基于SC1088集成芯片的調(diào)頻收音機設(shè)計與制作

1、桂 林 電 子 科 大 學電 路 實 訓 設(shè) 計 設(shè)計課題：基于集成芯片sc1088的調(diào)頻收音機的設(shè)計與組裝調(diào)試 系 別： 電子信息工程系 專 業(yè)： 通信技術(shù)專業(yè) 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 2011年1月1日 目 錄 一 . 前 言.3 二 . 超外差調(diào)頻接收電路.3 三 .調(diào)頻收音機電路設(shè)計與制作.5 1、sc1088芯片資料52、pads2007繪制原理圖與pcb布線.73、打印pcb.84、轉(zhuǎn)印.95、腐蝕電路板.96、打孔.107、焊接.108、調(diào)試.12 四 . 元件說明13 1、元件清單.13 2、元件說明.13 五 . 參考文獻15基于集成芯片sc1088的調(diào)頻收

2、音機的設(shè)計與組裝調(diào)試一：前 言：集成電路具有體積小、功耗低、可靠性高、性能好以及易于使系統(tǒng)整機實現(xiàn)少調(diào)整和不調(diào)整等優(yōu)點，通信電路正迅速向急方向發(fā)展。不僅集總參數(shù)電路正在迅速集成化，分布參數(shù)電路也在集成化。隨著集成電路設(shè)計與工藝技術(shù)的進步，現(xiàn)在已有可能將一個電子系統(tǒng)或其子系統(tǒng)集成在一個芯片上，稱為系統(tǒng)集成。它改變了用通用元、器件組裝電子系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法，而直接將系統(tǒng)制作在芯片上，從而大大促進了系統(tǒng)、電路與工藝的結(jié)合。二：超外差調(diào)頻接收電路： 圖（2-1） 超外差調(diào)頻接收電路系統(tǒng)框圖調(diào)頻接收電路分為直接放大式和超外差式兩大類。直接放大式收音機電路簡單，一般只用14只晶體管和一些基本元件，易于安裝調(diào)試

3、，成本低，但它的靈敏度低，選擇性不太好。超外差：輸入信號和本機振蕩信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。因為，它是比高頻信號低，比低頻信號又高的超音頻信號，所以這種接收方式叫超外差式。超外差式收音機就是利用這種方式，把接收到的頻率不同的電臺信號都變成固定的中頻信號（465khz),再由放大器對這個固定的中頻信號進行放大，同時在選擇回路（輸入回路）或高頻放大器與檢波器之間插入一個變頻器及中頻放大器。和直接放大式相比較，超外差式收音機具有靈敏度高而工作穩(wěn)定，選擇性好而失真度小等優(yōu)點，在實際生活中有著廣泛的應(yīng)用。靈敏度是指收音機接收微弱信號的能力；選擇性是指接收有用信號抑制無用信號的能力，也就是分隔鄰近電

4、臺的能力；失真度是指收音機輸出信號波形與輸入信號波形相比失真的程度。靈敏度、選擇性、失真度都是收音機的主要性能指標。將所要收聽的電臺在調(diào)諧電路里調(diào)好以后，經(jīng)過電路本身的作用，就變成另外一個預先確定好的頻率（在我國為465khz），然后再進行放大和檢波。這個固定的頻率，是由差頻的作用產(chǎn)生的。如果我們在收音機內(nèi)制造個振蕩電波(通常稱為本機振蕩)，使它和外來高頻調(diào)幅信號同時送到一個晶體管內(nèi)混合，這種工作叫混頻。由于晶體管的非線性作用導致混頻的結(jié)果就會產(chǎn)生一個新的頻率，這就是外差作用。采用了這種電路的收音機叫外差式收音機，混頻和振蕩的工作，合稱變頻。外差作用產(chǎn)生出來的差頻，習慣上我們采用易于控制的一種

5、頻率，它比高頻較低，但比音頻高，這就是常說的中間頻率，簡稱中頻。任何電臺的頻率，由于都變成了中頻，放大起來就能得到相同的放大量。調(diào)諧回路的輸出，進入混頻級的是高頻調(diào)制信號，即載波與其攜帶的音頻信號。經(jīng)過混頻，輸出載波的波形變得很稀疏其頻率降低了，但音頻信號的形狀沒有變。通常將這個過程(混瀕和本振的作用)叫做變頻。變頻僅僅是載波頻率變低了，并且無論輸入信號頻率如何變化最終都變?yōu)?65khz，而音頻信號(包絡(luò)線的形狀)沒變?；祛l器輸出的攜音頻包絡(luò)的中頻信號由中頻放大電路進行一級、兩級甚至三級中頻放大，從而使得到達二極管檢波器的中頻信號振幅足夠大。二極管將中頻信號振幅的包絡(luò)檢波出來，這個包絡(luò)就是我們

6、需要的音頻信號。音頻信號最后交給低放級放大到我們需要的電平強度，然后推動揚聲器發(fā)出足夠的音量。若要求超外差式收音機得到更高的靈敏度，在調(diào)諧回路與混頻之間還可以加入高頻放大級然后再去混頻。根據(jù)超外差收音機的原理，我們分成以下幾個模塊：調(diào)諧回路、變頻回路（包括本振電路、混頻電路和選頻電路）、中頻放大（中放）回路、檢波及agc回路、低放級回路、功放級回路。三：調(diào)頻收音機電路設(shè)計與制作圖(3-1)調(diào)頻收音機電路設(shè)計總圖1、 sc1088芯片資料封裝為sop-16 圖（3-2） 管腳名稱及排列 圖（3-3）圖（3-4）sc1088芯片內(nèi)部電路各引腳功能圖（3-5）2、 pads2007繪制原理圖與pcb

7、布線 繪制pads logic原理圖如下圖。圖（3-6）繪制pads logic原理圖時，芯片sc1088、變?nèi)荻O管bb910、開關(guān)s1等為庫文件中沒有的，需要自己繪制cae草圖，電源輸入端口power可用con2代替。 用pads layout進行布局和布線。pcb繪制注意事項: 元件布局按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向，輸入在左邊，輸出在右邊；或者以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。 同時,對于接插件及電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求，若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)

8、節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。 布局的最重要的原則之一是保證布線的布通率，移動器件時要注意網(wǎng)線的連接，把有網(wǎng)線關(guān)系的器件放在一起，而且能大致達成互連最短，要注意如果兩個器件有多個網(wǎng)線的連接時要通過旋轉(zhuǎn)來使網(wǎng)線的交叉最少 。走線要有合理的走向,如輸入/輸出，防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實現(xiàn)，最不利的走向是環(huán)形。 走線盡可能短；高頻線應(yīng)園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線電源線信號線，普通信號線寬為：40-50mil,與芯片sc1088相連的連線最好用24mil,電源線為6

9、080mil.本次實訓所繪制的pcb元件密集，走線也較短， 因此我們可以不采用敷銅。布局和布線如下圖圖（3-7）注：芯片sc1088設(shè)置為底層，其他元件都為頂層。3、 打印pcb用pads layout進入cma編輯菜單，將文件生成 *.pho和*.dri 的文件，在利用cam350軟件連接打印機進行打印。打印機為油墨型打印機，打印紙為油印紙。打印效果如下圖圖（3-8）4、 轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)印前需用砂紙將銅板表面的氧化銅打磨掉,使表面光滑.利用轉(zhuǎn)印機或者電熨斗（溫度控制在180度左右）將pcb從油印紙轉(zhuǎn)移到銅板上。5、 腐蝕電路板將轉(zhuǎn)印有pcb(如有斷線可用油性筆修補)的銅板放入腐蝕液中進行腐蝕.腐蝕時

10、需注意: 銅板要與pcb尺寸大體相當。 腐蝕液的配制比例:鹽酸:雙氧水: 水=2:1:1 。 腐蝕時可多塊板子一起腐蝕,腐蝕液對皮膚有傷害，注意安全。 腐蝕產(chǎn)生氣體有毒性，請保持環(huán)境通風。 廢液不可亂倒,應(yīng)回收到廢液桶內(nèi)。腐蝕以后電路板如圖圖（3-9）腐蝕以后用砂紙將銅線表面的油墨擦洗干凈，等電路板干燥后立即涂抹松香水保護銅線防止氧化。6、 打孔等松香水干以后選擇合適大小的鉆頭對準電路板的孔進行鉆孔。7、 焊接焊接順序：1.電阻 2.電感 3.瓷片電容 4.二極管及三極管 5.按鍵及電解電容 6.音頻接口及開關(guān) 7.自制電感 8.貼片芯片焊接前認真核對元件放置位置是否準確，元件極性是否正確如極

11、性電容、變?nèi)荻O管、發(fā)光二極管、三極管、集成芯片。芯片焊接時可用尖烙鐵頭進行快速焊接,烙鐵溫度不宜超過350度,也可使用平頭烙鐵進行拖焊.如果一次焊接不成功須等芯片冷卻后進行二次焊接. 焊接完畢后,認真檢查元件是否裝錯,是否有虛焊,漏焊等焊接完成電路板頂層效果圖圖（3-10）電路板底層效果圖 圖（3-11）8、 調(diào)試 調(diào)試時應(yīng)帶上耳塞,此處耳塞有兩個作用,既當作聲音輸出設(shè)備又用作天線. 調(diào)節(jié)電感l(wèi)1的間距即可調(diào)節(jié)電感量的大小來改變頻率,間距越小,電感越大,頻率越小.反復細心調(diào)節(jié),使調(diào)頻廣播電臺的頻率為88-108mhz 調(diào)試時,先按復位鍵，然后按搜索按鈕，電路自動地由頻率低端向高端搜索電臺，一

12、旦搜索到電臺信號，調(diào)諧自動停止。芯片管腳參考直流電壓（不同電路具體電壓不同，此表僅作參考）管腳編號12345678管腳電壓2.61v0.20v2.5v2.79v2.79v2.5v2.5v1.75v管腳編號910111213141516管腳電壓2.26v2.260.92v0.92v2.24v0v1.95v1.31v表（3-1）三極管9014集電極電壓應(yīng)大于0.5v，9015電壓應(yīng)發(fā)射極大于1v常見故障及排除： 發(fā)光二極管不亮：安裝時極性判斷錯 耳機無聲音輸出：音頻接口連接有誤，正確的連接如圖 （3-12）： 電位器將音量控制為零，可調(diào)節(jié)電位器到合適位置。 三極管安裝錯誤，本電路中9014和901

13、5為不同三極管，應(yīng)確保其位置正確。芯片sc1088未工作，可能連接原理圖時芯片4管腳未接vcc 。 耳機有雜聲聲卻無電臺，可能變?nèi)荻O管安裝錯誤。 示意圖 （3-13） 實物圖 （3-14）四、元件說明1.元件清單電阻： 1k 1只5.6k 1只 22k 1只 150k 1只電位器： 5k 1只瓷片電容： 82p 1只 104 4只181 1只202 2只221 2只331 1只332 2只333 1只471 1只472 1只電解電容： 100uf 1只色環(huán)電感： 4.7uh 2只電感線圈： 6圈 1只變?nèi)荻O管： bb910 1只發(fā)光二極管： 紅色 1只三極管： 9014 1只9015 1只集成ic sc1088 1只開關(guān) 5管腳 1只按鈕 小號 2只音頻接口 5管腳 1只電池 5號 2只電池盒 1只2、元件說明 電阻：圖（4-1）在本次課程設(shè)計中可以根據(jù)色差法對電阻進行識別。如下表格（4-1）色差法表值棕紅橙黃綠蘭紫灰白黑金銀12345678905%10% 電解電容和瓷片電容： 圖（4-2）如圖4-2所示為電解電容，在安裝電解電容時要求電容的管腳長度要適中，要正確判斷管腳的正，負極，否則不能完成實現(xiàn)收音功能。并且電解電容要緊貼電路板立式安裝焊接，太高會對接收接收質(zhì)量有影響。 如圖4-3所示為瓷片電容，瓷片電容和電解電容一樣，要求其管腳的長度要合適。在焊接瓷片電