山进909X2的短波高放灵敏度思考
最近一直在重度把玩山进909X2，也总结了一下初步的使用体验，见《山进ATX-909X2的使用感受》一文，甚至还DIY加了腕带，更换了喇叭。总的来说相比上一代909X，X2的改进是值得肯定的，唯一两个减分项是中波很多频点有背景啸叫干扰，还有就是单边带声音过小。短波接收性能大家都比较关注，我的体会是如果单说灵敏度的话，X2略高于前代909X，但在使用拉杆天线的情况下，X2与我手中的索尼SW55德劲1103等传统机比还是有差距。回想起之前写过的两篇文章《山进Sangean ATS-909X电路分析》和《收音机的高放电路》，我对于山进的三代909机型调幅高放电路的设计初衷又多了一些思考。909X2的拉杆天线灵敏度较前代有所提高，但是依然有‘死猪皮’现象，具体表现主要有两点： 第一是天线拉出与不拉出区别明显，但是拉出2，3节与全拉出对信号强度提升就不那么显著了。第二是用手触碰天线的反应与其他机型也区别很大，例如用手触碰索尼55和德生660机身天线，信号强度和引入的噪声会显著提升，但是山进就不是很明显，尤其是在天线已经拉出一部分的情况下，手碰天线，信号也几乎没啥改善，噪声也不会显著增加。这个现象再次说明了X2的高放电路设计理念与X是一脉相承的，并没有什么不同，拉杆天线似乎始终处于一种失谐状态，但是一旦连接外接天线，情况就完全不同了，山进的信噪比优势立马就凸显出来，语音还原相当准确舒服。针对这个问题，我进一步分析了山进的高放电路，试图理解它的高动态设计理念。
正确理解灵敏度，高放和AGC
人们对一台机器性能好坏，最直观的判断标准就是灵敏度，通俗讲就是灵敏度高的机器收台就多。没错，灵敏度的确是衡量机器捕捉和处理弱信号能力的重要指标。但是，灵敏度并不是唯一的衡量指标，更不是一个孤立的指标，它与其他指标是相互牵连相互制约的，并非越高越好。一味追求高灵敏度意味着某些指标会相应的变劣例如选择性和信噪比等，因此任何接收机的设计都必须从整体上考虑设计电路形式，合理分配各级的增益，在满足设计指标要求前提下做最全面的权衡和优化，使得机器满足各种应用工况，而这个权衡的主战场之一就是高放级，它的性能优劣几乎可以影响一台机器所有的接收指标，有着举足轻重的作用。高放电路位于电路的最前端，负责将天线捕捉的微弱信号放大同时将无用信号压制到最低再送往变频级,同时自身的噪声一定要小，高放又分为调谐选频式和不调谐式。调谐式高放多见于手调式机器例如飞利浦1835，高放管的谐振选频电路受控于可变电容的一连，与本振连同步。不调谐式属于宽频放大，普通的数调二次变频机例如索尼7600GR就是这种类型，高放不选频，将频带内的所有信号都收入处理，再通过窄中频集中选频，当然有的高级数调机也是带高放选频的，越高级的机器选频槽路或者调谐连数越多。然而高放级的能力并不是无限的，尤其是遇到强信号会使高放电路超出线性放大区而出现限幅互调等非线性失真，因此它往往还与AGC电路一起配合实现大动态信号的处理。物理上，调幅高放电路多是以一颗或者多颗晶体管或者场效应管为核心与外围LC滤波网络构成。高放管的数量，组态，阻抗匹配，工作点设置，AGC控制方式等都是高放设计的关键考虑因素。常见的民用机多为单管形式高放，组态上也多是共射极或者共源极，这种组态有高输入阻抗和高增益，例如图一的飞利浦1835；另一种为射随器或者源随器组态，这种高放输入阻抗高没有电压增益， 但是输出阻抗小有较强的带载能力，更多是起的天线与变频级的连接和阻抗匹配作用，这对提高信噪比很重要，例如图二的索尼7600GR和图三的1103都是这种设计。
AGC是高放级的重要附属电路，AGC措施的完善与否很大程度决定了高放级的动态范围，同时它也是机器档次的体现，越是高级和专业的机器AGC措施就越完善，控制范围越宽。我们的国产名机德劲1103和德生660，虽然二次变频的电路框架脱胎于索尼7600GR，但是它们却省去了索尼的AGC电路，始终工作在最大增益下，因此给人以灵敏度爆棚的错觉，这其实是不严谨的。AGC的信号一般来自于中放级或者检波级倍压整流后的直流电平。如何利用这个AGC电平，各家就不一样了。常见民用收音机的高放AGC实现方式有两种，一种是衰减型，一种是控制高放管的工作点或者跨导，后者要更合理更高级。如图一是飞利浦1835的高放电路。可以看到高放管是共源极组态，信号经由米波段LC槽路选频后进入栅极，高放管的栅极电位由AGC三极管控制，遇到强信号的时候，三极管导通控制二极管导通角拉低高放管的GS偏压从而降低增益，可见它属于第二种AGC控制方式。索尼7600GR的AGC并没有直接控制高放管工作点，而是衰减限制信号幅值，显然它属于第一种方式。另外，索尼还支持手动控制高放输入信号的幅值衰减量。而德劲1103只有一个远近程开关控制串入信号通路的电阻实现衰减，属于简单粗暴型。
山进的高放电路，为何灵敏度那么‘低’？
我在《山进Sangean ATS-909X电路分析》一文中提到，山进的电路设计其实还是很考究的，并联场管高放，共栅级组态，二级双平衡混频，数字检波等这都是其他便携机没有的。这么好的电路，那为啥‘灵敏度’做不上去呢？从电路上看，它的高放管由两只场管并联，共栅极组态。共栅极接法与三极管共基极接法类似，输入阻抗低输出阻抗高，有一定的电压增益。场管受二重AGC控制，第一重直流AGC来自中放IC TA7640的6脚也就是中频强度直流输出，经过单端差分放大器放大后直接耦合到射随器隔离，再送往AGC放大管Q17的基极，这只三极管的导通程度可以改变高放管工作点也就是源极电位从而实现增益控制作用。第二重AGC取自第一变频级，当有强信号阻塞时，交流取样成分经过两只二极管整流滤波，这个电压值直接控制开关二极管的导通角从而使得Q17的基极电位变化实现AGC作用。这两重AGC共同作用，可以看出山进的设计理念是侧重强调动态范围的，尤其是应对强信号，比索尼7600和德生660的设计更加复杂和周到。我之前推测如果能将AGC的介入推迟一点或者提高起控点应该对灵敏度有些许提升。因此我也曾试着调整SVR1这个可变电阻来改变直流差分放大的工作点，从而改变AGC的起控点，但是效果并不理想，并不能提高信号强度格数。看来灵敏度问题并非跟AGC起控点相关。
前文提到，山进的拉杆天线并没有其他品牌那么敏感，我个人觉得跟它高放管的工作组态有关系，山进是两只并联，共栅组态，有着很低的输入阻抗，理论上更有利于于干扰抑制，人体感应现象对低阻输入来说并不明显但是带来的问题就是与拉杆天线之间的阻抗匹配变得更困难了，所以它对于天线长度并不十分敏感，而用外接天线就要好很多。相比之下，索尼德生的高放管多是共源或者共漏组态，它的输入阻抗相对就要高很多与拉杆天线更容易匹配，因此更加敏感。当然不少人会说，我不管你设计的多么用心良苦多么高明，拉杆天线形同虚设就是我无法接受的，那就没办法了，这就是山进技术人员的固执。改进办法应该向专业收信机学习，例如国产名机339。山进高放缺乏的并非是增益，而是要解决阻抗匹配问题，因此可以增加一只管子来弥补共栅组态高放管的低输入阻抗问题，我想可以加入一级场管组成共源共栅组态，这样可以获得高输入阻抗，共源极输出低阻抗正好可以与共栅极匹配。
以上纯属个人胡思乱想，山进工程师团队肯定比我们爱好者高明得多，或许他们认为现在的设计就是最佳的权衡结果吧。 谢谢分享了:L
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