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维修笔记四（兼机器评论）：牡丹2241型全波段晶维修笔记四（兼机器评论）：牡丹2241型全波段晶体管台式收音机(21180字)发信人:tsunjohn时 间:2012-10-6 23:32:43 放假之际，整理了一下手头记录的数据文字资料，形成如下文字，同坛友们交流。一年之前受朋友之托，修理一台他收藏的国产名机牡丹2241型全波段半导体收音机。最近终于忙里偷闲，利用数日时间，修理好了这台机器并送交朋友。对牡丹2241型台式收音机早就有所耳闻，能够亲自修理它，并有机会从各个方面对该机进行探究，从而对这样一部优秀的国产收音机有了很深刻的了解和较全面的认识。我从牡丹2241型台式收音机中看到了国产收音机优秀的品质，其优异的性能、繁复的内部传动及结构设计、近乎全面的实用功能、厚实奢华的外观造型，令接触过它的人无不为当初民族工业在收音机创新、研制、生产上的发展而感到自豪与骄傲，它是老一辈收音机研发设计人员智慧的结晶，是国产收音机历经数代演变发展一个时代的精品写照；今天这台收音机更是我们这些活跃在各行各业、收音机的生产者或收音机爱好者们学习、研究、探讨、收藏的典范。利用这次难得的机会，就整个修理的过程，对机器各部分作详细拍照、笔记维修过程、记录测试数据，连同在拆解、调试过程中对这台国产一级广播接收机的探究一并整理，形成如下文字同大家交流。一、牡丹2241收音机简介无线电杂志1978年第2期至第6期，连续刊载了北京无线电厂2241设计小组发表的“牡丹2241型全波段半导体收音机”文章，从牡丹2241型收音机的使用方法、结构特点到主要性能指标等等作了及其详尽的介绍。这是该机直接生产厂家、更确切的说是研发设计人员公开发表的技术资料，从中可以全面的了解该机的电路设计思路、性能参数的设计选取方案、调试检测数据资料、整机元器件及构件材料的选用、直至电路图等等，很是珍贵。试想我们见到的众多各式各样的收音机，能有几台会得到直接生产厂方设计人员技术资料的！三十几年前还是有一些的，如发表在无线电与电视特辑晶体管收音机一书中的：“红灯783特级立体声组合机的总体设计”、“红灯784晶体管台式收音机的总体设计”等等来自设计一线的技术文章。现今，买到一部自己中意的收音机还不算难，到是作为收音机爱好者或曰无线电爱好者，想要同时得到收音机的技术资料，哪怕是一张电路原理图，却是相当的难。非要这些技术资料吗？不是的，没有它我们照样爱自己中意的收音机，但有了它，我会从中读懂这收音机的内涵，反而会由此更爱这收音机，这是由里而外的爱。以下摘录“牡丹2241型全波段半导体收音机”文章中对这收音机的介绍：“这是北京无线电厂生产的全波段一级台式收音机。全机使用22只半导体三极管和10只二极管；有12个波段，能接收全部调幅广播波段和一个调频广播波段。调幅波段包括长波、中波和九个短波波段，各短波波段的频率范围是衔接的。其中短波29八各波段有展宽装置，能将各波段中包括的标准米段进行扩展。本机调幅中放采用陶瓷滤波器，并有带宽控制装置。低频部分有音调选择装置，在手调档时，高、低音控制钮能连续调节，以适应使用者的不同需要。低频输出级采用了无变压器电路。电源可由12节1号干电池供给，也可使用专为此机设计的牡丹ZL1型整流器，将交流市电整流后供给。本机还装有调谐指示表、时区表及耳机、拾音、录音、外接扬声器的插孔和外接电源等接线柱，以满足不同的需要。主要性能指标1频率范围：长波150400千赫；中波5351605千赫；短波11.65.0兆赫；短波25.07.1兆赫，展宽5.936.23兆赫（49米段）；短波36.18.2兆赫，展宽7.077.35兆赫（41米段）；短波48.211兆赫，展宽9.459.80兆赫（31米段）；短波510.113.5兆赫，展宽11.65312.05兆赫（25米段）；短波61317.4兆赫，展宽15.0515.55兆赫（19米段）；短波715.220.1兆赫，展宽17.5518.05兆赫（16米段）；短波818.224.2兆赫，展宽21.2522.05兆赫（13米段）；短波921.530兆赫，展宽25.4526.75兆赫（11米段）；调频波88108兆赫2中频频率：调幅465千赫；调频10.7兆赫。3输出功率：不失真功率不小于4瓦；最大功率不小于5瓦。4电源电压：直流18伏。5电源消耗：在无信号输入时不大于50毫安；在最大输出时不大于350毫安。”（摘录结束）机器外观见图001、002、003、004。图001图002图003图004这台收音机全部电路分五块印刷线路板，其对应电路图的标号、线路板设计名称、涵盖电路功能分别是：22411调频变频板：FM高放、振荡、混频、AFC。22412调频中频板：中频放大、鉴频器、FM中、高频电路供电。22413调幅高频基板：AM高放、振荡、混频。22414调幅高频开关板：AM中频放大、AGC、检波，（长、中、短1波段）高频各调谐回路，全部波段开关及功能开关。22415低频板：音频前置放大、音调控制、音频功率放大、前级稳压供电。全机以利用弦线传动的调谐机构共有四套：FM调谐系统；AM调谐系统；磁棒天线调谐系统，磁棒天线旋转方位显示系统。二、对这台收音机进行检修的过程为了修理这台收音机，我前前后后读了很多遍“牡丹2241型全波段半导体收音机”文章，力求有针对性的修理，少走弯路。先接通电源，开启机器，将发现的问题及故障现象逐一记下。而后断开电源，拆解机器，并开展如下修复：1除尘。卸下久置未用的机器后背板，机箱内满目尘埃，用手抹一下机芯调幅高频开关板，厚厚的浮土下原貌显现（参见图005、006）。图005图006浮土比油泥污垢好祛除，考虑到处理的简便，将机芯取出移至室外，边用毛刷扫，边用皮老虎劲吹扬尘，之后辅之以工业酒精棉擦拭，费时一天，始现原貌，参见图007、008。图007图0082各波段琴键开关接触不良。早先生产的琴键开关，沿开关体推杆的两端不是密闭的。将机芯沿开关推杆方向立放，用玻璃注射器安上细针头，将汽油自每组开关推杆的两端强力注入，反复按动琴键开关各键，靠汽油清洗并带出尘土，之后放置到汽油充分挥发，再用专用电子器件清洁剂喷入开关体，反复按动琴键开关各键。拭去流出的残留清洁液，放置一定时间待清洁液流过的痕迹干掉，这一点对高电压的电子管机器尤为重要。再使用开关已没有了恼人的“咔、咔”声，接触良好。用这种方法屡试不爽。3磁棒旋转机构运转不良。现象是：转动面板上的磁棒天线方向调谐旋扭，机器右侧上方磁棒天线0180度的方向指示随动滞后，即出现了调谐空程。检查为中、长波磁棒旋转调谐弦线年久延伸，调整拉线盘上的弹簧，截去两圈，见图009箭头所指，一定程度上恢复弦线的张紧力，使得天线方向调谐旋钮的转动与磁棒天线方向刻度显示同步。图0094调频波段照明灯不亮。与卡簧支架组装一体的灯座折断分离，先更换坏了的小灯泡，将与金属支架分离（断裂）的塑料灯座，直接用热缩管固定在FM频率度盘的中间原安装位，开机选择FM波段，推入面板最左侧“度盘照明”键，此灯还是不亮。对照电路图分析，发现问题：这机器在我之前已被修理过，见调幅高频开关板背面度盘照明开关焊点处的图010，A箭头所指蓝色线焊错了位置，应该焊接于下面的焊盘（B箭头所指的）位置。再看看这机器指示灯：三个一样结构的指示灯，灯座图010材质塑料，金属的安装卡簧靠金属螺圈旋固在塑料灯座前端的螺纹上，整体小巧精制，目前市场上很难见到，但塑料灯座同金属卡簧接触的部位极易断裂，参见图011。图0115调频波段调谐指针只能在度盘一侧往复移动。仔细观察发现：调谐轴上调频绕线槽中（这个线槽参见图031），弦线于调谐时发生“爬坡”，由于调谐弦线绷得很紧，为彻底解决这一问题，只好调谐弦线拆除重绕。该机FM调谐机构所用的弦线，只在与可变电容旋转轴固定的拉线盘上用了一只拉簧，弦线的另一端在拉线盘上直接打结固定的，剪断此端，增加一个拉簧，这样靠拉簧的延伸长度，正好可以依旧用原弦线而不换新线，尽量保持了机器的原汁原貌，而增加这枚拉簧还是有相当好处的，请见下面第三部分中的叙述。6短波29波段转鼓接触不良，不能正常工作，接触压簧位移，转换波段时噪声刺耳。一是长久不用使转鼓触点氧化，二是与转鼓触点相接触的弹性铜片组发生位移（参见图012），造成弹性铜片仅仅是边缘与转鼓触点接触，见012图中局部放大的图像，使得弹性铜片的接触力不足，接触电阻变大。重新安装并校正这个弹性铜片装置板；另外，用塑料橡皮擦除转鼓上各触点氧化层，显露出金灿灿的镀金触点，图012中可看出触点处理后的情形。图0127音量控制电位器有很强的旋动噪音。拆解音量控制电位器，以工业酒精棉擦除脱落碳粉等杂质，重新装回。这个音量电位器做工很好，整体密闭，中臂电刷耐用且弹性持久，并附带同步双刀单掷开关，图013、014、015为拆解前后照片。图013图014图015以上七项是不通电情形下一般维修，只是针对机械结构、调谐系统、照明装置、各静、动触点的接触等等，更是为下一步电路检修打下良好的基础。扫除外围故障后，开始针对各级电路检修，自低频、中频直至高频逐步顺序进行，以下叙述中提及的元器件标号请参见本文后附电路图，五个线路板的名称沿用“牡丹2241型全波段半导体收音机”厂方设计小组的命名。8低频功率放大器放音失真。开启机器，推入“拾音”键，由机器背面的拾音信号输入接口，送入综合测试仪输出的、检波后的电台音频信号，幅度为15mV左右（牡丹2241机器拾音接口输入信号设计幅度值），音量电位器置于适当位置，听到扬声器中播放的音频明显失真，改拾音接口送入1000Hz15mV正弦波信号，用示波器观察推挽功放电路输出波形，波形上下不对应，凭经验观察波形负半周应该是失常的，说明复合互补功率输出级晶体管5BG5或5BG7有问题，造成推挽配对管特性差异变大。先由末级功率管入手，焊下功放电路末级两个中功率管3AD6C引脚接线，用500型万用表100档做比较估测，发现5BG7管的穿透电流太大，温漂严重，拆下该管，见图016、017，从手头存留的几个3AD6C中，找出支与5BG7管同是绿色标点的J级管更换上，接好线，通电，用数字电压表重新校准中点电位：图016图017调整5W微调电阻，使中点电压为电源电压的二分之一。再试听，失真已听闻不到了，观察波形上下基本对应，工作1小时，中点电压稳定在9V（实测8.98V左右）。再看图018，末级功放管用的散热器很精制，很特别，更像是仪器上用的；两枚长铜螺栓穿固多片镀银铜片，与内嵌晶体管结合为一体，可见此机用料考究。图0189音调控制部分。该机音调控制部分可谓设计周到，除手控调整高、低音调外，更可以直接选定设计好的如语言、演唱、低音、管弦乐等这些特定音调。由机器拾音接口送入音乐讯号，聆听并操控该机各音调旋扭或控制键，感觉旋动低音调电位器后，低音的改变量太夸张了，尤其是电位器转到极限位置；同时特定音调的选定，音色改变特征性不明显，比如“语言”档音色偏低沉等等。着重检查音调控制电路中CJ11、CZJ2型号的金属化纸介小型密封电容，这种电容使用年久后，容值变化大，多数都超过了原值的40，造成音调调控性能背离原设计取值，这类电容本身介质损耗趋大，使得频率特性变差。离线检测（用数字电桥在特定频率下）5C9、5C10、5C11、5C12、5C14、5C17、5C18、5C19电容，发现容值多数已增高，如电容5C19，由原来的0.22uF变化为0.43uF，介质损耗换算D值为0.4203；筛除性能不良的，在我积攒下的一堆这类电容拆机品中（见图019），挑选性能好的更换上，再次放送音乐来聆听，音调操控的效果相当令人满意。图01910调频波段不工作，连噪音都没有，手旋动音量电位器金属柄时会有很强的感应电流声，说明后级音频放大电路检拾不到前级馈送的信号，前级电路整体没有工作，查FM通道电路供电。结果是调频中频板（见图020）上，6V电源滤波电感2L1560uH内部线圈断路（图中A箭头所指元件），更换之。图02011调频中频板检修。调频波段能工作后，可接收很多台，但电台广播声音明显失真，表现为语音含混，音乐伴随有类似于共鸣的轻微自激，同时调谐显示表头指针偏转幅度偏小。检修结果如下：用仪器校准FM中频通道四个双调谐回路（其中一个双调谐回路在调频变频板上），没有发现失谐现象，三级中放各调谐回路频率特性良好。调频鉴频限幅。焊下(见图020中C箭头所指)10uF6V电解电容2C32，用TH2821A手持式数字电桥，在100Hz频率下测试电容值仅0.677uF，介质损耗换算D值（下同）显示为1.4879，而10uF容值同类型品质好的电解电容，同频率下测其介质损耗D值一般在0.0160左右。该电容与电阻2R28及2R29之和的乘积为一固定的时间常数，一般取值为0.10.2秒左右，电容2C32性质的劣化，使这一时间常数大幅度变小，导致鉴频器丧失了限幅作用，不能滤除载波振幅的瞬间变化，其解调出的信号包含有调幅干扰，表现为声音含混，不清晰。这支电解电容必须更换。检查调频AGC。焊下(见图020中E箭头所指)10uF6V电解电容2C7,以同样的方法测试容值为2.95uF，D值为1.3095。这个电容在电路中的作用是：同电阻2R6构成FM第一中放管2BG1集电极经二极管2D1检波输出信号的滤波电路，滤波后的该路直流分量送至FM高放管1BG1的基极，起到电压饱和式正向AGC控制作用。调频高放级AGC的作用还不同于调幅AGC，其主要是抑制大信号，因而AGC控制的时间常数（电容2C32的容值同电阻2R6值的乘积）取的较大，AGC起控时间较晚。而电容2C32容值锐减，则使AGC起控时间提前，同时亦造成AGC信号滤波不足，导致中频信号交流成份送入被控高放管基极，使其基极偏压将随这一交流成份而调制变化，严重的会造成自激。要更换这枚小体积电容，借用原外壳换内芯的方法不容易实现，又找不到合适的老电解电容，用一枚现在的高品质电解电容，剥去塑料印刷外皮，焊装后以铝外壳显露在线路板上，还是很像老品牌电解电容的。调频调谐表头显示。焊下(见图020中D箭头所指)100uF/6V电解电容2C27,同上述一样的方法测试电容值约23uF，D值为2.3711，正常的D值应在0.0300左右。该电容同电阻2R24构成经二极管2D2整流后供电表指示的信号滤波电路,其容值变小,充放电性能劣化,造成指示表头指针摆幅减小。更换该电容方法同上述。鉴频输出中的去加重电路。焊下(见图020中B箭头所指)0.01uF电容2C33，一样的方法测试结果：电容值高至0.0192uF，D值为0.4015，而0.01uF品质好的同类型电容D值仅为0.013左右。电容2C33同电阻2R30组成去加重网络，衰减调频广播发射时预加重所提升的高音，一般规定去加重网络的时间常数（2C33与2R30的乘积）为50µS。这一规定不是一定要严格遵守，也就是说你可以通过适当改变2C33电容的原设计容值，在衰减高音的程度上，选择自己偏好的音色，比如选取低于50µS的时间常数，适当补偿高音频。针对这台机器，由于2C33性能不佳，还是尊重原设计值更换掉。换上的电容是CZJ2型号的老电容，但实测性能是很好的，是在我的拆机同类电容（见图019）中筛选出的。以上调频中频板维修后的情形见图021。调频中频板检修完成后，再收听一当地图021调频广播信号，声音如同从迷雾中走出，语言清晰，音乐好听，是久违了的宽频响、低噪音有别于调幅广播的声音，可见功夫没白费。再反观更换下的电容，其中的三支电解电容有一个共同特点，标称耐压都是6V，于是忙用数字表测量FM中、高频供电电压为7V，超过了电解电容的耐压值，难怪会损坏。追踪查到机器前级供电的源头，5C15负端电压值为7V，要将这一电压降回到设计值，我没有按照厂方设计小组的意见去调整5R15100电阻，因为调整好后，确定下来5R15新阻值的老电阻不好找。而二极管2CW14（2CW55）的稳定电压值是有一定范围的，一般在6.2V7.5V之间，用500型万用表10K电阻档通过测值换算，在手头的一些2CW14二极管中，筛选出稳压值低的更换上，复测5C15负端电压稳定在6.3V。至此，在接下去的检修中，耐压6V的电解电容是要重点检查的。12在调频波段整个频率范围内频率指示数偏低，即北京地区调频高端106.6MHz电台信号在频率刻度盘的中间位置收到，在频率刻度盘最低端88MHz处收到的是97.4MHz电台信号。如果频率指示值偏差比较小，重新调整振荡级频率覆盖范围应该很好解决，但像这样相差太多的，一定是本机振荡回路中关键元件发生了性质上的变化。仔细检查是调频变频板（见图022立装的调频变频板）上振荡回路微调电容1C20（27pf）开路，该微调电容的一字调整螺丝同下面连动的圆瓷盘之间脱开，螺丝转动而圆瓷盘不动，这种微调电容多出现此类故障，体积越小故障率越大，特别是焊在线路板上数年后，环境恶劣，灰尘油烟侵蚀，可转动的圆瓷盘同固定的电容体粘连，旋动螺丝调整电容时，螺丝同圆瓷盘间的结合很容易脱离，而螺丝下端的连线焊在电路板上，是微调电容的动片，这样这个电容就开路了。卸下调频变频板，换上新的微调电容，通电后用仪器重新进行本振频率覆盖的调整，频率高端调1C20微调电容，低端调1L4电感，见图023，往复多次，最终调好。这里最难调整的当属1L4线圈，调整其各匝之间的距离，即要有极大地耐心，又要有很好的心情，靠绝缘塑料一字改锥拨动线圈，动一点频率变化很大，要掌握好用力，但0.9mm直径的漆包线绕就的线圈很有刚度，拨动匝间距离调整极费精力。一些高档收音机FM高频头中的振荡线圈等，多采用线绕式的管状立置安装，靠旋动其线圈中间的弱导磁螺纹芯，来改变线圈的电感量，调整起来极其方便。以上调整好本振频率覆盖之后还要进行统调，见下文。图022图02313中波、长波、短波1这三个波段不工作。机器清除灰尘后，再通电这三个波段就不工作了，选定中波时手触摸磁棒天线有很强的感应；是不是除尘时碰到哪里了，将机芯翻过来调过去的仔细观察，不得缘由。通电检查，在选定这三个波段工作时，其振荡回路不工作，电容3C10连接波段开关的一端始终接地。振荡线圈没有接入，非常奇怪，为了避免在振荡回路产生吸收现象，不工作的波段线圈是要对地短接的，但为什么波段选定后振荡线圈仍与地短接。查机芯调幅高频开关板背面（印刷电路板焊接面）的波段开关4K8g、4K6g、4K4g焊点位，恍然大悟，见示意图024，原来是波段开关4K4g中间的焊盘（单刀双位推送开关的中间焊点即刀位）同金属底架螺丝B处凸出部位相碰，见局部电路图025中箭头A所指位置，造成这三个波段振荡图024图025线圈始终接地。由此回忆起来，清除灰尘后，我曾顺手将固定调幅高频开关板、松弛的螺丝B拧紧了，即这之前此螺丝固定点处，主板背面并没有靠这枚螺丝紧贴于金属机架。怎样解决？拧下调幅高频开关板上的全部固定螺丝，将调幅高频开关板稍加移位重新固定在机架上，就可错开上述短路点；但仔细观察行不通：调幅高频开关板目前安装的位置，使得其上的一横排波段及功能琴键开关键冒，恰好从机器面板为琴键开关的预留长方孔处探出，键冒同开孔的边缘配合缝隙很小，长方形开孔左右侧同键冒边的间距只在1mm上下，如果平移调幅高频开关板的安装位置，最终就得靠调整机芯在机箱中的安装位置，使得琴键开关键冒在面板的长方形开孔中推送不受阻；可还是行不通：由前面的机器正面照片可看出，在波段及功能琴键开关的右下方，还有一个短波29波段频率展宽推键开关，其键冒同面板的开孔之间配合的一样好；也就是说要移动调幅高频开关板，这个频率展宽开关也要同向同量的移动，最终机芯入位时，一长排的琴键开关同频率展宽推键开关之间的相对位置不能改变。这可麻烦了，频率展宽推键开关是安装在调幅高频基板上的，而这板上集成着短波29波段转鼓的接触刀片，前面维修过程中刚刚调整好接触刀片同转鼓触点的接触位置，现在不能再动了。办法总还是有的：不移动调幅高频开关板，放弃安装螺丝B，在螺丝B开孔处，于调幅高频开关板焊盘面同金属机架之间，放置一片较硬的塑料膜片，以胶定位。就此长波、中波、短波1分别可在选定下正常工作了。不安装螺丝B，不会带来调幅高频开关板在琴键开关推送时，水平受力作用下的位移，螺丝B的边上不远还有螺丝C，旋紧它，它是承受水平推力的主角之一。别看最终此故障解决的很简单，仅仅是借用一片塑料膜片，但整个查找故障、分析解决的过程却用了两天多的时间，故障点被立装的调幅高频基板遮住（见图026），不易直观。谁会想到一枚螺丝有如此大的作为，想来当初螺丝B不予旋紧是事出有因，也看出这机器装配精度较差。图02614AM高、中频电路的检修。调幅高频基板见图027，AM中频电路集成在调幅高频开关板的中间位置，见图028，有了前面维修FM中频电路的经验，直接将AM高、图027图028中频电路中的四支耐压6V的电解电容焊下检测。这四只电容在电路中作用都是举足轻重的，但都已不能正常工作了，更换方法同前述。下表为这些电容实测结果（所用数字电桥同上）：图中标号标称容值实测值在电路中的作用3C13100uF153.6uF/D=0.3368振荡管交流旁路4C2130uF1.451uF/D=2.7629二级AGC滤波4C1130uF40.55uF/D=0.3058一级AGC滤波4C17500uF1990pF/D=1.1572中放电源滤波15综合校准与调试。此次维修针对FM波段、中波段、短波1段的频率覆盖、统调、中频通道、鉴频电路等进行了仪器调校，由于时间的关系，在短波29段接收功能正常的情况下，没有对其进行如上的仪器调校，因为那要调整转鼓内每一小格中的电容和线圈；长波一般没有广播，此次也没有调校。用仪器进行调校时要说明以下几点：对FM波段高频电路的调校用FM信号源，靠天线耦合信号，不用接触到电路内部，不会影响测试的准确性，简单方便。加1000Hz调制，频偏为22.5KHz（相当于调制度30），信号输出幅度20µV左右，这一信号直接加到该机75天线输入端。而FM中频通道用扫频仪调校。FM波段采用90MHz和106MHz两点统调，由于天线输入回路为不可调谐式宽带回路，因而统调时只调整高放回路，90MHz时调整1L2线圈匝间距，106MHz时调整1C6微调电容，参见图023，反复调整几次才能得到良好的跟踪。此次没有对天线输入回路进行调整，但应该特别注意的是：该机天线输入回路是以98MHz为固定谐振频率的，在88108MHz的整个频带内，应具有比较平坦的频率响应，否则将会造成FM接收频段内频率高、低端灵敏度不均匀，此时就要靠调整改变天线输入回路的谐振频率来予以补偿。在调频变频板上，清除灰尘时毛刷碰了线圈1L3，因此也要校准1L3线圈（见图023）与电容1C9组成的中频陷波器。从天线端送入频率10.7MHz幅度20µV的中频信号，调1L3线圈匝间距，使输出最小，此时对中频干扰抑制最好。FM波段先调校中频及鉴频，之后是高频的本振频率覆盖和统调等等，统调之后，要再回过头来复查一下鉴频：由天线端送入去掉调制后的载波信号，来回微微调动一下鉴频器次级线圈磁芯，使收音机输出噪音最小，此时鉴频器的S曲线的中点（零点）已准确。中波高频部分调整，要将调幅信号接环形天线来进行。中波及短波1高频部分要调整的线圈与电容都在调幅高频开关板上，其具体位置参见无线电杂志1978年第6期，“牡丹2241型全波段半导体收音机”连载文章中的印刷电路板图。图029为运用仪器调整时的场景，整个维修更换下的一部分元器件见图030。图029图030三、我对牡丹2241型收音机的认识得到朋友的信任，能够亲自维修这台收音机，很是幸运，更要借此机会，很好的认识这个宝物。1无愧于国产一级台式收音机，特点显著，设计到位，功能齐全。调幅与调频不计成本的、分别独立设计的高、中频通道，使AM与FM高、中频电路各置一方，减少了相互之间牵制和干扰，得以保证优良的工作性能。AM设计有可调谐式高放，提高了灵敏度和信噪比；在中频电路中：具有两级独立的AGC控制；宽频带三级中频放大；两个由内部多片振子串并联组成的带通滤波器来确定接收时的宽、窄带，均能提供10KHz下优于40分贝的选择性，直达特级收音机的标准，较好的解决了通带宽度与选择性之间的矛盾，可谓电路设计到位。除去短波外，收听中波段广播可以获得很好的接听效果。靠面板上右下方独立的推键，可以开启短波29各波段频率展宽功能，来接收相应的国际米段广播，非常实用。低频电路具有完善的音色选择控制电路，既可选定设计好的特定音色，又可以手动设定自己偏好的音色，设计周到。AM与FM调谐共用一个面板旋扭，采用具有离合装置的双调谐机构，这在国产机中极少见，独特的钢丝软带将FM波段开关的选定，传递给远在机芯右侧的调谐主轴上的离合滑块，主调谐轴离合装置灵敏、可靠，见机芯右边侧图031、机芯右边底视图032。图031图032旋转式双磁性天线的设计构思独辟蹊径，两根200mm长的磁棒安放在铝质U型支架上可做180度调谐旋转，单用一套拉线机构，来同步显示磁棒在机箱中旋转的方向角度，并得以将这一显示窗口置于面板右侧调谐指示表头的上方，美观醒目；整个磁棒旋转、指示机构的三个拉线盘及旋转支架定位轴套全部铜制，用料精良。长、中波输入回路线圈分段绕置于两根磁棒各端，再加之主线圈采用28股丝包线，提升了输入回路Q值，提高了接收灵敏度，见图033。图033短波29各波段由转鼓型旋转开关选定，靠一对铜质伞型齿轮、一根齿条传动带，使转鼓的定位同步于对应频率度盘的转动，机械传动设计合理、使用可靠性高，参见图031、机芯右边下角正视图034、再换个角度看看（机芯右底角底视）图035。图034图035超强的拉杆天线，这在德国晶体管收音机中有见过。天线通体分两部分，每部分各6截，仅拉出上一部分备可备做超高频段使用，全部拉出时对收听短波很实用，尤其是频率低段。开机收听需用天线时，可从机箱右侧拉出内藏的天线，同时天线具有各方向设定功能，见机箱右侧拉出来的天线图036。图036除上述外，还有更多服务于该收音机使用者的各项独特功能：机器顶板内壁的收听时区备查表、面板上高音扬声器开关、照明开关、FM波段的AFC开关、外接天线开关，以及侧面、背面安排的各类不同功能的接口等等，可谓设置周详。三分频四个扬声器的放音系统，高音扬声器与主扬声器同轴安装，中音扬声器安放于机箱两侧，阵容强大。见主扬声器图037、高音扬声器图038、侧面中音扬声器图039。图037图038图039专用的内藏式“牡丹ZL1”型交流电源适配器，独特的结构设计，内至于电池盒中，很是专业。其拆解前后的照片见图040图050。图040，电池盒正面图041，电池盒背面连线图042，卸下电池盒背板，靠尼龙黄丝带拉出交流适配器。图043，交流适配器正面图044，拆出交流适配器芯图045，交流适配器芯的不同部位图图046图047图048图049，放大的图像可以看到一枚中功率晶体管同散热器组装在一起。图050，放大的图像可以看到整流二极管等元器件。机箱设计极尽考究，看看无线电杂志1978年第5期上，北京无线电厂2241设计小组发表的“牡丹2241型全波段半导体收音机”连载文中，是这样描述的：“机箱高325毫米、宽680毫米、厚237毫米，正面左、右两端金属镀铬框架与上、下的镀铬横梁是机箱连接的主要结构。机箱两侧外饰以由垂直线条构成的塑料镀铬的格栅，改善了机箱侧视嫌厚的感觉。正面结构主要以横线条为主，使人得到扁平舒展的感觉。左右两侧和上面的木质可见部分则饰以胡桃木贴面，髹以深棕色乌光漆。机箱底面开有两个长方形窗口方便检修。”维修该机时，拆下机芯后，仅仅一个空机箱，端在手上也是沉甸甸的。见图035、机箱底板见图051。图051全机极少用塑料件，金属的机架、构件；金属的齿轮、轴套、转轴；全部金属的旋扭等等，令机芯厚重、结实且更耐用。同时机箱采用金属框架主体结构，使整机重量达18公斤，全部金属的旋扭见图052。图0522电路及结构方面还有设计上的不足电路设计放面的不足调频波段电路设计简单化先说FM高频电路。无线电杂志1978年第3期上，北京无线电厂2241设计小组发表的“牡丹2241型全波段半导体收音机”连载文中有这样一段说明：本机FM“不调谐式的输入电路结构简单，高频头只要用双连可变电容器就行，但它的选择性较差，对中频和像频等干扰信号的抑制能力不好。本机开始生产时采用了这种电路，为了改善抗干扰性能，将要采用调谐式的输入电路，用三连可变电容器，其电路如图10。”不知道牡丹2241机器后序的产品，是不是FM高放级已经改成为可调谐的输入回路这种形式了！很可能我维修的这台是该机型最初的产品，FM高放级太简单了，对于这样级别的台式机，很不般配，性能指标很难提高。另外，FM中频电路很是一般，在如何处理通道频率带宽与选择性这对矛盾上，仅仅是采取了折衷的方法：在降低小信号带宽的前提下，去相对提高选择性。试听这台机器，感觉选择性还是可以的，但对比其它中高档收音机的放音（将该机FM鉴频输出信号送至中高档收音机的音频放大电路试听），带宽还是小了些，这与FM中放电路的结构设计有关。再有就是FM高频线路没有采取必要的屏蔽措施，靠空气双连可变电容体来隔开高放级，振荡级不用屏蔽罩，会有辐射干扰，也不利于提高温度适应范围。几个可调线圈也没有采取必要的蜂蜡固定措施，看看1L3线圈，线径用得比较细，在线路板上吊挂着，你会相信它所造就的谐振频率会稳固吗！尽管它只是用来抑制中频干扰的。短波没有采用二次变频的接收方式抗干扰接收，对短波段接收来说至关重要，而二次变频的高中频方案，可显著提高短波实际接收效果，使性能指标达到更好的水准，并已在中、高级收音机中比较普遍的采用。像这样独具匠心打造的极尽奢华的台式收音机，短波没有采用二次变频技术实在是个遗憾。电容器的选用方面大量的使用金属化纸介电容，尤其是在AM高频段。数10年后，这类电容容值变化无常、介质损耗增高、温度稳定性差，关键部位应选用经久耐用的优质电容。好在FM高、中频电路用的是相对质地好得多的独石电容。见图024，其中蓝圈标注的电容，是两只用在AM混频级的耦合电容，焊下后在10KHz频率下测量结果非常糟糕，必须更换。使用的电解电容标称耐压过低。相同容量的电解电容，标称工作电压高的漏电流一般较小，反之则漏电流较大；该机除了音频功放级工作电压为18V外，其余全部电路工作电压设计值均为6V，而绝大多数前级电路都是选用6V耐压电解电容（更何况实测前级电路工作电压为7V），随着使用年代的推移，这些电容的容值变化极大，性能劣化，因而此次维修已将耐压6V的电解电容全部更换掉，而且实测换下来的这些电容没有一个是还可以继续使用的。反观5号线路板（音频放大板）上的三只1000uF25V火炬标牌大体积电解电容（见图053），其中两个是电源滤波电容（有一只焊在低频板焊盘面），一个是5C29功放输出耦合电容，实测它们的性能相当优越，堪比国产优质“天和”牌电解电容。因此电解电容的选用在相同容量下，体积大的性能好，标称耐压高的漏电小，用这样的电解电容，有效使用年限长。图053低频放大电路系统设计欠佳。首先音频前置放大级不具有等响度控制，而这一功能是基于人耳听觉特性而设计的，很实用。没有想到这个台式收音机不具备这项功能，当使用者在相对较小音量聆听音乐节目时，是一很大的缺憾：音乐缺乏丰满感和层次感。想想看我们是不是总要用大音量来收听广播或放送唱片，当晚间休息时会不会打开收音机听上一会儿，因此等响度控制功能是不可缺少的。尽管该机音频前置放大级设计了丰富、极尽个性化的各项音调控制，但都取代不了等响度控制功能，在小音量下更无法感受该机三分频放音系统所带来的效果。其次三级放大的音频功放电路频率响应差。该机音频功放电路为准互补对称功率放大器，为了大幅度的降低电路开环失真，设置了大环路深度负反馈，又为了这加上的深度负反馈不至于引起自激，分别在功率前置级5BG3及功率激励级5BG4两处，施加了滞后补偿（滞后补偿电容为100pF，见文后附电路图），让功率放大器在高频区域的相位后移。正是这两个滞后补偿电容的存在，使得功率放大器的频率响应宽度受限，更加深了TIM失真。要想改善TIM失真，最关键的就是要尽可能的改善功率放大器的开环性能，将功率输出对管由准互补改为异极性完全互补对称，将滞后补偿改为超前补偿，同时末级功放管也要改用截止频率高的、线性良好的晶体管等等；而所有这些措施都将推翻该机原功放电路的设计。用这台收音机听听广播、听听音乐还是蛮不错的，声音中规中矩，不具特点，谈不上欣赏音乐。再次功率输出级分频网络设计过于简单。仅仅是用逆极性串联的电解电容进行简易分频，一是电解电容容量误差大，使用时间久了更易变值，将造成原分频点的变动；二是这种简易的分频，每倍频程的衰减量仅为6分贝，以该机中频分频点1000Hz来说，放送1200Hz音频信号试听发现：主扬声器中仍含中音，一方面是分频电容容值误差大，另一方面是正面主扬声器频率响应超越了分频点，即分频点处的衰减量不够。正常音量放送音乐时，分置机器两侧的中音扬声器默默无闻，并不是它们不发声，而是正面直达声过于强势，要专注的偏向一侧去才可听到那里的中音。如果采用并不复杂的无极电容加电感的方式，使每倍频程的衰减量达12分贝，分频点处交叉频率衰减加强，将让正面主扬声器更专注的工作在分频点所设定的频响带上，使两侧的中音扬声器发挥应有的作用。频率度盘灯光照明设计不合理。机器在频率度盘的背板上安装了三只照明灯，见图054，当开启机器时最上方中间的那只灯便一直亮着，它安置于透明有机玻璃背板的小孔中，光线由小孔的截图054面入射在背板体中，在背板正、背面这平行的两平面间进行光的全反射，而背板的背面涂覆白色不透明漆料，光线被白漆面所反射，使背板看起来是整体发光，来映亮它前面的长波、中波及短波1的玻璃频率度盘。但是，这灯照亮的仅仅是它周边一小圈的范围，如同点光源，背板没有整体发亮，频率刻度盘的两端附近暗淡一片。仔细察看发现：点亮的小灯泡发光最强的位置，应该是灯丝处玻璃壳外一圈的地方，而这位置没有正对着背板小孔的截面，刚好在小孔外面边缘处，光线不是入射到有机玻璃背板体中，而是直接映射到了背板反面的白色漆层上。实际上小灯泡体再向前推一点位置就正合适了，但是安装灯头的黑色卡簧已经插到底了，见图055。不图055难看出，如果小灯泡照明装置位置合适，那么灯泡玻璃前端必将探出背板很多，而在背板上扫过的指针同背板之间的距离却很小，这样指针扫过小灯泡所在的位置时，势必会碰着灯泡体。所以目前小灯泡玻璃顶端正好同背板平面相齐，这就是设计上的问题了，背板用厚一些或是指针悬出背板平面再多一些。再看FM度盘照明灯也是如此。上面说的是灯泡的安装位置。维修实践中发现：就算是灯泡位置安装合适，这机器在照明方面还是不行，原因是有机玻璃的背板年久老化，整个背板体发乌，对入射光的折射率下降，这就属于选用材料的问题了。再来看看短波29波段照明，也存在设计上的问题。这支灯点亮后，仅仅是照亮了度盘频率低端一小部分，再远端直至频率高端一样是暗淡一片。短波29各波段频率刻度盘选用也是透明的有机玻璃，远比上面说到的有机玻璃背板的材质要强的多，通体透亮，状似水晶，小灯泡置于长条形度盘的一端，本意也是让光线入射有机玻璃体，全反射的光线遇度盘上数字标示发生光的散射，便能清晰的显示出度盘上的频率内容，见图054。但事与愿违，灯亮起后，没有预期的效果。原因是：这种小灯泡是不会发出直射光的，看看老的手电筒就知道了，手电筒前面的小灯泡，是靠呈45度锥形反光碗，将灯泡灯丝周边放射的光芒反射向前方的。这里灯泡顶端直对着有机玻璃度盘边缘，是一个错误，应该将灯泡转个90度安装。这三个照明灯是设计上的失误，夜晚开机，整机脸面无光，黯然失色，没有了往日里的壮阔的体魄，那类似于点光源的圆圆光晕，看着很不自然。调谐机构方面有多处设计不足。先看看FM调谐系统设计方面的不足，见图056，这是一张手绘示意图，由于FM高频头安放的位置，使得FM波段调谐弦线超长，粗略的算来在1.7米左右，长到不是问题，关键是要处理得当，否则会带来了一系列的问题。图056调谐弦线必要的拉力（也就是摩擦压力）是靠拉簧的反作用力得到的。国外电子管收音机有体积很大的，其调谐拉线的拉力多由三到四只拉簧提供，比如调谐指针侧边一个拉簧，调谐可变电容主轴拉线盘上、两个弦线的端头各有一个拉簧。而这台机器如此长的弦线却只在拉线盘处用了一根拉簧，这唯一的拉簧、长长的弦线、很多的拐点，造成拐点分割的各段弦线之拉力分布不均匀，调谐电容拉线盘这段拉力最大，拉线盘上的拉簧似乎拽到了尽头，也不能使距拉簧最远端的指针线段拉力足够。拉线盘是塑料的，很单薄，挂拉簧的耳朵都给拽折了，无奈在拉线盘辐条上选择恰当位置，钻孔，重新挂上拉簧；拉线盘的铜轴套与拉线盘之间接合处，由于受力大，已经出现多处裂痕，又用环氧树脂封固。将拉线盘上弦线的另一个端头也增加一只弹簧挂上（见前述），弦线拉力的传递有了一定的改观，但并没有根本的解决。如此长的弦线，应该在距离现有拉簧的远端，在整个指针运动的线程中，由不触及拐点的直线段补装拉簧，比如紧靠指针的边上。这样，使得弦线拉力分布均匀，大小适中。FM波段的调谐指针、主调谐轴、可变电容拉线盘分置相距较远的、不再同一平面上的三处，使长长的弦线需设置很多拐点，整个线程用了7个滑轮，除滑轮a外，其余滑轮的弦线包角都是或超过90度（其中滑轮b包角是180度）。长弦线，多滑轮，大包角造就了整个调谐系统，弦线传动阻力很大，调谐手感极差。说到调谐手感，这里不能不说一下这台收音机为改善调谐手感而装置的惯性飞轮金属重盘。在调谐轴上FM绕线槽处装有一只很厚的金属重盘，就是我们常常说的惯性飞轮，随着手转动旋扭施加给调谐轴的旋转力，带动金属重盘旋转并由盘边缘的离心力释放出能量，在惯性的作用下得以实现快速选台并增强调谐时的手感舒适度。因此惯性飞轮多是直径较大，边缘较厚。影响惯性飞轮使用效果的因素很多，主要是惯性飞轮旋转时的负载力矩，决定负载力矩大小的，就是整个拉线调谐系统的最小启动力与调谐轴上弦线卷绕处的直径