七管半导体收音机原理、安装与调试

认识实习系列指导书（试用本）七管半导体收音机原理、安装与调试张玉霞大连大学电子信息工程学院电工电子教研室2008年6月信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-1-前言一．实习目的通过对一只正规产品收音机的安装、焊接、调试，了解电子产品的装配全过程；训练动手能力；掌握元器件的识别、简易测试及整机调试工艺。二．要求1．对照原理图讲述整机工作原理；2．对照原理图看懂装配接线图；3．了解图上符号，并与实物对照；4、根据技术指标测试各元器件的主要参数；5．认真细致地安装焊接，排除安装焊接过程中出现的故障。三．产品简介该机为七管中波调幅袖珍式半导体收音机，采用全硅管标准二级中放电路，用二只二极管正向压降稳压电路，稳定从变频、中频到低放的工作电压，不会因为电池电压降低而影响接收灵敏度，使收音机仍能正常工作，本机体积小巧，外观精致，便于携带。技术指标：频率范围：525~1605KHz中频频率：465KHz灵敏度：≤2mV/mS/N20dB扬声器：Ф57mm8Ω输出功率：50mW电源：3V（2节5号电池）信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-2-七管收音机组合电路原理七管收音机组合电路又称为超外差式七管接收系统（收音机）。一、七管收音机组合电路方框图七管收音机的电路方框图如图1所示。从图中我们一眼就可看出七管收音机电路的全貌，即主要组成部分及各级电路的功能。--图1七管收音机的电路方框图及波形图从图1所示的方框图可以看出，七管收音机（超外差）的特点是：把接收到的高频调幅信号的载波频率cf先变为频率较低而且是固定不变的中间频率if，再利用中频放大器加以放大。输入回路混频中放1中放2检波前置低放功放AGC本振信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-3-方框图中的变频环节的作用是：把经过选频的高频载波信号（频率为cf的调幅言号）和由本机振荡器产生的等幅高频信号（频率为of）同时加到变频器上，由于变频管的非线性作用，就产生了if=of-cf的差频信号，但仍为调幅波。因为差频of-cf低于载频cf而又高于音频，所以习惯上把它叫做中频（中周）。收音机的中频一般是465kH。在选择电台过程中，本机振荡的频率of随接收到的载波频率cf而变，并维持二者之差，使整个接收频段内均匀工作在465kHz左右，所以中频放大器的谐振回路就不需要调整，这样选择性也容易提高。这种形式的电路一般称为超外差式电路。中频信号经过放大后，仍然是频率比较高的调幅波，从中频调幅波中把音频信号检出来，也仍然称为检波。检波出来的音频信号再经低放（包括功放）电路去推动扬声器发音。这就是超外差式收音机的简单工作过程，各种信号波形如图1所示。二、七管超外差接收机电路分析七管超外差收音机电路如图2所示。图2七管超外差收音机电路1．输人选频级从天线到晶体管Vl(9018H)基极之间的电路，叫输人回路。由图3可知，从天线接收到的信号，加到线圈B1和可变电容C1A(7/270)组成的谐振回路中，改变C1A的容量，就能选出我们所要接收的电台信号。在这里是LC谐振，在电感线圈B1的初级L1的上面（相当于电感电阻R）上取输出电压耦合至B1的次级L2上送入V1的基极。C1A的容量从最大调到最小，可以使回路的谐振频率从535kHz变到1605kHz。这样整个中波波段内的电台就都包括进去了。与C1A并联的电容C1A-1(5/20)是一个微调电容，其作用是补偿C1A以信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-4-便能够在刻度盘上准确覆盖中波段范围的电台频率。图3输入选频级2．变频级变频级又称为混频级。图4变频级信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-5-高频管Vl担负变频和本振的双重作用。Vl的偏置电流由R1，C2,Dl及D2组成的简单稳压电源供电，以保正Vl工作点的稳定，Dl和D2串联可得到1.4V的直流稳压电源。R1为Vl的基极偏置电阻、R2为Vl的射极负反馈稳定电阻，C3是射极旁路电容。C2是V1的直流电位提升电容，同时起到高频信号交流旁路作用。L4、C1B、C1B-1构成本机振荡器的谐振回路，L4是本振变压器B2的次级线圈，带有中间抽头以实现阻抗匹配，B2的初级线圈L3作为本振电路反馈用，以实现自激振荡的相位条件。C1B与C1A为同轴旋转的双联可变电容器，调台时两者同步跟踪,以保证振荡频率0f与接收载波频率cf相差一个中频if（465kHz）。由磁性天线B1感应到次级L2的高频调幅信号和本振高频等幅信号，同时加到变频管V1的基极和发射极上，两者经Vl混频后产生的中频调幅信号由VI的集电极输出，被中频变压器（俗称中周）B3初级线圈L5和电容C16(200P)所组成的中频谐振回路选出，这个回路谐振于465kHz。得到的中频调幅信号，由B3的次级线圈L6耦合到下一级三极管V2的基极去放大。需要注意的是电容C16(200P)在B3的下面自带。3．中频放大级三极管V2(9018H)和V3(9018H)组成两级中放。V2是第一中放，R4是基极偏流电阻、R5是射极电阻、C5为射极旁路电容。C4是V2的直流电位提升电容，同时起到高频信号交流旁路作用。V2基极输人的中频调幅信号，放大后被中频变压器B4的初级线圈L7和电容C17(200P)所组成的谐振回路(谐振于465kHz得到中频调幅信号)选出，经B4的次级线圈L8耦合到第二中放管V3(9018H)的基极。R6是V3的基极偏流电阻，C6是V3的直流电位提升电容，同时起到高频信号交流旁路作用。中频信号经V3再次放大后，被中频变压器B5的初级线圈L9和电容C18(200P)所组成的谐振回路(谐振于465kHz得到中频调幅信号)选出，经B5的次级L10耦合到检波级V4（9018H）的基极。信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-6-4．检波与自动增益控制V4是由三极管构成的检波二极管，C8,R9,C9构成的π型滤波电路为检波后的残余中频滤波环节，R9为检波器的负载电阻。中频调幅信号通过V4检波后得到的音频信号加到W上（音频及直流成分），其中音频信号经C10耦合，送到低放管V5(9014)的基极进行低频放大。W为带开关的电位器，开关作为整机电源开关，调节W的滑动触点位置，可以改变送往V5基极的低频信号电压的大小，以控制收音机的音量。检波级输出的另一路信号，则经R8、C4构成滤波器，滤去音频成分后加到V2的基极，这是检波后的直流电压，随信号强弱而变。这个直流电压和V2的基极偏压方向正好相反，因而能抵消一部分偏流。外界信号越强，抵消得越多。于是降低了V2的发射结偏压，改变了V2的直流工作点，使V2的放大倍数降低。反之，外界信号较小时，抵消作用也小，；相应的使V2的放大倍数也有提高，这就自动调节了放大器的增益。因此由R6、C4构成的电路叫“自动增益控制”(AGC)电路。图6检波与自动增益5．低频放大电路低频放大有了这个电路，虽然天线接收的载波信号强弱不同，但收音机的音量变化并不显著。电路是指从检波器输出端至扬声器之间的电路。它包括低频电压放大（图7）和低频功率放大（图8）两部分。低频放大电路的作用是将检波器解调输出的音频信号进行电压放大和功率放大，推动扬声器发声。低频电压放大电路的作用是将检波器输出的微弱音频信号进行电压放大，为功率放大器提供足够的激励信号，由于其输入输出信号幅度都较小，故属于交流小信号电压放大电路。这部分电路由低放管V5、R10、C10构成，R10是V5的偏置电阻，V5的作用是把经电容C10耦合过来的音频信号电压进行放大，送给输入变压器B6的初级线圈L11把音频信号耦合至功放电图5中频放大级信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-7-路。图7低频电压放大电路低频功率放大电路是由输入耦合变压器B6、R11、C11、C12、D3、V6（9013H）、V7（9013H）输出变压器B7和扬声器Y构成的典型的变压器耦合乙类推挽功率放大电路。V6、V7是由两个同型号而且特性完全相同的NPN型晶体管（9013H）构成，R11和D3组成分压偏置电路以减小交越失真，同时D3具有负的温度系数，用于温度补偿和稳定静态工作点。当有交流信号iu输入时，在B6的次级线圈上下两部分得到大小相等而相位相反的两个交流信号1iu和2iu，设在信号的正半周的极性如图所示，这时V6导通，V7截止；在信号的负半周情况正好相反。这样当输入信号交替变化时，两管交替导通，各工作半个周期，从而在负载Y上将有一个完整的信号电流通过。C11，C12是为消除高频自激振荡而加的相位补偿电容又称消振电容。用以滤除高频噪音。信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-8-图8低频功率放大电路6．电源电路电源由两部分构成：一级电源为功率放大部分提供电源；二级电源为输入选频级，变频级，中频放大级，检波级提供电源。另外，电路中的R12,C13,C14,C15是电源去藕（又称退藕）滤波电路。由于各管子直流工作电压都由同一个电源供给，为了防止这个电源内阻引起寄生反馈产生自激振荡而加了该电容和电阻，图9电源电路信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-9-安装与调试一、装配前的准备工作及元器件初步测量1、按元件清单清点零件，分类放好。2、用万用表初步检测元器件好坏，见表1表1二、焊接装配工作中，焊接技术很重要。收音机元件的安装，主要利用锡焊，它不但能固定零件，而且能保证可靠的电流通路，焊接质量的好坏，将直接影响收音机质量。1、烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用30W-35W电烙铁。新烙铁使用前应用锉刀把烙铁头两边修改成如（图1-1）所示形状。并将烙铁头部倒角磨光，以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。如采用长命烙铁头（图1-2）则无须加工。烙铁头上沾附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。类别电阻R电容C三极管hfe中周输入变压器（兰色）输出变压器（红色）测量内容二极管电阻值电容绝缘电阻晶体管放大倍数9018H（97-146）9014C（200-600）、9013H（144-202）正、反向电阻红2Ω黄4Ω0.3Ω0.4Ω1.8Ω3.8Ω0.4Ω白4Ω0.3Ω2Ω4.5Ω1Ω黑初次级为无穷大90Ω220Ω90Ω90Ω0.4Ω90Ω1Ω0.4Ω自耦变压器无初次级万用表量程×10、×100、×1K×10Khfe×1K×1×1×1普通烙铁头修改后长命烙铁头信息工程学院认识实习指导书《七管半导体收音机原理、安装与调试》-10-图1-1图1-22、烙铁温度和焊接时间要适当焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡溶点，并掌握正确的焊接时间。一般不超过3秒钟。时间过长会使印刷电路板铜铂跷起，损坏电路板及电子元器件。3、焊接方法一般采用直径1.2-1.5mm的焊锡。焊接时左手拿锡丝，右后拿烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件又不牢固。（图1-3）图1-3图1-4焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压，要想焊得焊得快，应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积焊接也快。特别需要注意的是温度过低烙铁与焊接点接触时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，结晶粗脆，象豆腐渣一样，那就不牢固，形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散，使焊点锡量不足，也容易不牢，还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中，即将焊点零件脚全部浸没，其轮廓又隐约可见。（图1-4）焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍停片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂状，造成附着不牢固而引起假焊。焊接结束后，首先检查一下有没有漏焊，搭焊及虚焊等现象。虚焊是比较难以发现的毛病。造成虚焊的因素很多，检查时可用尖头钳或镊子将每个元件轻轻的拉一下，看看是否摇动，发现摇动应重新焊接。三、元器件准备将所有元器件引脚上的漆膜、氧化膜清除干净，然后进行搪锡（如元件引脚未氧化则省去此项），根据示图1、2要求，将电阻、二极管弯脚。焊锡丝印刷电路板