自制音频信号检测电路

这里介绍的音频信号检测器，即音频信号注入/寻迹器。它可用于检修视盘机、收音机、扩音机、录音机、CD机、VCD、DVD机等音频设备，以及检修电视机、家庭影院等设备的音频电路。音频信号注入/寻迹器是一种较简单的常用仪器，它实际上是如下两种仪器的结合。

　　一是信号注入器。通过仪器前端的探针，向被检修电路各级注入音频信号，以判断出故障所在。

　　二是信号寻迹器。通过仪器前端的探针，从被检修电路各级探寻音频信号，以判断出故障所在。

　　下面分析音频信号注入/寻迹器的电路图。

　　1.整机电路分析　　音频信号注入/寻迹器的电路如下图所示。

　　由于该仪器具有“信号注入”和“信号寻迹”两种功能，因此，我们首先可以判断出Sl是功能选择开关，当Sl置于“xJ”档时，电路组成信号寻迹器;当Sl置于“ZR”档时，电路组成信号注入器。

　　在下图中，Sl指向“XJ”档，电路组成信号寻迹器。

　　我们知道，信号寻迹器的功能，是将被检测电路的音频信号放大后播放出来，因此，电路图左边的探针(x)是信号输入端，电路图右边的扬声器(BL)是最终负载，信号处理流程方向是从左到右。作为整机电源的电池(GB)在电路图的右边，因此直流供电电路方向是从右到左。

　　下面依次分析信号寻迹器与信号注入器电路。

　　(1)信号寻迹器

　　从下图

　　(Sl指向“xJ”)可见，信号寻迹器电路的主要元器件是4个晶体管。以这4个晶体管为核心，可将电路图分为3个单元，从左到右依次为：①以晶体管VT1为核心的输入缓冲单元;②以晶体管VT2和VT3为核心的电压放大单元;③以晶体管VT4为核心的电流放大单元。以上单元电路组成了音频信号寻迹器的整体电路，右图为其方框图。其电路工作原理是：由探针X从被检测电路取出的微弱的音频信号，经VT1缓冲后送入VT2、VT3进行电压放大，再经VT4电流放大后推动扬声器BL发声。下面我们从左到右依次分析电路图各单元电路。

　　1)输入缓冲单元电路分析。晶体管VT1与R3、R4等构成了一个射极跟随器，信号从VT1的基极输入，从其发射极输出。C3、C4分别为输入端和输出端的隔直流耦合电容。射极跟随器实际上是一个共集电极放大电路，输出信号由发射极电阻R4上取出，同时，R4又串联在输入信号回路中，将输出电压全部负反馈到输入端，因此，这还是一个反馈系数为1的电压串联负反馈放大器。由于深度负反馈的作用，射极跟随器具有：

　　①很高的输入阻抗;②很低的输出阻抗;③电压增益略小于1，输出电压与输入电压同相;④电流增益等于晶体管电流放大系数等特点。

　　射极跟随器作为整个仪器的输入级，由于其具有很高的输入阻抗，对被检测电路的影响极小，在被检测电路与放大电路之间起到了缓冲隔离作用。R3是偏置电阻，为VT1提供基极偏置电流。

　　2)电压放大单元电路分析。晶体管VT2、VT3等构成双管电压放大器，对输入缓冲级送来的被检测信号进行放大。射极跟随器VT1输出的信号，由C4耦合至VT2基极，经双管放大器放大后，从VT3集电极输出，并由C6耦合至后续电路。

　　双管放大器具有电压增益大、工作点稳定度高的特点。双管放大器由两级共发射极放大器直接耦合而成，总的电压增益等于两级电压增益的乘积。VT2的基极偏置电压不是取自电源电压，而是通过R7取自VT3的发射极电压(R9上的压降)，构成了直流负反馈来稳定电路的工作点。例如：当由于某种原因造成VT2集电极电流上升时，由于直接耦合使VT3集电极电流下降，R9上压降也下降，通过R7反馈至VT2基极，迫使VT2集电极电流回落，从而保持了工作点的稳定。调节R7可改变VT2与VT3的工作点。R5、R8分别为VT2，VT3的集电极电阻。R6是VT2的发射极电阻，可产生电流负反馈以进一步稳定本级工作点。

3)电流放大单元电路分析。双管放大器输出的电压信号，要驱动负载(扬声器)，还需要经过电流放大。

　　晶体管VT4等构成电流放大器，其实质也是一个射极跟随器。前面分析已知，射极跟随器具有较大的电流放大倍数，电压放大倍数约为1，因此具有较大的功率增益，足以驱动扬声器发声。电位器RP用于调节音量大小。C8为隔直流耦合电容。Rl0是VT4的偏置电阻。

　　(2)信号注入器

　　当前图中功能选择开关Sl指向“ZR”档时，电路构成信号注入器，可分为两个单元，从左到右依次为：

　　①以晶体管VT1—VT3为核心的音频振荡单元;②以晶体管VT4为核心的输出缓冲单元。下图为其方框图。其电路工作原理是：振荡器(VT1～VT3)产生的音频信号，经射极跟随器(VT4)缓冲后，由探针X送入被检测电路。

1)电路功能的转换。电路功能转换由功能选择开关Sl完成。Sl是四刀两档开关，当Sl从“xJ”转为“ZR”时(由信号寻迹器转为信号注入器)，整个电路有以下