德生S2000电路分析


Posted in 无线电 onMarch 02, 2021

德生S2000电路分析

S2000与根德S750同根同源,是德生大概2008年发布的高级桌面接收机(它还算不上专业机),性能强大功能齐全,是一款深受国内外爱好者喜爱的成功机型。S2000与PL600发布于同一年,电路基本框架是一致的,但是由于定位不同体积不同,S2000有更多更完善的电路设计,大概分析一下它的电路特点和优势所在,由于把玩S2000是很久之前,难免有记忆不准确的地方,拙见仅供大家参考。
    
作为一款全波段高级机,S2000支持调频,中长波,短波,单边带SSB和航空波段,但是不带同步检波。S2000可以直接使用220V交流电或者4节干电池,整机耗电量并不比PL600多。它的操作很人性化,由于体积大因此各功能按键应有尽有而且不拥挤,除了数字键和调谐钮,S2000还有独立的高低音调节,高放增益调节,静噪门限调节和拍频调节旋钮等。前面板还有一个圆形复古造型的信号指示表头和一块高对比度的液晶显示屏。接口方面更是齐全,有立体声耳机输出,音频线路输入输出,50欧BNC外接FM天线口,50欧姆BNC和500欧姆短波外接天线口,还有一个455Khz的中频输出口,供外接设备解调,如DSP或者DRM等。做工方面还算比较精致,模具精度较高,也没有毛刺感,内部电路模块化较清晰,屏蔽措施很到位,关键的高频模块例如混频,DC-DC模块等均有屏蔽,跟PL600/660类似,而且每个屏蔽罩都有标识功能。
   
S2000的基本电路框架与PL600雷同,使用了场管和集成电路相结合的设计。主要集成电路是德生惯用的TA7358调频前端,TA2057N中放检波鉴频立体声解码,TDA2822M做功率放大。7358和2057我在其他文章也多次提到,确实是廉价的高性能芯片方案中外经典机都有使用,TA7358内部采用平衡混频同时可以提供大约30db的变频增益。TA2057N很多国产名机都有使用例如德劲1103/1107,它是东芝为数调收音机设计的的专用芯片,功能包括中放,鉴频,立体声解码,中频计数输出,调频调幅灵敏度调节等,该芯片立体声鉴频失真度0.05%,分离度45db,跟TA7343这种专用解码芯片比也毫不逊色。TDA2822M是常见的低放芯片,增益大概40db,这是一枚很有争议的芯片,其实只要是正品,利用好的话性能并不差。

由于同样支持航空波段,调频部分的设计与德生660极为相似。调频头TA7358的工作范围覆盖76-108-137Mhz,只不过航空段118-137属于调幅调制,但是依然是用TA7358负责接收,中频再送入不同通道做解调处理而已。调频头模块被整个屏蔽在屏蔽罩内,这个模块包括天线输入带通滤波器,并提供三档的信号衰减,TA7358选频和本振,预中放和中频宽窄带滤波器。我没有机会拆开屏蔽罩一看究竟,但是根据经验分析,这个屏蔽罩内至少有4联调谐,分别是RF级前后选频,本振和混频,设计与1103/660类似。所不同的是混频后的中频信号经过中周耦合和预中放后,没有直接送入2057做中放和鉴频,而是插入了宽窄带滤波器,由电子开关切换,以满足用户对大动态节目和高选择性的不同需求,我推测宽带滤波器为230K,窄带为150K 。中频信号最终被送入2057做中放鉴频和立体声解码去加重,输出的L+R信号一路经过LM358运放后作线路输出,一路经过衰减型的音调网络后由2822完成低放,推动耳机或者4寸2w的机内喇叭。

调幅部分的设计与绝大多数国产机的思路相同例如PL600/660/DE1103/RP2100等,均采用了高中频55.845Mhz二次变频,第一级调谐平衡混频,第二级固定本振混频。双场管平衡混频的构架可以很好的隔离本振级的不良谐波,降低三阶互调效应,保证变频级有尽可能大的动态范围,为下一级变频提供了更纯净的有用信号。中长波由可旋转的磁棒天线感应到信号后由场管直接放大后与短波信号一起由电子开关切换后送入第一变频级,以后的电路是共用的。短波信号可以从拉杆天线或者外接天线接口输入,各个通道均设计有带通滤波器将1.6-30Mhz的带外信号衰减到最低,所不同的是外接天线由于阻抗不同,通道内会有巴伦转换阻抗,还有就是由于信号强度大,它是绕过场管高放级直接送往变频级的。拉杆天线信号则需要通过高放级提高强度再进行混频。第一中频定为55.845,这与二次变频的日机和德机都是一致的,中频大约是短波段的两倍这样可以更好的避免镜像。一中频经过选频放大后送入第二变频级,第二变频级为晶振固定频率55.390,采用内差混频得到455Khz的第二中频,第二中频经过宽窄滤波器切换之后送入2057进一步放大和检波得到音频信号。在SSB接收时候,第二中频还需要与453K或者457K的拍频信号进行混频再解调出边带信号。调幅电路的AGC设计是非常考究的,很遗憾的是我没机会将S2000的AGC原理研究透彻,根据我的理论和经验推测,2057芯片的7脚为AGC输出脚,这个控制信号被放大后可以驱动表头做信号强度指示,同时可以与手动增益控制一起来控制高放级和中放级的增益,以适应不同的信号强度和收听需要。一台机AGC/MGC的完善程度和控制范围是衡量机器优秀与否的重要指标之一。
   
音频部分被集成在一块小电路板上包括了简单的衰减式音调网络和功放块。TDA2822M的工作模式由耳机插座联动开关来切换,不插耳机的时候工作于BTL模式推动4寸2W的机内喇叭,插入耳机时候工作于OTL模式。S2000的声音也是颇有争议的,爱好者普遍反应它低音不足高音不亮中规中矩,这也恰恰为打磨留下了空间。首先,这枚4寸8欧姆2w的喇叭与BCL2000/3000/8800是同款,本身素质还是可以的,4寸喇叭当然没法跟RP2100的5寸喇叭相比,但是如果要更换其他更好的进口喇叭则更好,要注意阻抗最好不要选择低于8欧姆。如果不更换喇叭,打磨功放电路也是可以的,可以将所有电容更换为优质的音频专用电容,换后声音细节会更丰富,塞入吸音棉改善谐振,效果立竿见影屡试不爽。作为一台收音机,低音没必要过分强调,S2000毕竟不是为了大动态的音乐而生的。
     
作为全波段机,我更提倡电池收听,因为再好的整流滤波措施也比不过电池直流电的纯净。电源打磨大概有两种方案,变压器可以换用全包裹屏蔽的大功率变压器,同时加大整流滤波电容,原机使用2200u+1000u电容,可以换用4700u或更大;也可以将机内变压器直接摒弃,换用聚合物锂电池供电方案。


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