高频课程设计调幅广播收音机的组装与调试

东北林业大学毕业论文2高频课程设计设 计 说 明 书设计项目： 调幅广播收音机的组装与调试 项目完成人： 指导教师： 学 院： 机电工程学院 专 业： 电子信息工程2009级4班 2011年12月30日调幅广播收音机的组装与调试摘 要电子设计自动化技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节，个中软件应用到电子设计，使电路的设计，调整和改进更加高效便捷。简单分析了超外差式调幅收音机电路的工作原理及其组装和调试。现在的S66E将原来的插座改为立体声耳机插座，电路原理图未变，步线有所调整。更改后的收音机灵敏度更高、声音更洪亮、用途更广泛，适合MP3、单放机等机型所使用的耳机。散件为3V 低压金硅管六管超外差式收音机，具有安装调试方便、工作稳定、生硬洪亮、耗电省等优点。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、低放级和公放级等部分组成，接受频率范围为535KHZ1605KHZ的中波段。关键词：高放混频级低放兼检波级 低压金硅管An am radio broadcast of the assembly and testAbstractElectronic design automation technology has infiltrated into electronic systems and application-specific integrated circuit design in all aspects, in a software application to the electronic design and simulation, circuit design, adjust and improve more efficient convenient. A simple analysis of the superheterodyne AM radio circuit and the principle ofassembly and debugging. Now the S66E the original stereo headphone socket to socket,circuit schematics unchanged, infantry line adjustments. After the change of radio sensitivity higher, sound more resonant, more extensive use for MP3, player models, such asby using headphones. Parts of 3 V low-voltage of the silicon six superheterodyne radio,with the installation debugging convenience, the stability, rigidity, whose advantages in power consumption. It is the importation of high-level radioactive mixer circuit level, ina release, the two-in, pre-release of the detection of low-level, low-level and on the high-level and other components, to accept the frequency range of 535 KHZ 1605KHZ in the band .Key words：Mixing high-level And low-level detection Low-voltage of the silicon目 录摘要Abstract1设计任务与要求11. 1设计任务11.2基本要求12系统设计13单元电路设计54系统测试165结论23参考文献 高频课程设计调幅广播收音机的组装与调试1 设计任务与要求1.1 设计任务利用所提供的元器件制作一个超外差中波段调幅广播收音机。通过安装调幅超外差式收音机，了解无线电收音机的一般组成原理、结构及特点；熟悉收音机各单元电路。包括调谐输入电路、变频电路、中放电路、检波电路、低放电路、功放电路的原理及功能；学习调幅超外差式收音机的常用调试方法学习电子电路元器件的安装与焊接工艺。在模块实验的基础上掌握调幅接收机组成原理，建立调幅系统概念；学会调幅接收机系统的安装，增强动手能力。掌握调幅接收机系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。1.2 基本要求主要技术参数：（1）接收频率范围：5351605KHz（2）中频：465 KHz（3）灵敏度: 50uV（4）输出功率： 100mW（5）电源：3V（6）调谐方式：手动电调谐（7）测量各级静态工作点（8）调整中频频率（9）调整频率覆盖（10）调整灵敏度（统调）（11）测定最大输出功率2 系统设计2.1 调幅广播收音机的原理概述民用广播和收音机发明于本世纪初。近百年来，无线电广播与收音机技术发生了翻天覆地的变化。 广播方式从调幅(AM)广播时代开始，经历了调频(FM)广播、调频立体声(FM STEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前，科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。民用广播所使用的频率，经历了长波(LW)、中波(MW)、短波(SW)、超短波调频(FM)、卫星调频广播等阶段；广播的传播距离和覆盖范围也从近距离到利用人造地球卫星进行全球转播等；收音机从矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机，到使用微电脑处理器的数字调谐收音机；收音机的基本电路形式、也从直接放大式，到超外差式、多次变频式电路。收音机的体积也从笨重变小到微型，而音质却越来越好。表2-1 收音机的发展历史年 代收音机基本电路和常用信号放大元件主要民用广播制式和波段20-60年代电子管电路/直放式，外差式长波/中波/短波50-70年代晶体管电路/外差式，多次变频中波/短波/调频70-80年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频90年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频/数字广播中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播，也伴有部分天波。中波广播从电台的发射天线到收音机的接收，其距离一般在直径几百公里以内，而且中波波长比较长，不容易受到建筑物等障碍的影响，适合省际电台的广播。中波的传播主要受电离层的影响，夜间收到的中波电台会比白天多。这是由于电离层导电性能在白天和夜间的不同变化引起的。白天，由于阳光照射，电离层密度增大，导电性能增强，对电波的吸收也大，中波很大一部分被吸收，传播得不远；夜间时，大气不受太阳照射，电离层导电性能大大减弱，中波就可以通过天波途径，传送到很远的地方。因此收听中波电台最好选择在夜间。短波的主要传播途径是天波。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。而地球上空的电离层就像一面变化多端的镜子，它对短波的反射能力，它存在的高度随时在变化，因此短波广播变得不可靠。在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。外差：输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。 因为，它是比高频信号低，比低频信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫超外差式。优点：灵敏度高、选择性好，音质好（通频带宽）、工作稳定（不容易自激）。缺点：存在中频干扰和镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰信号）和其它变频干扰。本设计采用超外差式调幅接收机。超外差式收音机的特点是本机振荡信号频率超过输入信号频率，混频产生一个固定差频信号中频信号。所以这种接收方式叫超外差式。超外差式调幅接收机由变频级，中频放大级，检波和自动控制带路，和低频放大电路构成。中频放大级电路时指变频输出至检波之间的电路，其性能的优劣直接影响到收音机的灵敏度，选择性和频率特性等指标。从天线感应到的高频调幅信号，经输入回路的选择送入变频器。本振信号与接受到的高频调幅信号在变频器内经过混频作用，得到一个 与接受信号调制规律相同的固定中频调幅信号。该中频调幅信号经中频放大后，送如检波器，把原音频信号解调出来，并滤除残余中频分量，再由低频功率放大后推动扬声器发出声音。AGC是自动增益控制电路，自动控制中频放大增益。图2-1 调幅广播收音机组成框图2.2 主要技术指标（1）频率范围与中频接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。目前，调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。表2-2 无线电广播的波段划分我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。所谓全波段收音机，应包括以上各波段，覆盖全部频率范围。所谓多波段收音机，是指其接收范围没有完全覆盖所有波段。为使短波的频率调整更准确、更为容易，多波段收音机又将短波波段分为若干频段SW1、SW2、SW3通常分为七段。超外差式中波收音机中频频率：调幅465 KHz；二次变频式短波收音机第一中频：10.7MHz；短波第二中频：455KHz；中频的频率必须低于收音机的接受频段之外，且它的倍频，应该尽量少的落于接受的频段之内，以免干扰接收频段的工作。 中波的接收频段为535kHz1605kHz之间，所以将中频定于略低于低频频率的465 KHz。它只对4652=930MHz和4653=1395两个点频形成干扰，已经是最少的了。（2）灵敏度 指收音机接收信号的能力，灵敏度越高，表示接收微弱信号的能力越强，可以接收广播电台的数越多。它反映了收音机在正常收听条件下接收微弱信号的能力。一般规定，灵敏度指输出信噪比不小于20dB时，在负载上有1/10额定输出标准功率下，天线输入端所需要的最小电场强度。对使用磁性天线的收音机用输入电场强度表示，即mV /m或V/m。目前一般收音机的实际灵敏度为13mV /m，而要求高的可达0.20.5mV /m。对使用非磁性天线的收音机（短波段）用需要输入的高频信号电压V表示，普及型一般达到50200V。（3）选择性选择性也称阻带特性，它表示收音机抑制邻近电台干扰的能力，因为在同一波段内电台数较多，因此，收音机在实际工作时能否对邻近电台有足够的抗干扰能力，是衡量收音机优劣的主要指标之一。选择性好的收音机能从两个频率十分接近的电台中，选出其中一个而抑制另一个。若能同时收听到两个电台的信号，串称为串音，表示选择性差。超外差调幅收音机中，选择性除了与输入调谐回路有关外，很大程度上取决于中频放大器的频率特性。选择性定义为：设收音机调谐与输入信号频率，使输出为某一固定值（通常指输出信噪比不小于20dB时，在负载上有1/10额定输出标准功率）时，天线输入端所需要的最小电场强度，当输入信号为（收音机失谐频率，通常取9 KHz）时，为使收音机输出仍为某一固定值，输入信号需加强，如为，则收音机的选择性，可由下式表示：例如，收音机在某一谐振频率上的灵敏度为100mV，而偏离这一频率9 KHz时的灵敏度为1000mv，则选择性为： 分贝数越大，选择性越好，一般收音机选择性要求为1520 dB，较高级的要求为2630 dB。国标规定，A类机选择性大于30dB；B类机应大于16dB。C类机大于10 dB。（4）输出功率 接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。指收音机扬声器上得到的电功率。输出功率有以下几种：最大输出功率：指不考虑失真情况下的最大功率；额定输出功率，指在一定失真范围内的输出功率（一般指失真5时的情况）。（5）整机诣波失真整机诣波失真是衡量收音机放音逼真程度的主要指标之一。如果在输入端输入一正弦波音频的调制信号，其频率为，由于收音机各级存在非线性失真，在输出端不再是原正弦波形，即在输出端除了有基波外，还将有、2、3等谐波输出，而非非线性失真系数定义为高次诣波电压的有效值与基波电压有效值的百分比，即：谐波失真对音质影响较大，失真小，音质优美动听，失真大，音质嘶哑变调，非常难听。一般收音机在放音频率中，低频失真较大，高频失真较小，故，一般要求最大失真必须小于58之间。国标对失真的规定为，A类机小于7；B类机小于10；C类机小于15。3 单元电路设计图3-1 六管超外差式调幅广播收音机电路原理图3.1 天线晶体管收音机常用的天线有二种:磁性天线（俗称磁棒）和拉杆天线。磁性天线广泛地应用于中波段，目前短波段1012MHz以下也经常采用磁性天线。中波段采用的磁性天线为Mx型(即锰锌铁氧体)，有Mx-400-Y型和Mx-400-P型两种；短波段采用的为Nx等型(即镍锌铁氧体)，有Nx-60-Y型、Nx-40-Y型和Nx-60-P型三种；Y系列截面为圆形，P系列截面为矩形。它的作用是把磁性天线附近的电磁波汇聚到磁性天线上，并感应给调谐线圈L1。当磁性天线的磁棒与电波传播方向垂直时，磁性天线接收的能力最强。如图3-2所示。磁性天线的方向性，使得收音机转动到某一方向时，扬声器发出的声音最大，同时，也抑制了非接收方向来的干扰电波，从而减少了杂音。拉杆天线应用于短波段。有时候在短波段采用磁性天线后再外接拉杆天线，以提高收音机的短波接收灵敏度。图3-2 磁棒与电波传播方向设计晶体管收音机时所需知道的天线参数，对于磁性天线来说是：有效高度和品质因数；对于拉杆天线是有效高度和等效电容。（1）磁性天线的有效高度 磁性天线有效高度的定义为:天接上感应的电压和电场强度之比。即：在式中,为天线上感应的电压(微伏)，为天线端的电塌强度(毫伏/米)。由式()可知，天线上感应的电压和天线的有效高度成正比。故收音机采用的磁性天线的有效高度愈高，则其灵敏度亦愈高。磁性天线在空间电磁场中感应的电压为：在式中,为接收电台的角频率，为磁性天线的线圈圈数（即输入电路的初级圈数）；为磁棒的截面积（m2），为磁棒的有效导磁系数，为线圈的直径，为磁棒的直径，c为光速，所以：常用磁棒M4型的有效高度=9，N1型的有效高度=4。（2）磁性天线的品质因数磁性天线的品质因数，是衡量磁性天线性能的主要指标之一，它和磁性天线棒的材料有关，也和使用频率有关。在中波段，M4型的品质因数约为110130；在短波段，M4型已不适用，N1型的品质因数约为160200，N1型在12MHz时，在140160之间。3.2 输入电路（1）输入电路等效分析输入电路又称调谐电路或选择电路，作用是从众多的电台信号中选出所需要的信号，并高效地传给后面的变频器，而把其它不需要的信号加以抑制。输入电路由磁性天线线圈（磁棒线圈的初级，如图3-3所示）。中波调谐线圈L1，通常用0.07mm7的多股铜制纱包线，采用单层密绕的方法制成。在普及型收音机中，也可以用单股铜制漆包线绕制。L1的匝数一般为80120匝。当磁性天线较短时，应多绕几匝；当磁性天线较长时应少绕几匝。L2的匝数一般为L1匝数的十分之一左右。对于不同匝数的L2，接收效果是：当L2的匝数偏多时，收音机的灵敏度较高，声音较大，但收音机会出现较大的噪声；当L2的匝数偏少时，收音机的噪声较小，但灵敏度较低，声音较小；当L2的匝数合适时，收音机的灵敏度较高，声音较大，而且噪声较小。 图3-3 磁性天线结构图 输入调谐电容，双连可变电容器CA（如图3-4所示）、输入连微调为了满足变频电路实现输入调谐回路与本机振荡电路频率跟踪的需要，以保本机振荡电路的振荡频率始终比调谐回路的频率高465KHz，实用中应使用双连可变电容，即输入调谐电容CA与本机振荡电路中的振荡电容CB是安装在同一根转动轴上的两个可变电容。当转动转轴时，CA与CB的容量将同时发生变化，故，称为双连可变电容器。在双连可变电容器中，每个电容器都由两组极板组成。其中一组极板镶嵌在转动轴上，并与外壳相连，称为动片。应用中为了使双连可变电容器的外壳起到屏蔽作用，外壳应接地，当然动片也就接地了。另一组极板经绝缘板固定在外壳上，不与外壳相通，也不能转动，称为定片。当动片全部旋入定片之间时，可变电容器的电容量最大；当动片全部旋出时，可变电容器的电容量最小。双连可变电容器又分两种：一种是组成双连的两只单连最大电容不一样，这种双连称为“差容双连”，其中电容量大的一只单连接输入回路，电容量大的一只单连接本机振荡器。差容双连在设计上考虑了超外差收音机的跟踪问题（见跟踪统调），因此，装接时可以省掉一只振荡回路的附加电容（俗称垫整电容）。另一种双连可变电容器，两只单连的最大电容相等，这种双连称为“等容双连”。 等容双连适用于多波段收音机，但使用时，振荡回路的垫整电容不能省去。输入调谐回路的补偿电容与本机振荡电路中的垫整电容，都是一只容量只有几个pF的小型电容器，也可称为半可调电容器。由于它们的容量和体积都很小，故，在袖珍式收音机中，为了缩小元器件的体积，通常使用一种将两个小电容与双连可变电容器装在一起的复合型可变电容器。在体积较大的台式收音机中，一般使用陶瓷或云母作介质的独立的半可变电容器。 图3-4 双连可变电容器外形结构及电路符号磁性天线输入电路如图3-5所示，等效电路如图3-6所示。由图3-5可知，磁性天线线圈就是输人电路的初级线圈。L为调谐回路线圈的电感量，RP为调谐回路室空载时的并联谐振电阻，RL为调谐回路的负载电阻，,n为翰入电路线圈初次线圈数比，为晶体管在工作频率下的输入电阻。C为调谐回路的总调谐电容。它包括可变电容器的电容及由线圈分布电容、接线电容、晶体管输入电容反馈至初级的电容及外加输入连微调电容（半调整电容）等组成的总电容。调节可变电容 CA 可使LC 的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。再由L2耦合到下一级变频级。 图3-5 磁性天线输入电路 图3-6 磁性天线输入等效电路（2）元器件计算中波段国家标准为535kHz1605kHz，频率高低端各留13%。对中频波道衰减要求大于20dB，对像频波道衰减要求大于25 dB，收音机通频带为9KHz。在元器件计算时，首先必须知道采用的可变电容器的最大容量和最小容量、波段的上限频率和下限频率。本机采用Mx-400-P型51355 mm 的中波扁磁棒。可变电容器为CBM223P型差容双连，片数多的一组是输入连CA，电容量约10340pF；片数少的一组是振荡连CB，电容量约1060pF，每组都附有一个315pF半可变微调电容。计算过程如下： 波段的上限频率和下限频率的计算为了使输入电路具有足够的波段覆盖，其上限频率取为：，下限频率取为：，即各自放宽3%。 波段覆盖系数的计算因为： 、，所以： 回路的附加电容的计算式中算得的C0值为回路除可变电容器容量外总的并联电容值，它应包括线圈分布电容C01（约25pF）、接线电容C02（约28pF）、晶体管输入电容反馈至初级的电容C03（约23pF），为使回路有足够的覆盖量，因此，计算的C0值一定得大于实际存在的分布电容，不足的电容另加半可变电容补足。如分布电容为16pF，则回路上还需并一只315pF的半调整电容器作收音机统调调整用。 回路的电感量L的计算式中，单位为KHz，单位为pF。 线圈圈数计算根据L值计算线圈圈数N：式中，L线圈的电感量（H），为线圈的长度（m），s为线圈截面积（m2），为磁棒的初始导磁系数，为线圈长度和直径的比值及磁棒初始导磁系数有关的系数（可查表得到）。 选取，可查得k为0.65,代入上式，可求得圈。初级用0.12mm的漆包线绕制。 输入中路初次级的耦合效率计算晶体管外差收音机的输入电路一般采用如图2-3-6所示的电路形式。输入电路初次级采用电感耦合。为了减少因耦合而产生的功率损耗，线圈之间希望采用紧耦合。但是晶体管输入阻抗中的电抗部分随工作频率的变化将反射至初极，当频率上升时，电抗部分也增加；如采用紧耦合，则反射初极的电抗随频率的变化势将影响收音机的统一调谐，在不是统调点处，因回路失谐而收音机灵敏度将降低。当然采用过松的耦合而大大降低输入电路的传输效率，亦为不可取。故一般均取在0.50.6之间，因此在绕制磁捧线圈时，初次级不用迭绕，而初次极线圈一般相隔710mm左右。 回路在工作时品质因数的计算回路在工作时的值,因选用磁棒为Mx-400-P型，查表可知110130之间，计算时取120。输入电路抗干扰能力，主要取决于回路在工作时的品质因数值, 的决定由收音机对中频波道衰减及象频波道衰减的要求而定，如设中频波道衰减为d1，象频波道衰减为d2，则：，对于中波段来说，为535KHz，为1605 KHz；，为二倍中频即930 KHz。在中波段经计算后，一般是大于, 故，品质因数值的决定以为准，在中波段且一般均为3050之间。在短波段中，一般不必计算，故短波段输入电路工作时值可以为准，其中为该波段最高频率，仍为二倍中频。对中频波道衰减要求大于20dB，对像频波道衰减要求大于25 dB，由上式求得，。 初次级圈数比的计算对于磁性天线输入电路的空载值一般可达120200，因此如果按照匹配来计算初次级圈数比时，将显得过高，虽然这能提高输入电路的抗干扰能力，但此时的回路谐振曲线比较尖锐，这将给收音机统一调谐带来困难，在不是统调点收音机灵敏度将降低。同时在不是统调点的实际抗干扰能力也并不佳，如要保正统调特性，势将对双连或三连可变电容器的同步提出过高要求，这是工艺制造上难以达到要求的。故一般采用下式计算初次级圈数比，而式中为算得值再加上1020的富裕量。式中,为初级感抗。这样磁性输入电路的参数己经取得。线圈在1MHz时, 千欧，120；。现设采用管子在1MHz时输入电阻为 ，代入S上式可求得，故次级约绕7圈。在短波段中，往往不用磁性天线，而单用机外拉杆天线，其计算方法和磁性天线输入电路计算方法大致相同，只是线圈构有所区别，此处不再赘述。3.3 变频器变频器由组成：由混频、本机振荡和选频三部分电路组成。其作用把本机振荡的频率信号与外来的信号通过VT1混频，从组合频率成分中取出差频为 的中频信号。本机采用自激式单管变频电路，即用一只晶体管完成振荡器和混频器的双重任务，如图3-7所示。R1是VT1的基极偏置电阻，R2为发射极电阻，是为了稳定工作点而设置的。C1为高频旁路电容，使基极对本振信号来说是交流接地，对外来信号有旁路作用。图3-7 变频器电路图（1）静态工作点电流估算由于本振和混频用同一只晶体管，对本振来说，工作电流大些容易起振，而对混频，由于要求晶体管工作在非线性区，电流不能大，为此工作点只能兼顾，一般取0.30.6mA为宜。设：Vcc经R6降压后约为2.3V， 所以，R2上的直流电压约为0.8V。（2）本机振荡电路的原理分析VT1、T2、CB和R2、C2组成互感耦合反馈式LC振荡器，共基调发式振荡电路。T2中的主振线圈L和可变电容CB决定振荡频率。满足反馈电压取自振荡线圈T2次级的一部分，混频器的本振信号经C3接到VT1发射极注入。该电路振荡的幅度条件，可通过调节T2的L1和L2的相对位置或圈数满足。振荡相位条件靠L1和L2的绕向与接法来实现。调节可变电容C值，可改变电路的振荡频率。为了避免晶体管低输入阻抗对振荡回路的影响，晶体管VT1的射极只接入振荡线圈T2次级的一部分，以提高LC回路的Q值，容易起振。由振荡频率：、得频率覆盖系数：所以： T2次级线圈电感为: （3）混频电路的原理分析接收电台信号由输入回路线圈次级耦合至VT1基极。本振信号控制VT1跨导，使跨导随t按本振规律变化的时变跨导，经该时变跨导的放大后，集电极电流中的中频分量：（式中称变频跨导）在中频负载回路T3上形成中频输出电压。中频回路对本振而言，视为短路。本振次级线圈对而言，视为短路。C1是交流旁路电容；R1是偏置电阻，控制工作点。R2、C2形成软激励振荡时的负偏压。VT1直流电流停振时比振荡时略有增大。电台信号和本振信号通过VT1变频后，由T3组成的谐振回路选出的调幅中频信号，达到频率变换的目的。CB是双连可变电容器的振荡连，当输入信号调谐频率改变时，本振频率也要随之改变，使本振频率始终高于输入信号一个中频。3.4 中频放大器输入电台信号与本振信号差出的中频信号恒为某一固定值465kHz ，由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低（我国规定调幅收音机的中频为465 kHz），所以它比高频信号更容易调谐和放大。它可以在中频“通道”中畅通无阻，并被逐级放大，即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频，便被“拒之门外”，因此，收音机的选择性也大为提高。本调幅收音机只有一级中放，由VT2和T3、T4两只中频变压器的初级线圈和相应的电容构成的谐振电路构成，该电路为单调谐中频放大电路。（1）静态工作点电流估算因为VT2的基极上偏置电阻R3接至VT3的集电极，所以，必须先找出VT3的集电极静态电压。设：Vcc经R6降压后约为2.3V，则： 经R4降压后为：VT2的静态电流： （2）选择性分析两个中频谐振回路，一个是变频负载T3，另一个则是中频负载T4，都是单调谐并联谐振回路。谐振曲线为：。设两回路都为40，总谐振曲线：，令解得通频带为：每个谐振回路的通频带： 估算通频带可能。一般调幅收音机的频响由于种种限制，只有3KHz左右，最高不超过5KHz，据此中频放大器的通频带应为音频带宽的两倍，即在610KHz。3.5 AGC受控级为了防止接收强信号电台时中放管产生过激励而形成失真甚至“阻塞”现象，本机有自动增益控制（AGC）作用。自动增益控制电路（AGC）的作用，是利用强信号来自动降低中放级的增益。信号越强，反馈回VT2的直流成份越大，VT2的增益越小。这就达到了自动增益控制的目的。检波后的信号包含三个成分：残余中频分量、音频分量和直流分量，经三极管VT3的集电极输出，通过R3、C3组成的滤波器滤除交流成分，其直流分量回授到中放管VT2的基极。当天线接收信号检波器VT3的集电极电压经R3、C4、C3组成的滤波器滤除交流后的VT2基极偏置电流中放VT2输出中频电压起到AGC作用。3.6 检波电路检波器的作用，主要是从调制中频信号，取出原调制信号。采用三极管检波电路，由偏置电路R4、R3、RP使VT3检波管工作非线性状态。检波工作由三极管VT3的be 结来完成，再由C5、RP低通滤波器滤去残余的中频成分，在检波负载RP上得到音频信号。检波后音频信号由C6 耦合到下一极去。C4为高频滤波电容。RP为音量调节电位器。（1）VT3的静态工作电流VT3的静态工作电流很小，上面推导出约为0.05mA。（2）利用正向转移特性检波因为基极是正偏置，可获得较好检波线性。当基极加入AM信号后，上波形及其控制的为随AM信号包络变化的脉冲，平均值在VT3发射极负载RP上产生检波输出电压。最大传输系数接近1。检波输入阻抗为VT3基极中频输入阻抗，估计值为13，对中放回路值有一定影响。（3）元件参数合理性验算 的验算能较好的滤除中频。 的验算根据不产生惰性失真条件：，设：则：，对于能满足不产生惰性失真条件要求。根据不产生负峰切割失真条件：，设：低放输入阻抗则：，在中间位置。所以：，说明不会出现失真。 的验算能较好实现耦合。 的验算说明VT3的集电极中频接地。3.7 前置放大电路前置放大电路的作用是对检波器送来的音频信号，充分加以放大以推动功放级输出。由于前置放大电路只有单纯的音频电压放大任务，所以它的增益设置较高。低放级VT4采用固定偏置电路，无温度补偿作用。检波后的低频信号由RP经耦合电容C6送到前置低放管VT4 ，经过低放可将信号电压放大几十到几百倍。低频信号经过前置放大后已经达到了一至几伏的电压，但是它的带负载能力还很差，不能直接推动扬声器，还需要进行功率放大。T5为输入变压器，一次绕组是前置放大器的负载，是一个感性负载器件，当音频信号电流流过时，将在一次绕组两端产生感生的音频信号电压。通过T5一次绕组与二次绕组的互感耦合，可将音频信号电压送入功率放大器。3.8 低频功率放大电路低频功率放大电路是收音机的最后一级放大电路，功率放大不仅要输出较大的电压，而且还要能够输出较大的电流。它的作用是把前置放大电路送来的音频信号进行功率放大，以输出足够的功率推动扬声器放出声音。本机采用推挽功放电路，由VT5、VT6轮流完成信号正负半周的放大作用，信号经电容C9流过扬声器。推挽功放电路的管子工作在乙类状态。在无信号时截止，有信号时二管轮流工作，因此效率高，但乙类工作在小信号，在特性曲线弯曲部分产生失真。因此本机线路在无信号时基级也有一定的偏压，使之工作在甲乙类状态，这样效率高，输出功率大，而且省电。要求二只管子参数一致。希在装配时选定。凡一有一只管损坏，必须配对选管。焊接时注意二管焊好，如虚焊一管，造成一管工作产生严重失真，而且音量大大下降。3.9 电源退耦电路在由多级放大器组成的系统中，电源退耦电路是必须设计的公共服务电路。电源退耦电路的作用是，防止各级放大电路的交流信号通过电源内阻而产生正反馈，引起自激。一般的电源退耦电路可由电阻器、电容器及电感器组成。在普及型收音机中，电源退耦电路多由电阻器和电容器组成。本机中电源退耦电路由R6、C8组成。电路结构如图2-3-9所示。电源退耦电路的工作原理是，任何电源均有一定的内阻，电源的内阻r与电源电压E是串联的。在用干电池供电的收音机的电源时，新干电池的内阻小；而当干电池逐渐衰老时，它的内阻会逐渐增大。若不设置电源退耦电路，各级放大器的交流都将通过电源的内阻而产生电压降。各级电路之间就会产生“交连”，即正反馈。高频信号的正反馈，将产生高频自激啸叫；低频信号的正反馈，将产生低频自激“嘟、嘟”的汽船声，使收音机不能正常工作。电路中C8是高频信号的退耦电容，可使高频信号通过C8入地而形成回路。R6是隔离电阻（也叫退耦电阻），它安装在高频电路与低频电路之间，起隔离及阻尼作用，以使高频信号和低频信号各行其道，分别流过各自的退耦电容器形成回路，不会相互串扰。退耦电容C8，一般均采用容量较大的铝电解质电容器，由于铝电解质电容器采用卷绕方式制成，因而有一定的电感存在，对高频信号有感抗作用，使其不易通过。所以，在较高档的收音机中，通常在C8两端再并联一只0.01uF的瓷片电容，以保证高频信号电流顺利入地。图3-8 电源退耦电路结构4 系统测试4.1 装配调试4.1.1调试前的准备（1）收音机装好后，对照电路原理图及印制板图，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的，电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。逐步分析，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。（2）用万用表电阻档测量收音机电源两端的电阻，在确认收音机电源无短路的情况下，把2节5号电池装入电池夹内。4.1.2测试静态工作点（1）典型静态电流值 变频级担负着本地振荡和混频的双重任务，工作于非线性区，因此工作电流不宜过大，在0.250.35mA范围应属正常 。 中放管VT2处于放大状态，其工作点与检波管VT3工作点互相制约，与R4的大小及Rp位置与关，集电极电流在0.50.8mA左右，电流太小则影响放大倍数。 低放级VT4的集电极电流应大一些，在1.55mA范围为宜。 功放VT5、VT6的集电极电流不宜太大也不宜太小，电流太大多消耗电能，电流太小会因两只三极管的值不一致而产生交越失真。在1.512mA范围为宜。（2）测试静态工作点的方法 打开电位器开关，音量旋至最小，将双连可变电容器调至无电台处。 用直流电流表分别依次测量印刷电路板上D、C、B、A四个缺口处的电流，应基本在电原理图上标明的范围内，并记录，填入表4-1中。若所测电流与图中所标数值相差较大，应查找其原因。表4-1 各级电路静态工作点的测量序号电路名称三极管序号三极管型号1变频器VT190181.42v2.26v0.83v2中频放大器VT290180.73v2.33v0.0v3前置放大器VT490140.68v1.49v0.0v4功率放大器VT5、VT690132.11v2.92v1.46v4.1.3调整中频频率中频频率调整的目的：只有收音机中频变压器（中周）的每个谐振回路都谐振于465KHz，才能保证整机具有良好的选择性和灵敏度。中频频率的调整是调整中周的磁芯，但中周在出厂时都已调至465KHz除非由于振动等原因可能稍有偏离，所以一般中频频率只做微调或不用调整。（1）使用信号源调整方法 在静态工作点调整完成后，把音量旋至适当的位置，双连可变电容器全部旋入（调谐刻度对应最低端），使之处在中波段之外，无电台干扰，以便于加入测试信号。 将高频信号发生器调定为：载频为465KHz，调制信号为1KHz，调制幅度为30的AM波。信号发生器输出接环形天线，使之产生辐射，输出场强为10mV/m，并把收音机靠近环形天线，如图2-3-12所示；或将高频信号发生器的信号输出电缆的非接地端，接至收音机变频管基极或双连天线连的定片，连通两机接地端，输出电压为50uV。 用示波器观察扬声器BL两端的电压波形，用无感螺丝刀依次调整中周T4（黑色）和T3（白色）的磁帽，使其BL两端电压最大。如果中频变压器T3（白色）和T4（黑色）回路谐振频率偏离过大，则465KHz调幅信号不能通过中放级，扬声器BL两端无电压，这时应左右偏调信号发生器的载频，试一下信号发生器怎样的频率才能使BL两端有电压信号，然后由此频率逐步向465KHz位置逼近，同时调节T4（黑色）和T3（白色），直到465KHz中频频率调准为止。并记录。测量电路如图4-1所示。图4-1 调整中频测量电路（2）不用信号源调整方法打开收音机寻一个电台，一边听声音大小，一边调中频变压器电感的磁芯，当收不到台时可在可变电容器的天线边上接一根一米左右的导线作天线。先调最后一只中频变压器，再调前边的一只，直到声音最大为止。由于有自动增益电路的控制，以及当声音很响时，人耳对音响的变化不易分辨的缘故。收听本地电台当声音已经调到很响时往往不易调得更精确，这时可改收外地电台或转动磁性天线方向以减小输入信号。按上述方法反复细调两三次就可以了。（3）中频调试可能出现的问题 调节时，若音量不变化或变化迟钝，可能中频变压器（中周）初级线圈局部短路或受潮，也可能是槽路电容漏电失效、脱焊，或中放静态电流太大等原因造成的。 如果声音达到最大时收音机发出哨叫，可能中放静态电流太大，中周谐振频率偏高，而引起的自激。 调整时要小心，不可用力过猛，以免中周磁帽破碎。4.1.4调整频率范围中周调好后，就可以进行调整频率范围，也叫调整波段覆盖。总之，就是要使双连从全部旋入到全部旋出，所接收信号的频率范围正好是整个中波段。也就是使调谐指针所对应的频率刻度与接收到的电台频率对应（即对刻度）。另由前述可知调整的频率范围为：上限频率取：下限频率取：。由于选台时起主要作用的是本机振荡回路，即使输入回路稍有失谐，由于它的通频带较宽，所以对整机灵敏度和选择性的影响不大。所以，通过调整本机振荡频率，来达到调整频率范围的目的。调整时先调中波段低端，再调高端。调整频率范围的低端是调振荡线圈T2（红色）的磁芯，调整频率范围的高端是调整振荡回路的半可变电容器，因为此时双连全部旋出振荡连CB达到最小值，调整振荡连微调电容，使高端频率变化范围大。（1）使用信号源调整方法 调整低端频率：将高频信号发生器调定为：载频为520KHz，调制信号为1KHz，调制幅度为30的AM波。信号发生器输出接环形天线，使之产生辐射，输出场强为5mV/m，并把收音机靠近环形天线；或将高频信号发生器的信号输出电缆的非接地端，接至收音机输入回路a端。连通两机接地端，输出电压为50uV。双连全部旋入（对应最小刻度），用示波器观察扬声器BL两端的电压波形，调整振荡线圈T2（红色）的磁帽，使其电压幅度最大。调整低端频率有个规律：当电压幅度最大值在指针偏低于535KHz刻度时出现，可将振荡线圈的磁芯旋进（增大电感L）。反之，若电压幅度最大值在指针偏高于535KHz刻度时出现，可将振荡线圈的磁芯旋出（减小电感L）。 调整高端频率：再将高频信号发生器载频调定在1650KHz。双连全部旋出（对应最大刻度），用示波器观察扬声器BL两端的电压波形，调整振荡连微调电容器，使其电压幅度最大。 由于高端和低端的频率刻度在调整中会互相影响，所以调整工作要反复进行几次，直到满足对频率范围的要求为止。记录调整前后高端与低端所对应的输出电压峰值。（2）不用信号源调整方法在调整中要配好刻度盘。先在 550700KHz范围内选一个电台，例如选黑龙江人民广播电台 621KHz、参考刻度盘将双联旋在刻度 621KHz的这个位置，调振荡线圈的磁芯，收到这个电台，并调到声音较大。然后在 14001600KHz范围内选一个已知频率的电台，参考刻度盘将双联旋在这个频率的刻度上，调节振荡回路中微调电容（即双联上的微调电容）收到这个电台并将声音调大。由于高、低端的频率在调整中会互相影响，所以低端调电感磁芯、高端调电容的工作要反复调几次才能最后调准。4.1.5跟踪统调超外差式收音机的振荡频率与接收信号频率应保持相差465KHz，这就是所谓的“同步”。使电路保持或接近“同步”的一系列调整步骤称为统调。常用的统调方法是调整振荡回路的振荡频率去凑合输入回路的谐振频率，使它们的频率差值刚好等于或逼近465KHz，这就称为“跟踪”， 如图4-2所示。（1）三点统调原理简介超外差式收音机通常有两个可变调谐回路，即输入回路和本地振荡回路。输入回路调谐在信号频率 上，本地振荡回路调谐在高于信号频率的一个中频上，即。这两个回路的信号经过混频器后得到固定的中频(差频)信号。为了方便调谐用同轴双连可变电容器分别接入输入回路和回路和本地振荡回路，实现统一调谐。由于输入回路和本地振荡回路的波段覆盖系数不同，采用等容量的直线频率式双连可变电容器，使用如图4-3的输人回路和本地振荡回路是不能实现统一调谐的。 图4-2振荡回路的跟踪图 图4-3 等容双连输入回路与振荡回路电路图以调幅广播中波波段为例，接收的调幅中波段频率范围是5351605KHz，输人回路波段覆盖系数为：若使用相同容量的双连可变电容器，即，而且是采用直线频率式电容（即频率与电容器旋转角度成正比）。振荡回路波段覆盖系数为：当输人回路频率从5351605KHz 改变时，本地振荡回路的频率将从1000KHz变化到最高频率，而按照超外差式收音机的要求，此时本地振荡回路频率应为1605 + 465=2070kHz。这个情况反映在图2-3-15中。直线是双联可变电容器的转角与输人回路谐振频率的关系，直线是双联可变电容器的转角与本地振荡回路谐振频率的关系。从图2-3-15可看到，只在最低频率点处满足差频465kHz，其它处都不满足差频465kHz。虚线表示理想情况下本地振荡回路电容变化与本振频率的关系，虚线与直线处处平行。工程上实际做法是将图4-4中直线下移成为直线线，直线中间一点与直线相差465kHz，这可在双联可变电容器旋转到中间时通过计算回路电感来保证。由于此时直线高端与直线高端相差大于465 kHz，直线低端与直线低端相差小于465 kHz，故应对本地振荡回路采取措施，在频率低端使直线上翘与虚线相交(相当于双联旋到低端时提高本振频率)，在频率高端时压低直线与虚线相交(相当于双联旋到高端时降低本振频率)，成为图4-5中S形状曲线，使直线与虚线有三个点相交，这三个点与输人回路频率准确相差465 kHz，形成所谓三点统调。如果三个统调点选取合适，其它处的偏差也能保证在允许的范围之内。实际电路中，要在整个波段内保持同步是很难的。通常取600KHz、1000KHz、1500KHz三个频率点上同步，这就是“三点统调”。由于，在电路设计时，就应考虑了1000KHz的同步，所以，通常只调600KHz、1500KHz两点，而将1000KHz作为检验点。图4-4等容双连输入回路与振荡回路的频率关系 图4-5等容双连条件调整振荡回路的三点跟踪三点统调采用的实际电路如图4-6，图中容量较大（俗称垫整电容），振荡连微调电容容量较小。在本振回路频率的低端，回路电容与串联，使回路总电容减小。（串联后的容量与相比，可忽略)本振回路频率得以提高；在本振回路频率的高端，回路电容 (可忽略，因与串联后的容量仍相当于)的容量与相当，的起作用使回路总电容增大，降低了本振回路频率。 图4-6等容双连输入回路与振荡回路电路图 图4-7 差容双连条件调整振荡回路电路图如果使用差容双联可变电容器，由于，可以不用垫整电容。电路如图4-7所示。对单一波段可满足统一调谐的要求，但对多个波段是不现实的。目前，超外差收音机虽然只达到三点统调，但由于选台时起主要作用的是本机振荡回路，即使输入回路稍有失谐，由于它的通频带较宽，所以对整机灵敏度和选择性的影响在通频带内还是可以满足听众要求的。在跟踪统调过程中，当振荡回路的元件，在调整频率时已经调好以后，可以用调整输入回路的电感和输入连微调电容来获得收音机的三点统调，达到灵敏度最高为止。一般是先调低端，再调高端。如图4-8所示。图4-8 差容双连条件调整输入回路的三点跟踪（2）使用信号源调整方法 调低端：将高频信号发生器调定为：载频为600KHz，调制信号为1KHz，调制幅度为30的AM波。信号发生器输出接环形天线，使之产生辐射，输出场强为5mV/m，并把收音机靠近环形天线；或将高频信号发生器的信号输出电缆的非接地端，接至收音机输入回路a端。连通两机接地端，输出电压为50uV。把收音机刻度调到600KHz的位置上。调整磁棒线圈在磁棒上的位置，使扬声器BL两端的电压最大。 调高端：再将高频信号发生器载频调定为1500KHz。把收音机刻度调到1500KHz的位置上。调整输入回路的微调电容，使扬声器BL两端的电压最大。 高端和低端的跟踪点校验好后，可在检查一下中点1000KHz的跟踪。一般情况下，高、低端跟踪点调好后，中间位置的跟踪无需再去调整。（3）不用信号源调整方法利用调整频率范围时收听到的低端电台。调盘磁性天线线圈在磁棒上的位置，使声音最响，达到低端统调。利用调至频率范围时收听到的高端电台，调节输入回路中的微调电容（双连上天线连的微调电容），使声音最响，以达到高端统调。也和调整频率范围一样，需要高、低端反复调整几次。4.1.6测定额定输出功率将高频信号发生器通过其环形天线发出1500KHz，调幅度为30调制频率为1KHz的调幅信号，使收音机接收此信号。用示波器和失真度测量仪测量扬声器BL两端电压。当非线性失真为5时，所得到的BL两端电压有效值为U。计算出额定输出功率为：P0U02RLU028。4.2 故障检修在超外差六管收音机的装配过程中出现问题的原因会有很多，我们在此仅仅是对常见的一般故障原因进行了分析。第一种故障现象：可以收听到电台，但台少，或不清晰、失真。检修办法：需要调试。第二种故障现象：收听不到电台无声。检修办法：需要进行检测，找出什么地方出的问题，是否需要更换元器件。一般情况下，我们按以下四个步骤依次进行:（1）测A点电流，如电流，则进行下一步骤。如测得电流为则: 是否是漆包线c、d两端没有刮好，否则易造成仍然是绝缘的现象。 测两中周的线圈有无断路的情况，如有，则要进行更换。 三极管的型号是否选择正确(此处应选择高频管)，以及管脚是否装反。（2）测B点电流，如电流 ,则进行下一步骤。如测得电流为则: 测两中周的线圈有无断路的情况，如有，则要进行更换。 三极管的型号是否选择正确，以及管脚是否装反。 （3）测C点电流，如电流,则进行下一步骤。如测得电流为，则: 变压器的位置是否正确，即管脚的连接是否正确。 变压器绕组是否是通路，即测初级线圈电阻约，次级线圈电阻约。（4）测D点电流，应。用金属物体(如螺丝刀)触碰一下变压器初级或电位器输入端，看喇叭是否会发出声响。如不响，则: 喇叭是否有问题。 R7、R10阻值是否相等。 C9端电位应为1.5V左右。 C9是否是o 以上是对两种问题的简单分析。(以中夏牌S66D型为参考机)。5 结论这次实习，使我们对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今