六管超外差收音機的組裝及調(diào)試

1、 內(nèi)蒙古師范大學計算機與信息工程學院高頻電路課程設計報告設計題目六管超外差收音機的安裝與調(diào)試指導教師*職稱*姓 名*學 號*日 期201*年7月3日六管超外差收音機的組裝及調(diào)試計算機與信息工程學院 *級 * *指導教師 * 講師摘 要 本文結(jié)合在組裝收音機過程中所用到的分立器件，分析了各自的作用。在完成組裝過程中具體分析了超外差收音機從接收到混頻，選頻，中放，低放，檢波等各個環(huán)節(jié)的的工作原理及其優(yōu)勢。后期調(diào)試主要解決對中頻的調(diào)整問題，從而加深對此類無線電通信的認識。關鍵詞 六管收音機；工作原理；調(diào)試 收音機作為一種最常見的無線接收裝置，其工作原理涉及無線通信最基本的幾個環(huán)節(jié)，因此它的原理在無線

2、通信領域有著代表性。而超外差收音機，作為實用的產(chǎn)品，克服了直放收音機在應用中的缺點，成了無線接收機的典范。以下以六管朝外差收音機做出具體分析。 1 元器件說明 磁性天線，它的作用是接收電磁波。磁性天線由一個鐵氧體磁棒和線圍繞組組成，對電磁波的吸收能力很強。另外線圈繞組內(nèi)能夠感應出比較高的高頻電壓，所以磁性天線兼有放大高頻傳號的作用。此外，磁性天線還有較強的方向性，能夠提高收音機的抗干擾能力。 中頻變壓器（俗稱中周），是超外差式晶體管收音機中特有的一種具有固定諧振回路的變壓器，其諧振回路在一定范圍內(nèi)可微調(diào)，以使接入電路后能達到穩(wěn)定的諧振頻率（465kHz）。它的微調(diào)借助于磁心的相對位置的變化來完

3、成。本試驗中有紅，白，黑三只。（紅色）中周型號為LF10T2做振蕩線圈使用、（白色）T3中周做第一級中放使用、（黑色）中周T4做二級中放使用，它們的位置不能隨意調(diào)換。 T5為輸入變壓器，它主要用于音頻放大電路中，它需要有很寬的工作頻率范圍以保證信號的失真最小。它還要通過阻抗匹配使信號源與負載的阻抗相匹配，以獲得最大的功率輸出 ，因此安裝時不能裝反 。 三極管起放大作用，9018適合于高頻功放，放大倍數(shù)約為120； 9013屬于中功率三極管放大倍數(shù)大約為180；9014為低頻功放，放大倍數(shù)約等于250。 各種型號的電容和電阻，喇叭，導線等。2 工作原理2.1 超外差的認識最初的收音機屬于直放式收

4、音機，它是將從天線上接收到的高頻信號直接放大，最后進行檢波。這樣導致在接收頻段的高端和低段的放大不一樣，整個波段的靈敏度不均勻的缺點。如果是多波段收音機，這個矛盾更突出。其次，如果要提高靈敏度，必須增加高頻放大的級數(shù)，由此帶來各級之間的統(tǒng)一調(diào)諧的困難，而且高頻放大器增益做不高，容易產(chǎn)生自激。如果能夠把收音機接收到的高頻信號，都變換成固定的中頻信號進行放大檢波,由于中頻是比變換前的信號頻率低且頻率固定的信號，所以任何電臺的信號都能得到相等的放大量，同時總的放大量也可以較高。從而克服了上述弊端。用本地振蕩器產(chǎn)生一個始終比接收信號高一個中頻頻率的振蕩信號，在混頻器內(nèi)利用晶體管的非線性將振蕩信號與接收

5、信號相減產(chǎn)生一個固定頻率即中頻，這就是"外差"。為了獲得較好的選擇性和靈敏度，在獲得中頻信號以后再進行中頻放大，這樣收音機的接收質(zhì)量大大提高，這就是"超外差式"的原理，如圖1所示。自我國超外差式收音機的中頻一般選擇在465kHz。圖1 超外差原理2.2 實驗電路分析調(diào)幅收音機由輸入回路、本振回路、混頻電路、檢波電路、自動增益控制電路（AGC）及音頻功率放大電路組成，如圖2所示。圖2本此實驗采用3v的教學用六管超外差收音機，電路如圖 3 所示。圖3 六管超外差式調(diào)幅收音機的整機電路2.2.1輸入調(diào)諧回路收音機輸入回路的作用是接收無線電波，并從中選擇出所需電

6、臺信號。輸入回路由磁棒天線線圈與調(diào)臺旋鈕相連的可變電容構(gòu)成的LC調(diào)諧電路，如圖4所示。調(diào)節(jié)可變電容 Ca 可使 LC 的固有頻率等于電臺頻率，產(chǎn)生諧振，以選擇不同頻率的電臺信號,再通過dc耦合到下一級 。 圖4 輸入調(diào)諧回路2.2.2混頻電路混頻電路包括混頻、本機振蕩和選頻三部分電路，其作用是把不同頻率的輸入信號變成頻率固定的465 kHz的中頻信號。 CB所在的并聯(lián)諧振網(wǎng)充當本機振蕩電路，用來產(chǎn)生一個比輸入信號頻率高465kHz的等幅振蕩信號。三極管V1、是混頻器主要器件，輸入信號和本振信號在V1中進行混頻，利用晶體管的非線性，產(chǎn)生各種頻率的電信號，再通過T3所在并聯(lián)負載選頻諧振電路中選出4

7、65 kHz的中頻信號。如圖5。 圖5 混頻電路 圖6檢波及中頻放大電路2.2.3檢波及中頻放大電路中放電路由V2管完成?；祛l電路選出的信號經(jīng)過V2放大再由T4所在選頻網(wǎng)絡（黑色中周）選頻。先對中頻放大再選頻提高對信號的靈敏度和選擇性。檢波是由V3管基極與發(fā)射極的二極管完成。檢波后的信號經(jīng)過C4，C5濾除殘余中頻信號后，一方面由V3集電極送給反饋（AGC）網(wǎng)絡，另一方面送給下級低頻放大。 電路如圖6。2.2.4自動增益控制電路（AGC） 由圖6 可知，檢波后信號經(jīng)由V3集電極反饋給V2的基極，假設V2b電壓幅值過大，則導致V2c電流增大，經(jīng)耦合后V3c集電極電流也增大，致使V3c電壓減小，反饋

8、后V2b電壓減小，從而平衡信號大小。2.2.5低頻放大與功率放大電路低頻放大與功率放大電路都是在為推動喇叭做準備，低放主要針對低頻信號幅值進行放 ，低放由三極管V4完成。低頻信號經(jīng)由V3發(fā)射極送出，通c5濾波后在Rp電阻上形成壓降，此電壓信號送V4基極，進行放大。功率放大電路是乙類推挽放大電路，對信號功率進行充分放大。乙類推挽放大電路主要由PNP（V5）和NPN(V6)兩只三極管以及偏執(zhí)電阻R7，R8，R9，R10組成，工作期間有用信號正負周期分別由V5,V6交替工作，具有很高的效率。經(jīng)過功放后的信號具有較高的電壓電流可以推動喇叭發(fā)出聲音。圖7 低頻放大與功率放大電路3 六管超外差式收音機的調(diào)

9、試 檢測各元件沒有問題后按照先低后高的原則進行焊接。裝焊完成后，必須先檢測裝焊有無問題，主要針對三極管的靜態(tài)工作點進行。另外，一臺不經(jīng)過調(diào)整的收音機可能收不到電臺或聲音很小，因此要提高收音機的靈敏度、選擇性和收聽頻率范圍，還必須經(jīng)過調(diào)整。 3.1 靜態(tài)工作點的測試靜態(tài)工作點是指三極管在直流時的狀態(tài)，它是晶體三極管的能否正常工作的基礎，因此必須重視。針對本實驗電路，需測定V1，V2，V3，V5的集電極電流。如圖3中有“X”的地方為電流表接入處，在PCB板上留有四個測量電流的缺口，分別是A、B、C、D四個點。 安裝電源并打開收音機，將音量旋至最小，用萬用表的直流20mA檔測量各點的電流。Icl06

10、mA，Ic2172mA，Ic46.3mA，Ic5，657mA。若測量電流過小，則有可能元器件脫焊或虛焊；若測量電流過大，則有可能焊點之間短路或元器件裝配錯誤。3.2調(diào)整中頻 調(diào)整中頻目的是使三個中周變壓器（中頻調(diào)諧回路）的諧振頻率調(diào)整為465KHZ。 新的中周一般由廠家已調(diào)整到465KHZ，所以調(diào)試時當接收某一個電臺，用無感改錐。調(diào)整過程是先將本機振蕩回路用導線短路，使之停振以避免造成對中頻調(diào)試工作的干擾。然將音量電位器RP旋到最大，信號發(fā)生器的輸出頭碰觸VT2的基極，用無感改錐依次調(diào)整T3，T2，T1使揚聲器發(fā)出的響聲最大。調(diào)整順序是由后級往前級。3.3 統(tǒng)調(diào)（調(diào)整頻率跟蹤）統(tǒng)調(diào)目的是使本機

11、振蕩頻率能始終比接收信號高出一個固定頻465kHz，即本機震蕩頻率覆蓋1000kHz2155kHz。這樣保證接收到的中波段范圍535kHz1650kHz各個頻率差頻是固定的中頻為465kHz，中頻能順利地通過中頻放大器。由于做到每個頻率都比接受到的信號高465kHz比較難以實現(xiàn)，所以一般上選用“三點統(tǒng)調(diào)”即本機振蕩頻率在頻段的高端、中間、低端選三點進行調(diào)試。低頻端調(diào)整方法：接收600Khz左右的電波，移動磁性天線線圈在磁棒上的位置，使音量達到最大，這樣低端就算初步調(diào)好了。高頻端的調(diào)整方法:選定1500Khz左右的電臺信號，調(diào)整本振電容，使輸出音量最大即可。由于低端與高端之間有影響，所以要耐心調(diào)

12、試使之達最佳狀態(tài)。中頻端調(diào)整方法：接收1000KHZ左右的電波，微微撥動微調(diào)電容，若聲音變小，則說明原來位置已達三點統(tǒng)調(diào)。 3.4各點波形的測試 經(jīng)過以上的調(diào)試后可以測試經(jīng)過各級電路后的波形，如下圖8示： 圖8 各點測試波形4 六管收音機干擾分析4.1傳播過程的干擾中波的傳播主要受電離層的影響，夜間收到的中波電臺會比白天多。這是由于電離層導電性能在白天和夜間的不同變化引起的。白天由于陽光照射，電離層密度增大，導電性能增強，對電波的吸收也大，中波很大一部分被吸收，傳播得不遠；夜間時，大氣不受太陽照射，電離層導電性能大大減弱，中波就可以通過天波途徑，傳送到很遠的地方。因此收聽中波電臺最好選擇在夜間

13、。另外現(xiàn)在各種電器中的開關電源類、可控硅斬波調(diào)壓器等電路都會產(chǎn)生大量脈沖干擾信號，對中波接收造成嚴重干擾。4.2 鏡像干擾根據(jù)超外差式收音機的變頻原理，當振蕩頻率與外來信號頻率相差一個中頻頻率（465kHz）時，即f（本振）-f（信號）465Khz，信號就能順利通過中頻放大器獲得放大。如果外來信號頻率滿足f（像鏡）-f（本振）465khz，此時的同樣中頻放大器也能順利的讓他們通過獲得放大,產(chǎn)生鏡像干擾。鏡像干擾信號頻率與有用信號頻率間隔是中頻的二倍，解決鏡像干擾方案有兩種：一是提高中頻，這樣使鏡像干擾頻率遠遠高于有用信號頻率，混頻前容易濾除；二是采用二次混頻結(jié)構(gòu)，在第一混頻過程中選用較中高，從而在混頻前將干擾信號濾除。小結(jié) 本次課程設計實驗是對以前所