实际体验也是如此，你会发现采用这种设计的机器都极其安静，在无台处甚至给人未开机的错觉。SW2-10的第一中频放大电路与LW/MW/SW1的高放电路是共享的，因此SW2-10的第一中频频率并不统一，低端使用1.55Mhz中频，高端使用2.25Mhz中频，一中放频率刚好与MW和SW1的波段频率大致相同，因此一中放电路就可以直接利用MW和SW1的选频高放电路了而不必另行设计。短波第二中频电路与中长波是共用的，频率为455Khz。整个调幅部分的中周均使用的单调谐，在中频回路中还搭载有带宽选择和选择性切换开关，二次AGC，差拍频率和增益可调的拍频振荡器等。以下具体分析它的原理。
　　SW2-10选频输入放大回路和高放AGC
　　选频输入高放和AGC二重AGC 第一级反向AGC的控制信号取自检波级，检波后的直流分量的一部分反馈到LW/MW/SW1的变频管基极，另一部分反馈到LW/MW/SW1的高放管基极同时也是SW2-10的第一中放管基极。当接收强信号时检波级输出直流电压变化将使得三极管工作点下移起到降低增益的作用。 第二级AGC控制信号取自二中放后检波级前，当接收到强信号时，中放管集电极电位下降使得二极管导通，从而降低了AGC放大管的基极电压和集电极电流，高放管电流也随之下降，从而降低了高放增益。
　　调幅二重AGC中放选择性和二中频带宽
　　选择性和带宽的切换通过联动的开关同时实现。一中放管射极电阻并联有一个455Khz陶瓷滤波器，通过陷波作用来实现选频。在接收到455khz中频时，谐振作用使得中放管射极对地阻抗最小，放大管输出增益最大，这时候中放的幅频曲线最窄最高，Q值最大，此时对应的窄带模式。在宽带模式时，陶瓷滤波器两端并联0.02uf电容，此时射极谐振回路Q值将减小，带宽变宽选择性变差，对应的宽带模式。与此同时，1，2级中放之间插入有双陶瓷滤波器，同样通过并联电容的方式实现宽窄带切换。
　　选择性和带宽切换单边带的接收
　　单边带是抑制了载波的信号，因此必须在本地恢复载波，并且要与原载波同频同相。CRF-160的拍频振荡电路可以产生452-458Khz的拍频，这个拍频和中频一起进入检波级即可解调出单边带信号。单边带模式下，短波高放级偏置被固定，不受二中放输出控制，电路增益可以手动调节，旋转面板电位器旋钮改变检波级输出的到前级的反馈电阻而实现。
　　拍频振荡电路
　　功放部分采用了5管OTL电路，第一管为音调放大管，它弥补音调电路带来的插入损耗。2，3管为推动级，采用直接耦合的设计，后接输入变压器作反相。4，5管组成推挽功放管，基极接有二极管和热敏电阻起到热补偿和稳定工作点的作用。输出端接有RC环路负反馈将一定频率范围内的信号反馈到推动级，改善放大器的频响与失真。
　　功放电路和音调控制
　　CRF-160机内电源变压器次级输出经过全波整流后产生大约12V直流。收音电路对电压敏感，因此电源电压通过双三极管稳压后提供。机内变压器还有单独一个绕组抽头供照明灯使用，因此在使用交流电的时候照明灯可以常亮。CRF-160使用了一只8x16cm，4欧 2W椭圆形喇叭，声音优美动听。机器背部设有外接天线接口，支持FM, MW, SW的外接天线。