先从直流信号说起，收音机鉴频器输出电压一般是在+0.5V到-0.5V之间。

 这个仪器预留了一个AD检测口，能检测0-2.8V的电压。 所以首先需要把收音机电压抬高1V多，再供给AD芯片。

 店主推荐方法是串联一个1.5V电池。我嫌电池电压不稳，漏液，会衰退，所以没用这方法，而是设计了一个简单三极管电路。用了2个三极管做共射跟随器，中间串联一个发光二极管抬高电压。这个电路和串联一节电池功能一样，就不多说了。 原电路是坐在一个胶木洞洞板上，上面还有我特质的4针插头，可以插在电路板预留的插针上。 前几天想要重新设计制作低频部分，于拆掉胶木板上原来零件。 加上了新电路。

电路上半部分是高频放大。 下半部分是贴片运放为核心的低频放大器。

上面洞洞板的电路大致如此，可能少画了几个高频退耦电容。

这套设计的高频电路实际工作很好，别看是胶木洞洞板，但可能因为增益不太高，地线设计比较合理。在洞洞板背面结了一个树杈形的地线网络。  整个宽带放大性能都很好。用示波器没发现失真，放大量充足。

 直流放大部分主要有2个难点，一是进行-0.5或更大道负1.5V的负压测量。如果不加另外一组负电压提供给电路，很难测量好。 

另一个难点是稳定的抬高电压，也就是把0V左右的信号，都抬高1.4V左右。 这种电路总的原理不难，但是要用平衡对消的话，电路规模会很大。 不用平衡对小，温度系数就不容小窥。

 上图的直流放大框架隐含问题，做到最后发现无法弥补。所以打算推倒重来。

以前想法就是框架上简单一些，不用负压产生电路。所以上面电路通过设置一个1.4V的虚拟的地电位，以此抬高电压，同时方便测量更低电压。 不过用了这个虚拟的地电位，和真实的地之间难免存在电阻，外界干扰信号很容易混进去。所以信噪比肯定不好。

找个好点的玻纤洞洞板，继续做。 高频部分按照原样。 低频部分重新设计，多加一个负压产生器，老老实实用真实的地电路。

手头有几个MP1540，这是一种开关升压IC。是以前修液晶显示器剩下的。 

原厂家PDF推荐电路，主要是用于12V升压。

了解厂家资料原理后，稍加更改可以用于产生负压。

电源输入经过RC滤波后，进入IC的两个引脚，其中一个脚是IC的正常供电，一个脚是IC开关控制，要想开启必须加正电。

IC另一侧中间是接地脚，上面引脚是脉冲开关引脚，通过1.3MHz的脉冲，瞬间降低电位，引起电感电流，在IC截至的瞬间，电感由于惰性会，会持续推动刚才的电流，并输出更高电压。 如果把这个电压整流后就成为了一个高电压。完成原设计升压功能。

不过我需要的是负压， 所以在这里修改电路。接入一个电容，输出端用两个1N4148接成倍压整流。 这两个二极管分别整流正负半周，并且把电压叠加起来。二极管方向决定了整流出负压。   

IC稳压反馈是正压控制，所以还需要一个三极管倒相。  负压通过一个稳压二极管，接到三极管上。当电压过低时，二极管导通拉低三极管上的偏压，导致三极管截止，推高IC脚上电压，于是IC通过减小脉冲，降低输出电压。 

这是实际做出来负压产生电路。达到了设计要求，可以比较稳定输出5V负压。  在我细腻手工下，制作了三位立体搭棚电路，你们大概都找不到电源IC了。这个IC本身也是芝麻大小，被埋在一个电容下面。 

这个电感使用了33uH，比厂家推荐10uH更大。这是考虑本机需要的电流很小，这让IC导通脉冲宽度过小，精度可能不高，容易失控。  用更大的电感，就可以让脉冲导通更长一些。有利于IC工作在最佳范围。

电路震荡频率实测是1.4MHz左右。 =开始使用一个开放式磁芯，发现干扰比较大，收音机靠近30厘米就受到明显干扰。后来从其他报废板上找了个封闭磁芯，这个体积比较大，还好是洞洞板方便修改。换上这个磁芯后干扰就小15厘米了。 在磁芯上贴个铝箔，也能降低几成干扰。 我准备用铁皮剪成一个小盒子，把整个电路装进去，彻底屏蔽磁辐射干扰。

电路的滤波电容有些小。实测输入部分的波纹有10mV。而输出部分用我150元包邮的滤波器看不到波纹，但是整个屏幕图像会抖动。干扰幅度不明确。 所以可能最后还需要再加上一些滤波零件。

未完待续！

这回把电路分开，做成模块拼装。 

  上图是电源板和高频放大板。 高频放大基本还是原样，用一个蓝色发光二极管代替了TL431。

   这个电源板做了一些调整，加上了大容量钽电容。 还有反馈环路的供电部分加了一节阻容滤波，因为以前没有滤波时输入和输出的不稳会互相串扰，产生很大低频干扰。 上次用示波器看输出屏幕抖动，就是这种低频干扰，调示波器到低频就看到了。  经过这番调整，输入部分波纹不到2mV。输出不到1mV。接负载也没什么变化，可以认为稳定了。

   这个封闭磁芯也不是完全封闭，磁体有缝隙，在上面贴了铝箔胶带后，对漏磁抑制不错。 另外我在电路板外围做了一个大短路环。也能抑制泄漏的磁场。 经过这两个改变，以前他的主频1.4MHz用中波收音机在15厘米能听到干扰，现在变成7厘米吧。

  这是新设计的低频放大板子，还没做完。 

经人提醒，原机高频功放IC坏了，所以造成输出幅度小。 

购买新IC换上，高频输出正常了，高达1V多，完全够用。 

因此取消了自制的高放模块。只安装了低放模块，正负电源模块。 使用了半年多，效果很好。 

 可以做一个总结了。

电路制作

  后期的设计的电路合理，直接按图制作，不用修改调试，效果很好。 

 幸好后期采用了模块化设计，中途取消了自制高频模块，也没对其他部分造成影响。 模块化好处是灵活，随意拼装，互相牵连少，设计制作简单。 缺点是不够紧凑，不过体积一般不重要。以后自制复杂东西，尽量模块化。

这是模块拼装图， 底层是一个空白的主板。板上有2个小模块板。 

图上的小模块板，是信号放大和电位抬高板。蓝色电位器电位抬高电压。 性能很稳定。我校正好位置，第二天开机一个像素位置都没变。 信噪比也够用，无外接信号时，完全没有跳动。

 图下部分是正负电源的产生板。左边加上了2个固态电容，进一步给正负电源滤波。 右边是用硅钢片包起了电感，希望能减少对外的磁干扰。

附加调节器

在直流信号输入探头部分，增加了一个辅助调节器。 打开后可以看到里面一个小可调电阻，和一个小开关。

可调电阻可以调整信号衰减量。小开关连接着一个隔直流电容，可以选择串联或者不串联电容。也可以说是选择隔直流，还是直通。

 外壳是使用一个维生素小药瓶 ，锯开后，把把电路夹在瓶盖和瓶底之间粘好。 需要调整时可以拧开盖子调，平时把盖子拧紧密封。

高频附加保护

这是新加上的保护二极管。

据别人经验，原机高频功放IC容易损坏是个通病。不止一个人遇到这情况，有人一年要换好几个。 回想起来，我的扫频仪也是到手没多久就坏了。 

我猜测可能是窜入了220V电流烧坏的。因为被测机和测试机的地线，基本都通过电容接地到了220V上。遇到不同的地电位时产生电流。  收音机的信号接口又很不专业，经常接不好地线，于是电流就都窜入功放IC里。  我特别观察了一下，在遮光处连接测试机和被测机，连接处能冒出火花来，可见能量很大。

为了限制这个电流的破坏，在高频输出端接上了保护二极管。 使用了BAV99。这个是二极管几乎各项参数都和1N4148一样，唯一区别是结电容小一倍，只有2P。   使用的是双二极管封装，背靠背焊到一起。并在输出端。

而直流输入端，因为有几个几百K电阻限流，又查了运放的超载保护范围。 可以完全耐受住这个冲击，不用附加二极管保护。

装好后我不仅正常方法使用， 为了进一步检验安全性，我还经常不接地线，直接触碰高频信号端。

但是到如今，一切正常。质量应该是很可靠了。

使用感受

  使用感受很满意，各方面都够用。 

  但应该是过度设计了，直流放大功能再实践中基本用不上。 用来用去，最后开关一直停在了隔直流档。 原电路为了追求侧直流，复杂了不少， 如果事先对测试更了解，本可以不用设计那么复杂。  

  还有事先没做足功课，不了解高放IC情况就去自己做高放模块。走了弯路。  所以以后再做东西，应重视前期调研。

补充一下低放模块详细资料

电路设计上对外围元件精度要求很低。采用设计的参数，装上后直接可用。

图上电容是滤除一些理论上的高频干扰， 实际上可加也可不加。我是随便用手头一些小容量电容加上去，参数就不标了。 要求严格时可以自己实测环境干扰，用RC阻抗特性计算最合适容量。

说下电路基本原理：

运放输入端

    运放输入端串联了2个330K电阻，一方面较高阻抗能大大衰减高频干扰。 另外更主要的是起到限流保护作用。  之所以采用2级得330K电阻，主要是串联加强电阻耐压。 如果输入了220V漏电电压，一个电阻上只分担110V，不易击穿。  经过电阻限流后电流很小， 而运放输入端能承受5mA连续过载电流，总体完全可以抵抗220V漏电，不至烧坏。 

   运放内部采用MOS场效应管做输入级，输入阻抗很高， 有几G欧。悬空时可能感应很大干扰。 所以又在与否囊并联一个1M电阻，免的悬空时干扰太大，波形过于惊悚。

运放输出端

 运放输出端经过1个电阻限流，然后进入一个8550三极管组成的射极跟随器。这个跟随器放大输出电流，最终输出给AD。

 当运放输出到-0.5V以下电压时，经过电阻限流后，首先被1N4148钳位。 （我实测了了一批1N4148和8550，发现4148的结电压基本都比8550低接近0.1V。）再经过8550经过自己-0.6V的结电压后， 最低只能输出0.1V。 避免输出负压给AD，起到很好的保护AD作用。   

输出端其他负载

   输出端上面有个8550，经过150K电阻的偏流，可以稳定向下输出约7mA。 可以当成一个稳定的恒流源。 他的作用是为下面8550的跟随器充当有源负载，提供上拉电压。    虽然这个负载用一个简单的电阻也可以实现，但是用三极管性能更好更省电。

   最下面还有个8050，充当一个下拉的横流源，他的电流大约2mA多，他是为TL431提供偏流。 TL431两端会有一个2.5V左右的稳定压降。 在两段接上个电位器，调整中点电压给运放反馈端。   

  电位器上部的分压，实际上是串联在反馈环路里的。调整电位器电压后，就能稳定而精确的加上一个抬高电压。（实际需要抬高1.2V，约是TL431压降的一半。电位器调在大致中间位置就可以）