款超外差收音机原理与制作

超外差式收音机的组装超外差式收音机的组装周口市职业中专周口市职业中专主主 要要 内内 容容第二章第二章 咏梅咏梅Q/GST57-90Q/GST57-90型超外差收音机工型超外差收音机工1.1 无线电广播和接收概述无线电广播和接收概述1.2 超外差收音机的组成框图和工作过程超外差收音机的组成框图和工作过程1.3 咏梅咏梅Q/GST57-90Q/GST57-90型型超外差收音机工作原理超外差收音机工作原理2.1 基本元器件电阻、电容的识别基本元器件电阻、电容的识别2.2 组装前的准备工作组装前的准备工作2.3 组装、焊接组装、焊接2.4 调试调试第一章 超外差式收音机工作原理1.1 1.1 无线电广播和接收概述无线电广播和接收概述一一.无线电广播无线电广播无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。声音信号声音信号声电转换声电转换发射发射声音信号都是一样的，如果不处理就向空中发射，则所有电台的声音声音信号都是一样的，如果不处理就向空中发射，则所有电台的声音信号将混在一起，将互相干扰变成杂音而无法接收。因此必须利用调信号将混在一起，将互相干扰变成杂音而无法接收。因此必须利用调制将不同信号调制的不同频段上。制将不同信号调制的不同频段上。低频电磁波传输距离不如高频电磁波，且要求较长的发射天线。通低频电磁波传输距离不如高频电磁波，且要求较长的发射天线。通过调制可以将低频信号变为高频信号。过调制可以将低频信号变为高频信号。调制调制kHz4.33.0f图图11 无线电广播发射原理框图无线电广播发射原理框图调制的作用：调制的作用：4L发射天线长度与波长的关系：发射天线长度与波长的关系：信号的调制方式：信号的调制方式：调幅（调幅（AM）调频（调频（FM）调相（调相（PM）无线广播采用无线广播采用调幅（幅度调制）基本原理：调幅（幅度调制）基本原理：载频信号载频信号（高频信号）（高频信号）调制信号调制信号（声音信号）（声音信号）调幅信号输出调幅信号输出调制器调制器调制过程(演示)长波：长波：f535kHz中波：中波：535kHz f1605kHz短波：短波：几几MHz f10几几MHz调幅调幅:是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说，通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制是说，通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制信号的信息包含入高频信号之中，通过天线把高频信号发射出信号的信息包含入高频信号之中，通过天线把高频信号发射出去，然后就把调制信号也传播出去了。去，然后就把调制信号也传播出去了。二二.无线电广播的接收无线电广播的接收 无线广播的接收仪器为收音机。在晶体管收音机中，多采用磁性无线广播的接收仪器为收音机。在晶体管收音机中，多采用磁性天线作为接收信号的天线。天线作为接收信号的天线。磁性天线结构图磁性天线结构图电路符号电路符号初级初级次级次级磁棒磁棒线圈线圈LC并联谐振回路：并联谐振回路：LCfa21CCCLfafa=fS某台载频电磁波在LC回路中产生并联谐振在次级线圈中感生出高频调幅信号接收到信号磁性天线回路，作用是选台，并将信号通过绕磁性天线回路，作用是选台，并将信号通过绕在磁棒上的次级线圈耦合到变频级在磁棒上的次级线圈耦合到变频级1.2 超外差收音机的组成框图和工作过程一一.组成框图组成框图输入输入电路电路变频变频电路电路中放中放检波检波音频音频放大放大功率功率放大放大ut高频调高频调幅信号幅信号ut放大的放大的中频调中频调幅信号幅信号ut音频音频信号信号ut放大的放大的音频信音频信号号ut中频调中频调幅信号幅信号465kHz将高频调幅波变成中频调幅波，我国采用的中将高频调幅波变成中频调幅波，我国采用的中频频率固定为频频率固定为465kHz。高频和中频调幅波的包。高频和中频调幅波的包络线相同络线相同将中频调幅信号选频、放大。中频放大器为以将中频调幅信号选频、放大。中频放大器为以LC谐振回路为负载的窄带放大器，可有效抑制谐振回路为负载的窄带放大器，可有效抑制其他信号。其他信号。将中频调幅信号还原成音频信号电压。将中频调幅信号还原成音频信号电压。音频放大和功率放大的作用是放大音频信号以音频放大和功率放大的作用是放大音频信号以推动扬声器发声。推动扬声器发声。二二.工作过程工作过程三三.特点特点超外差式收音机是相对于直接放大式收音机而言的，直接放大式收音机结构框图如图：检波检波音频音频放大放大功率功率放大放大输入输入电路电路中放中放变频变频电路电路中放中放可见，直接放大式无变频和中放，而是将接收到的高频信号放大，直接检波取出音频信号。超外差收音机先将高频信号通过变频变成中频信号，此信号的频率高于音频信号频率，其频率固定为465kHz。由于465kHz取自于本地振荡信号频率于外部高频信号频率之差，故成为超外差。即：（高频调幅信号）（本振）中频Sfff0465kHz5351605kHz10002070kHz超外差式的优点：中放可采用窄带放大器。可以较容易地实现很高的增益，工作也比较稳定。能获得较高的灵敏度和稳定性。直接放大式的高放必须采用宽带放大器，在增益要求较高的情况下其实现较为困难，而工作也不稳定。中放级采用窄带放大器，经多个谐振回路选择。有较强的选择性和较高的信噪比。由于不论哪一个电台的广播信号，在接收中都变成固定频率的中频信号在放大，因此，对不同电台具有大致相同的灵敏度。1.3 咏梅Q/GST57-90型超外差收音机工作原理1.电原理图电原理图ututututut接收回路变频电路中频放大检波低放功放接收回路（接收回路（C1A、B1）2.电路工作原理电路工作原理变频电路（变频电路（BG1、C1B、B2、B3）B2B3C1BBG1fsf0直流、f0、fs、f0-fs、f0+fs、2f0、2fs f中频中频=f0-f s=465kHzf0=465kHz在超外差收音机中，用一只晶体管同时产生本振信号和完成混频工作，这种电路称为变频。LC并联谐振回路在其固有振荡频率等于外界某电磁波频率时产生并联谐振，从而将某台的调幅发射信号接收下来。并通过线圈耦合到下一级电路。作用：将天线回路的高频调幅信号变成频率固定的中频调幅信号。原理：利用晶体管（BG1）的非线性特性，对输入信号的频率进行合成，得到多个频率不同的输出信号，并通过选频回路选择所需要的信号。中频放大电路（中频放大电路（BG2、B4）作用：将中频信号进行放大。要求：要求：有足够的中放增益（60dB），常采用两级放大；有合适的通频带（10kHz）；频带过窄，音频信号中各频率成分的放大增益将不同，将产生失真；频带过宽，抗干扰性将减弱、选择性降低。为了实现中放级的幅频特性，中放级都以LC并联谐振回路为负载的选频放大器组成，级间采用变压器耦合方式。注：本次综合实验中所用到的中频变压器（中周）不可互换，且厂家已经调整好，不要调整。检波电路（检波电路（BG3、C8、C9、R9、W）TTuiu0BG3R8200C5W5Kuiu0BG3在电路中的使用相当于一个二极管。原理：当BG3输入到某一正半周峰值时，BG3导通，C5、C11充电，当BG3的输入电压小于C5上的电压时，BG3截止，C5、C11放电，放电时间常数远大于充电时间常数，这样在放电时C5上的电压变化不大。在下一个峰点到来时，BG3导通，C5、C11继续充电。这样就能将中频信号中包含音频信息的包络线检测出来。低放和功放（低放和功放（BG4、BG6、BG7、B5、B6）低放：BG4。功放：主要有BG6、BG7组成的互补对称功率放大器构成。作用：对音频信号的幅度和功率进行放大，推动扬声器。B5：输入变压器：输入变压器B6：输出变压器：输出变压器收音机组装与调试收音机组装与调试2.1 基本元器件电阻、电容的识别基本元器件电阻、电容的识别电阻（电阻（R）电阻从原理上分为固定电阻器和可变电阻器（包括可变电位器），从材料上分为碳膜、金属、金属氧化膜。从制作上又分为线绕、陶瓷（薄膜和厚膜）、水泥、薄膜、厚膜、玻璃釉等。分类：分类：单位：单位：电阻的基本单位是：（欧姆）此外还有K（千欧）、M（兆欧）。他们之间的具体换算如下：1K1000；1M1000K1000000常用电阻的标称功率有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等。电阻的标称功率：电阻的标称功率：W（瓦特）（瓦特）电阻的标称及识别方法：电阻的标称及识别方法：电阻阻值的标称一般使用色环方法表示。其中又有4环和5环之分，4环电阻误差比5环电阻要大，一般用于普通电子产品上，而5环电阻一般都是金属氧化膜电阻，主要用于精密设备或仪器上。颜色第一环第二环第三环乘数误差棕1111011%红2221022%橙333103黄444104绿5551050.5%蓝6661060.25%紫7771070.10%灰8881080.05%白999109黑000100金 5%银 10%无 20%电阻色码系统电阻色码系统2 2 100 对应电阻值：22100 4 7 0 103 对应电阻值：470103 四环电阻五环电阻按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机 固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。电容（电容（C）电容的分类电容的分类电容的单位电容的单位电容的基本单位是：F（法），此外还有F（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（），由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是F、nF、pF的单位，而不是F的单位。他们之间的具体换算如下：1F1000000F；1F=1000nF=1000000pF电容标称值的识别：电容标称值的识别：电解电容（有极性）电解电容（有极性）其他无极性电容（瓷片电容）其他无极性电容（瓷片电容）22u50v负极标识引线长短_+u正负极的判别：正负极的判别：、u标称值的判别：标称值的判别：从电容侧面可以读出电容的从电容侧面可以读出电容的 容值和耐压值容值和耐压值103u标称值的判别：标称值的判别：直接标称法。如果数字是，那它代表的是，如果是10n，那么就是10nF，同样100p就是100pF。不标单位的直接表示法：用13位数字表示，容量单位为pF，如103=10103 PF色码表示法：（类似电阻的色码）2.2 组装前的准备工作组装前的准备工作参照元器件清单清点元器件的种类和数目并用万用表检参照元器件清单清点元器件的种类和数目并用万用表检查各元器件的参数是否正确及是否损坏。查各元器件的参数是否正确及是否损坏。电阻的检查：电阻的检查：通过电阻的色环读出各电阻的电阻值并用万用表进行验证，检查其数量与参数是否与清单一致。电容及双连的检查：电容及双连的检查：用万用表的欧姆档检查电容有无短路、断路。好的电容在用万用表检查时有明显的充电过程。二极管的检查：二极管的检查：单向导电性是否存在？并判别其极性。IN4148+_IN4148 硅管三极管的检查：三极管的检查：三极管各PN结单向导电性是否存在？3DG201色点型号e b c3DG201（9011）：NPN3CX201（9012）：PNP天线线圈、中周、输入及输出变压器的检查：天线线圈、中周、输入及输出变压器的检查：检查天线线圈、中周、输入及输出变压器各电感线圈是否存在开路？检查天线线圈、中周、输入及输出变压器各电感线圈是否存在开路？对照原理图检查印刷电路板布线及各元器件位置是否正确。要求能清对照原理图检查印刷电路板布线及各元器件位置是否正确。要求能清楚地将原理图和印刷电路的元器件和连线对应起来。楚地将原理图和印刷电路的元器件和连线对应起来。处理元器件各管脚（去氧化层）并镀锡。在处理过程中可用小刀刮掉处理元器件各管脚（去氧化层）并镀锡。在处理过程中可用小刀刮掉各管脚氧化物到管脚发亮。（处理管脚也可在焊接过程中进行）各管脚氧化物到管脚发亮。（处理管脚也可在焊接过程中进行）特别注意：天线线圈、中周、输入及输出变压器需要处理时应小心，特别注意：天线线圈、中周、输入及输出变压器需要处理时应小心，一般情况下，它们的引线均已镀锡，可不处理。一般情况下，它们的引线均已镀锡，可不处理。2.3 组装、焊接组装、焊接 工具及消耗品：工具及消耗品：烙铁、镊子、楔口钳、尖嘴钳，螺丝刀、焊锡等。烙铁、镊子、楔口钳、尖嘴钳，螺丝刀、焊锡等。组装焊接注意事项：组装焊接注意事项：注意安全：烙铁电源线是否存在漏电隐患！烙铁在焊接中温度较高，严禁烫伤他人和自己。也不要碰到其他任何可燃物，特别是导线！烙铁放置：烙铁头向外，导线向自己。注意各中周及振荡线圈的位置不能互换！电解电容、二极管极性以及三极管e、b、c不能出错！各元器件高度应适当，所有元器件高度均不能超过中周的高度。否则收音机外壳将无法合拢。组装顺序：组装顺序：从左从左 右，从上右，从上 下，从中央下，从中央 四周。四周。从大到小从大到小本次实验由于所有元器件高度均不应该超过中周，组装顺序可按下执行：本次实验由于所有元器件高度均不应该超过中周，组装顺序可按下执行：原则：方便焊接。原则：方便焊接。双连；双连；振荡线圈、中周；振荡线圈、中周；输入变压器、输出变压器；输入变压器、输出变压器；电电位器；位器；电阻、电容、二极管、三极管；电阻、电容、二极管、三极管；天线线圈；天线线圈；耳机；耳机；喇叭导线、电源线及其他导线。喇叭导线、电源线及其他导线。实际组装顺序自己可根据实际情况进行。实际组装顺序自己可根据实际情况进行。焊接过程及方法：焊接过程及方法：正式焊接前应练习，掌握焊接方法后再正式焊接。正式焊接前应练习，掌握焊接方法后再正式焊接。在焊接前，烙铁应充分加热，达到焊接的要求。在焊接前，烙铁应充分加热，达到焊接的要求。用内含松香助焊剂的焊锡进行焊接，焊接时锡量应适中用内含松香助焊剂的焊锡进行焊接，焊接时锡量应适中。焊锡焊锡松香焊接时两手各持烙铁、焊锡，从两侧先后依次各以焊接时两手各持烙铁、焊锡，从两侧先后依次各以45度角接近所度角接近所焊元器件管脚与焊盘铜箔交点处。待融化的焊锡均匀覆盖焊盘和焊元器件管脚与焊盘铜箔交点处。待融化的焊锡均匀覆盖焊盘和元件管脚后，撤出焊锡并将烙铁头沿管脚向上撤出。待焊点冷却元件管脚后，撤出焊锡并将烙铁头沿管脚向上撤出。待焊点冷却凝固后，剪掉多余的管脚引线。凝固后，剪掉多余的管脚引线。每次焊接时间在保证焊接质量的基础上应尽量短（每次焊接时间在保证焊接质量的基础上应尽量短（5秒左右）。时间秒左右）。时间太长，容易使焊盘铜箔脱落，时间太短，容易造成虚焊。太长，容易使焊盘铜箔脱落，时间太短，容易造成虚焊。平焊平焊立焊立焊2.4 调试调试 在收音机焊接完成后，为了验证电路的工作是否正常，需要对收在收音机焊接完成后，为了验证电路的工作是否正常，需要对收音机进行必要的测试，在本次组装过程中，主要的测试工作有（测试音机进行必要的测试，在本次组装过程中，主要的测试工作有（测试数据在验收时一并上交）：数据在验收时一并上交）：各晶体管各晶体管e、b、c三极静态工作电压测量。三极静态工作电压测量。收音机整机电流及断点电流测量（在测量断点电流收音机整机电流及断点电流测量（在测量断点电流前断点电流测试点不应连接上）。前断点电流测试点不应连接上）。如收音机在通电情况下，无法正常接收信号或上述测量数值与原理电路图如收音机在通电情况下，无法正常接收信号或上述测量数值与原理电路图给出的数值相差较大，则检查焊接过程是否出现错误，自行检查并改正。如自给出的数值相差较大，则检查焊接过程是否出现错误，自行检查并改正。如自己无法解决，请指导老师协助！己无法解决，请指导老师协助！