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1高频电路课程设计设计题目:收音机(原理、装配及调试)院系：物理科学与技术学院专业班级：电信0702班学号：200722240222姓名：吴江勇指导教师：王步飞2一、设计目的1.了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用万用表。2.学习并掌握超外差收音机的工作原理3.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的焊接技术。4.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。初步学习调试电子产品的方法，提高动手能力。二、设计器材1.电烙铁、焊锡丝2.螺丝刀、镊子、钳子等必备工具3.万用表4.中夏牌ZX2045型袖珍收音机实验套件5.五号电池两节三、设计概要超外差收音机在无线电接收机中的应用非常广泛，二超外差收音机又是无线电接收机的典型电路。收音机虽然小，可谓五脏俱全，它包含了无线电接收的哥哥功能电路。收音机、电视机、手机都采用外差电路接收信号，就连雷达接收机同样也采用外差电路，只是他们的工作频率不同，但接收原理是一样的。近年来由于科技的不断进步，新工艺、新技术、新器件的不断出现，收音机已朝着电路的集成化，电子调谐，数字显示，电脑控制及多功能、高指标、使用方便等方向发展。本实习采用3V低压硅管六管超外差式收音机，它由输入回路高放混频级、一级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和功放级等部分组成，几首频率范围为535KHz~1605KHz的中波段。1.元件说明①中频变压器（以下简称中周）四只为一套，其接线图见印制板图。B2为振荡线圈的中周型号为LF10（红色）、B3为第一级中放用的中周（黄色）、B4为第二级中放的中周（白色），B5为中频耦合中周（黑色）。中周外壳初期屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须可靠地接地。②B6为输入变压器，B7为输出变压器，线圈骨架上有凸点标记为初级，印制板上也有圆点作为标记，器接线图在印制板上可以很明显的看出，安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。③三极管V6、V7为9013属于中功率三极管放大倍数大约为180。9014为低频功放，放大倍数约等于250，9018适合于高频功放，放大倍数约为120。④电路原理图中所标称的元件参数为参考值，如与实际给出的元件参数有出入需自己灵活掌握。所有元件详细情况见元件清单。2.安装顺序3先装低矮和耐热元件，然后再装大元件，最后再装怕热元件。①电阻的安装：先将阻值识别号，可以采用紧贴式和立式。我门要按R１——R8的顺序焊接，以免漏掉电阻，焊接完电阻之后我门需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前得值是一样（检验是否有虚焊）。②电容和三极管的安装：先焊接瓷介电容，要注意上面得读数，紧接这就是焊电解电容了，特别要注意长脚是＂+＂极，短脚是＂—＂极。，剪脚长度是适中，电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。③由于调谐用的双连拨盘时离电路板很近，所以在它的圆周内的高处部分的元件脚在焊接前先用斜口钳剪去。④焊接发光二极、喇叭和电池座。元件清单序号名称型号规格位号数量序号名称型号规格位号数量1三极管9018V1,V21支18瓷片电容682、103C2、C1各1支2三极管9018V3、V42支19瓷片电容223C4、C5、C73支3三极管9014V51支20双联电容CBM-223PC1支4三极管9013HV6、V72支21收音机前盖1个5发光二极管Φ3红LED1支22收音机后盖1个6磁棒线圈5*13*55mmB11套23刻度尺、音窗各1快7中周红、黄，白、黑B2、B3、B4,B53个24双联拨盘1个8输入变压器E型六个引出脚B6,B71个25电位器拨盘1个9扬声器Φ58mmY1个26磁棒支架1个10电阻器100ΩR6、R8、R103支27印刷电路板1块11电阻器120ΩR7、R92支28电路图及说明1份12电阻器330Ω、1.8KR11、R2各1支29电池正负极簧片1套13电阻器30K、100KR4、R5各1支30连接导线4根14电阻器120K、200KR3、R1各1支31双联及拨盘螺丝Φ2*53粒15电阻器5K（带开关插脚式）RP1支32电位器拨盘螺丝Φ1.6*51粒16电解电容0.47μF、10μFC6、C3各1支33自攻螺丝Φ2*51粒17电解电容100μFC8、C92支34四、设计原理1.最简单收音机原理图1中LC谐振回路是收音机输入回路，改变电容C使谐振回路固有频率与无线电发射频率相同，从而引起电磁共振，谐振回路两端电压VAB最大，将该电波接收下来。经高频放大电路放大后，通过由二极管D和滤波电容C1构成的检波电路，将调幅信号包络解调下来，得到调制前的音频信号，再将音频信号进行低频放大，送到喇叭，就完全还原成可闻的声波4信号。这就是最简AM收音机（也称高放式收音机）的工作原理，它简单，但可行性、可使用性太差，不适合日常使用。由于高放式收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的放大，要想在整个中波频段535kHZ—1605kHZ获得一致放大是很困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机图1最简单的收音机组成框图2.超外差收音机原理所谓超外差式，就是通过输入回路先将电台高频调制波接收下来，和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波（如：调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz）调制波。超外差的实质就是将调制波不同频率的载波，变成固定的且频率较低的中频载波。在广播、电视、通讯领域，超外差接收方式被广泛采用。如图2。图2超外差原理在超外差的设计中，本振频率高于输入频率。用同轴双联可变电容器，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：如接收信号频率是：600kHz，则本振频率是1055kHz；1000kHz，则本振频率是1455kHz；1500kHz，则本振频率是1955kHz；5由于谐振回路谐振频率，f与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性进行修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。超外差方式使接收的调制信号变为统一的中频调制信号，在作高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。比较起来，超外差式收音机具有以下优点：（1）接收高低端电台（不同载波频率）的灵敏度一致；（2）灵敏度高；（3）选择性好（不易串台）。由于直接放大式收音机的灵敏度比较低，只能接受本地区强信号的电台，接收远地电台的能力较弱，它的选择性差，接收相邻频率的电台信号时存在串台现象。为了提高灵敏度和选择性，就要采用超外差式收音机。超外差式收音机有别于直放式收音机的特点是它不直接放大广播信号，而是通过一个叫变频级的电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个固定中频信号(我国规定中频频率是465KHz)，由中频放大器进行放大，然后进行检波，得到音频信号，最后推动扬声器工作。9018-2型袖珍收音机，采用典型六管超外差式电路，具有安装调试方便、工作稳定、灵敏度高、选择性好等特点，功放级采用无输出变压器的功率放大器，(OTL电路)，有效率高、频率特性好、声音宏亮、耗电省等特色。是一款值得青少年无线电爱好者动手制作的套件。3.9018-2袖珍型收音机电路的工作原理图3是9018-2袖珍型收音机的电路原理图。为了分析方便，它的工作过程可以画成方框图，如图4。图3电路原理图6图4原理方框图①输入调谐电路输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T1的初级线圈Lab组成，是一并联谐振电路，Tl是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，电台信号频率是f=l／2πLabCA，当改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。②变频电路本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VTl为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz的中频信号。VTl、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465KHz的等幅高频振荡信号。由于Cl对高频信号相当短路，Tl的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、cB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT1的发射极上。混频电路由VTl、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是：(磁性天线接收的电台信号)通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过Tl的次级线圈Lcd送到VTl的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTl和发射极，两种频率的信号在T1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz的信号，这就是中频信号。混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz，可以把465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过T3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。③中频放大电路它主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。第一中放电路中的VT2负载是中频变压器T4和内部电容组成，它们构成并联谐振电路，谐振频率是465KHz，与前面介绍的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电路，它比高频信号更容易调谐和放大。④检波和自动增益控制电路中频信号经一级中频放大器充分放大后由T4耦合到检波管VT3，VT3既起放大作用，又是检波管，VT3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高，有较强的自动增益控制(AGC)作用。AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，其控制过程是：外信号电压↑→Vb3↑—Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓通过R3Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓→外信号电压↓7检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。⑤前置低放电路检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。⑥功率放大器(OTL电路)功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量。VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏量电阻。变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。五、电路调试焊接前应：1元器件的检测:装机之前，对所使用的个元器件一一进行严格的检查，看看有没有遗漏或损坏的元件.2元器件的安装:可以先安装焊接电阻，按照先小型器件，后大型器件的原则，完成安装焊接。3将电源槽扬声器安装在收音机外壳的对应位置，用焊锡焊接导线在接线柱上。将电源的正负极焊接在电路板对应位置，扬声器的导线不分正负极所以就近焊接，使导线不容易扭曲干扰为佳。4检查焊接是否正确。5安装焊接完毕后，仔细对照电路图和电路板图核对每个元器件位置和引线极性，另外还要注意有无搭锡的地方。6焊接完毕，拨下电烙铁插头，待其冷却后，收回工具箱。待所有元器件都焊接完成后，测量电流，关掉电位器开关，装上电池（注意正负极）用万用表50mA档表笔跨接在电位器开关的两端（黑表笔接电池负极、红表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mA，则说明可以通电，将电位器打开（音量旋至最小即测量静态电流）用万用表分别依次测量D、C、B、A