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为什么收音机电路中经常见到9018?它还有哪些替换方案?

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先随便贴3个图哈哈,这些再生式的分立电路,矿坛的小伙伴肯定熟悉的不能再熟悉了。无一例外,它们都采用了9018三极管做FM接收。
9018可以说是一款家喻户晓的高频NPN小信号硅管,这款三极管在DIY分立元件收音机的电路图里出镜率极高,核心是它的高频参数刚好踩中小信号UHF/VHF、以及中频的需求,而且性价比均衡,购买门槛极低。

9018的特征频率ft能到1.1GHz,远高于FM 87~108M和10.7MHz中频的需求,中波短波就更不用说了,高频放大时增益衰减很小。集电极最大功耗仅400mW,属于小信号管,而恰好射频电路本身也不需要大功率。它的Cob(集电极输出电容)比较小,在高频放大、本振电路里,极间寄生反馈弱,自激风险可控。噪声特性中规中矩,约3dB的NF,可以做接收机前级信号预放大。当然短板也客观存在,耐压不高(BVceo约15V),只适合低压小信号,不能用在高压功放。

从成本与供应的维度上看,9018是上世纪90年代后期至今30多年,国内量产最多的通用高频三极管型号,供应链极其成熟,单价往往几分钱,不存在供货断档、溢价的情况。对比专用进口高频管,或者上世纪60 70年代的老管(比如3DG系列),9018的成本低了几十倍,品质也更加可靠,因此非常适合DIY收音机反复试错调试。

从电路适配性来说,它是小电流工作的BJT,非常适合做共射中频放大、本振、混频、前置射频放大,也很适合做反向AGC受控中放:改变静态偏置电流,跨导gm平滑变化,增益连续可调,刚好适配FM中频AGC的设计思路。管脚排列标准化,TO‑92封装,面包板、洞洞板搭焊都方便。

综合高频能力、功耗、采购便利度、极低的成本,9018就成了分立收音机DIY圈子的“主力高频小管”。
当然,这样一款三极管,有没有什么别的替代方案呢?当然还是有的。以下是我梳理的几款分立收音机电路常用三极管:
1. 2SC3355 / 2SC3356:射频管,fT高达6.5GHz,Cob极小,射频增益更高;适合FM/UHF/VHF高放,带宽性能全面强过9018,射频级升级热门;除了功耗略高一点,成本稍高一点,别的没毛病。​2. 2SC3136:耐压更高30V,比9018高了一倍,其他参数基本一样,ft同样是1.1G,噪声系数比9018略好一些,但货源不好找,属于上世纪日产高频管,现已停产。
3. BF194 / BF196 / BF240:上世纪欧洲产的经典低噪声高频管,接收机前置高放常用,噪声性能不错,优于9018,但ft分别仅有200/400M/600M,做本振和低噪放稳定性不如9018。平坦度很差,做出来的放大器,增益随着频率升高衰减得非常快。​4. 3DG201 / 3DG6 / 3DG8:上世纪70年代国产老管,金属封装,这类管子最早是军用的,转民用后,在很多老中波短波收音机放大和变频器上使用,在FM频段性能偏弱。早已停产,现在淘到的大概率是拆机翻新,所谓的“军品”实测性能也并不优秀,本人认为没必要为了复刻老电路去踩这个坑。​5. MPSH81:共基放大能力强,VHF频段好用,适合共基高放架构。这个管子没用过,不评价。​6. 怀旧锗高频管:3AG1 / 3AG22(PNP锗管),老锗机变频高放,注意是锗管,偏置电路和硅管完全不一样,漏电流大,现在大多只用于老机器维修。
7. 通用NPN三极管:2N3904 / 2N2222等,这类三极管的ft大约三四百兆,噪声系数也一般,仿真库倒是很全。如果非要拿来做高频放大也不是不行,只是性能没有那么好罢了。
一句话,在低成本、全新件、随手能买到、FM全链路(高放/本振/混频/10.7M中放)通吃的要求下下,9018几乎是DIY分立收音机的万金油。当然,如果想要追求极致的灵敏度和增益,也有更好的管子可以选型。

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