收音機原理與設計創(chuàng)新講座ppt課件

1、創(chuàng)新實際教案創(chuàng)新實際教案編著:李小根二二O一一年十一月一一年十一月電氣信息學院電氣信息學院: 無線電通訊與超外差收音機無線電通訊與超外差收音機的原理與設計的原理與設計P95: P95無線電波的傳播無線電波的傳播無線電波的接納無線電波的接納超外差收音機電路分析超外差收音機電路分析集成單片式收音機實際集成單片式收音機實際: 民用波段的劃分民用波段的劃分 收音機：收音機： 中波段中波段 525KC-1605KC 525KC-1605KC 短波段短波段 1.6MC-26MC 1.6MC-26MC FM FM波段波段88MC-108MC88MC-108MC 電視機：電視機： LVHF LVHF甚高頻低段

2、甚高頻低段48.5MC92MC48.5MC92MC HVHF HVHF甚高頻高段甚高頻高段167MC223MC167MC223MC UHF UHF 特高頻段特高頻段223MC958MC223MC958MC 增補頻段增補頻段: 92MC 167MC: 92MC 167MC 衛(wèi)星電視衛(wèi)星電視 ： 2.5GC86GC 2.5GC86GC 另分上行另分上行/ /下行下行 挪動通訊挪動通訊 ： AMPS AMPS挪動模擬通訊業(yè)務挪動模擬通訊業(yè)務0.8GC1GC0.8GC1GC 再分為上行和下行波再分為上行和下行波段段 PCS PCS個人全數(shù)字通訊業(yè)務個人全數(shù)字通訊業(yè)務 1.8GC1.99GC 1.8GC

3、1.99GC PCSH PCSH 個人全數(shù)字通訊業(yè)務高段個人全數(shù)字通訊業(yè)務高段2GC2GC以上以上:無線電波的傳播無線電波的傳播 1、無線電波是電磁波，由電磁振蕩產(chǎn)生。 2、 電場和磁場不斷交替地產(chǎn)生，并向空間傳播，其電場與磁場總是相互垂直的。電波靠電場電波靠電場還是磁場傳還是磁場傳播播? ?:天波、地波與直射波天波、地波與直射波地波地波天波天波直射波直射波發(fā)射與接納方式發(fā)射與接納方式由由_來決議。來決議。:地波地波1、定義：沿地球外表空間向外、定義：沿地球外表空間向外傳播的無線電波叫地波。傳播的無線電波叫地波。2、特點：、特點：1).可以繞過妨礙物繼續(xù)向前傳播?？梢岳@過妨礙物繼續(xù)向前傳播。2

4、)穩(wěn)定可靠。穩(wěn)定可靠。3、用途：中波，長波的傳播。、用途：中波，長波的傳播。1)超遠程無線電通訊。超遠程無線電通訊。2)導航。導航。3)無線電廣播。無線電廣播。4)挪動通訊。挪動通訊。:二天波二天波1、定義；依托電離層的反射作用傳播、定義；依托電離層的反射作用傳播的無線電波。的無線電波。2、特點：其傳播受外界影響較大，它、特點：其傳播受外界影響較大，它與電離層強度、太陽輻射強度等多種要與電離層強度、太陽輻射強度等多種要素有關，由于這些緣由收音機夜晚收到素有關，由于這些緣由收音機夜晚收到的電臺比白天多。的電臺比白天多。3、用途：短波傳播。、用途：短波傳播。 無線電廣播無線電廣播:三空間波三空間波

5、 1、定義：沿直線傳播的無線電波。 2、特點： 1 沿 地 面 傳 播 時 間 隔 短 ，60KM。 2大氣干擾小能量損耗小。 3信號較強且穩(wěn)定。 3、用途：微波 1. 電視廣播 2雷達 3衛(wèi)星通訊:電波電波? ?是高頻還是低是高頻還是低頻頻? ?是高壓還是低是高壓還是低壓壓? ?:答案答案: :無線電波是高頻無線電波是高頻 只需波長足夠短，即頻率足夠高的電磁波，才只需波長足夠短，即頻率足夠高的電磁波，才干有足夠的能量由天線發(fā)射出去。因此干有足夠的能量由天線發(fā)射出去。因此,高頻電高頻電波也叫波也叫“射頻射頻RF 因此，無線電廣播要用高頻電磁波馱載上有用因此，無線電廣播要用高頻電磁波馱載上有用的

6、低頻電波的低頻電波(信號信號)才干很方便地在空間進展傳才干很方便地在空間進展傳播。播。 而且而且,不同的廣播電臺，采用不同頻率的載波，不同的廣播電臺，采用不同頻率的載波，就能彼此互不干擾。就能彼此互不干擾。 :無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射一、載波的調(diào)制與解調(diào)一、載波的調(diào)制與解調(diào) 一載波一載波 高頻振蕩電路產(chǎn)生的高頻、等幅電磁高頻振蕩電路產(chǎn)生的高頻、等幅電磁波，叫做載波。載波是運輸工具，起運波，叫做載波。載波是運輸工具，起運載低頻信號的作用。載低頻信號的作用。 二調(diào)制二調(diào)制 用低頻信號控制高頻載波的過程。用低頻信號控制高頻載波的過程。 三解調(diào)三解調(diào) 從已調(diào)波中，將低頻調(diào)制信號復原出從已調(diào)波中，將

7、低頻調(diào)制信號復原出來的過程。來的過程。 :調(diào)制調(diào)制 用低頻信號控制高頻用低頻信號控制高頻載波的過程叫做調(diào)制載波的過程叫做調(diào)制 1、調(diào)幅：、調(diào)幅： 載波的幅度被低頻信載波的幅度被低頻信號控制，這種調(diào)制叫調(diào)幅號控制，這種調(diào)制叫調(diào)幅 2、調(diào)頻：、調(diào)頻： 載波的頻率被低頻信號載波的頻率被低頻信號控制，這種調(diào)制叫調(diào)頻控制，這種調(diào)制叫調(diào)頻:載載波波與與調(diào)調(diào)幅幅 調(diào)調(diào)頻頻載波載波調(diào)制波調(diào)制波調(diào)幅波調(diào)幅波調(diào)頻波調(diào)頻波P81:解調(diào)方式解調(diào)方式 調(diào)幅波調(diào)幅波 檢檢波器波器 調(diào)頻波調(diào)頻波 鑒頻鑒頻器器 :無線電發(fā)射機的構(gòu)造與波形圖無線電發(fā)射機的構(gòu)造與波形圖聲聲/電電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換載波發(fā)生器載波發(fā)生器調(diào)制器調(diào)制器射頻功射頻

8、功率放大器率放大器P98調(diào)幅調(diào)幅?調(diào)頻調(diào)頻?: P95無線電波的傳播無線電波的傳播無線電波的接納無線電波的接納超外差收音機電路分析超外差收音機電路分析集成單片式收音機實際集成單片式收音機實際:無線電接納機技術開展史無線電接納機技術開展史1、礦石檢波收音機、礦石檢波收音機、2、多管直放式收音機，、多管直放式收音機，3、超外差收音機。、超外差收音機。4、單片式集成電路收音機、單片式集成電路收音機 :礦石檢波收音機構(gòu)造圖礦石檢波收音機構(gòu)造圖優(yōu)點：不用電池優(yōu)點：不用電池:超外差式收音機超外差式收音機特點：特點： 把接納到的電臺信號與把接納到的電臺信號與本機振蕩信號同時送入變頻本機振蕩信號同時送入變頻管

9、進展混頻，并一直堅持本管進展混頻，并一直堅持本機振蕩頻率比外來信號頻率機振蕩頻率比外來信號頻率高高455kHz455kHz，經(jīng)過選頻電路取，經(jīng)過選頻電路取兩個信號的兩個信號的“差額進展中差額進展中頻放大。這就叫做超外差技頻放大。這就叫做超外差技術。術。:超外差調(diào)幅收音機的組成與波形圖超外差調(diào)幅收音機的組成與波形圖F本本=F信信+F中中F信信取差頻取差頻F中中音頻音頻負反響環(huán)負反響環(huán)P98:超外差調(diào)頻收音機的組成超外差調(diào)頻收音機的組成負反響環(huán)負反響環(huán): 無線電波的傳播無線電波的傳播無線電波的接納無線電波的接納超外差收音機電路分析超外差收音機電路分析集成單片式收音機實際集成單片式收音機實際:5.2

10、超外差收音機的原理與設計超外差收音機的原理與設計 七管式調(diào)幅收音機電原理圖 揚聲器揚聲器磁性天線磁性天線本機振蕩線圈本機振蕩線圈三級中頻變壓器三級中頻變壓器(選中頻選中頻)輸入回路輸入回路 變頻變頻 中放中放1 中放中放2 檢波檢波 低放低放 鼓勵鼓勵 功放功放:超外差收音機的最簡構(gòu)造超外差收音機的最簡構(gòu)造二、輸入電路二、輸入電路三、變頻電路三、變頻電路五、中頻放大電路五、中頻放大電路六、檢波鑒頻電路八、音頻(低頻)放大電路九、揚聲器耳機七、七、AGC(AFC)AGC(AFC)電路電路一、天線一、天線:P1031.輸入回路輸入回路一、電路組成：一、電路組成：1、初級調(diào)諧線圈、初級調(diào)諧線圈L磁性

11、天線磁性天線2、可變電容器、可變電容器C13、高頻補償電容、高頻補償電容C2高頻補償高頻補償微調(diào)電容微調(diào)電容多聯(lián)同步多聯(lián)同步可變電容可變電容磁性天線磁性天線L、L1、磁芯、磁芯二任務原理：二任務原理： 串聯(lián)諧振原理串聯(lián)諧振原理三、義務：三、義務： 接納廣播電臺發(fā)射接納廣播電臺發(fā)射的高頻載波的高頻載波 選出所要收聽電臺的選出所要收聽電臺的高頻信號高頻信號 有效地抑制不需求收有效地抑制不需求收聽的電臺信號聽的電臺信號:磁性天線完好電路磁性天線完好電路 一電原理圖一電原理圖C1：調(diào)諧電容：調(diào)諧電容C2：高頻補償：高頻補償L1：天線線圈：天線線圈L2：輸出線圈：輸出線圈C3：交流接地：交流接地小技巧小

12、技巧:偏置電源偏置電源接抽頭而接抽頭而非接上端非接上端,這是提這是提高放大器高放大器Ri的措的措施施.C3把此處交流把此處交流接地。接地。:磁性天線繞制工藝磁性天線繞制工藝由于高頻的集膚效應，短波天線用鍍銀線繞制由于高頻的集膚效應，短波天線用鍍銀線繞制高頻有集膚效應，故中波天線用多股漆包線繞制高頻有集膚效應，故中波天線用多股漆包線繞制:變頻電路的構(gòu)造與任務波形變頻電路的構(gòu)造與任務波形變頻器變頻器:變頻原理變頻原理 把本機振蕩產(chǎn)生的高頻等幅振蕩信號f1，與輸入回路選擇的廣播電臺的高頻已調(diào)波信號f2同時加到非線性元件的輸入端。利用元件的非線性作用進展混頻。 混頻后的輸出其頻率為f1、f2以及頻率為

13、f1+f2、f1f2、多次諧波的信號,到達頻率變換的效果。:本機振蕩電路本機振蕩電路 振蕩器振蕩器=放大器放大器 + 正反響正反響放大器放大器正反響正反響UiUo:輸入電路和變頻電路輸入電路和變頻電路 電路組成電路組成:B1：磁棒天線：磁棒天線T1：變頻管：變頻管B2：正反響變壓器：正反響變壓器C5：本振信號注入：本振信號注入C1B ：本振調(diào)諧：本振調(diào)諧C4：高頻補償：高頻補償BZ1：中頻變壓器：中頻變壓器C7：諧振電容：諧振電容C6：墊整電容：墊整電容P110變頻電路變頻電路=振蕩器振蕩器 + 混頻器混頻器:中頻放大器中頻放大器一一 、 中周濾波式中頻電路中周濾波式中頻電路本級諧振選本級諧振

14、選頻網(wǎng)絡頻網(wǎng)絡前級諧振前級諧振選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡B1和和B2都有都有 阻抗變換阻抗變換?P91:中頻放大器的作用中頻放大器的作用 電臺發(fā)射的載波經(jīng)過變頻以后得到的 “中頻電壓是很弱的幅度很低，約數(shù)毫伏必需利用電壓放大器進展足夠地放大。:中頻放大器的電路組成中頻放大器的電路組成T：中頻放大管：中頻放大管R1、R2、R3：直流偏置電路；直流偏置電路；C1、C4為為B1、B2的諧振電容；的諧振電容；C2、C3：交流旁路電容；交流旁路電容；C6：中和電容；中和電容；電路特點：電路特點：具有選頻特性的具有選頻特性的電壓放大器。電壓放大器。 小知識小知識: 電源接抽頭而電源接抽頭而非接上端非接上端,這是提這

15、是提高諧振回路高諧振回路Q值值 的措施的措施.45之間的圈數(shù)，之間的圈數(shù)，是上方的是上方的45倍。倍。:中頻濾波器變壓器型中頻濾波器變壓器型中周尺寸：中周尺寸：實物圖實物圖22161212131010mmmm212mm77電原理圖電原理圖內(nèi)藏式諧內(nèi)藏式諧振電容振電容不得運用帶磁鐵不得運用帶磁鐵的起子來調(diào)理！的起子來調(diào)理！磁帽顏色代表磁帽顏色代表型號便于調(diào)試型號便于調(diào)試:陶瓷濾波器型陶瓷濾波器型(固體中周固體中周)雙端式雙端式等效圖等效圖三端式三端式等效圖等效圖P91:陶瓷濾波器式中頻電路陶瓷濾波器式中頻電路 P1153L455陶瓷陶瓷濾波器在這濾波器在這里擔任耦合里擔任耦合與選頻作用與選頻作用

16、:檢波與自動增益控制檢波與自動增益控制1、檢波器的構(gòu)造、檢波器的構(gòu)造Ui 輸入回路輸入回路P116低頻輸出:2、檢波器的任務波形、檢波器的任務波形等幅波等幅波調(diào)幅波調(diào)幅波直流波直流波交流波交流波:4 、檢波器與、檢波器與AGC電路電路 電路組成：電路組成：1、 中頻變壓器中頻變壓器B3； 2、 檢波二極管檢波二極管D； 3、 丌形濾波器丌形濾波器C1、C2、R1； 4、負載兼音量調(diào)理器、負載兼音量調(diào)理器W； 5、AGC環(huán)路環(huán)路R3、C3。 帶開關電位器帶開關電位器P119:5、AGC電路任務原理電路任務原理AGCAGC電路：電路： 自動增益控制電路自動增益控制電路 作用：當輸入信號電壓變化作用

17、：當輸入信號電壓變化很大時，堅持收音機輸出功很大時，堅持收音機輸出功率根本不變。抑制聲音時大率根本不變。抑制聲音時大時小的弊端。時小的弊端。:低頻放大電路低頻放大電路1、義務：、義務： 低頻低頻音頻音頻 低頻放大電路的義務是把檢波器輸出的音低頻放大電路的義務是把檢波器輸出的音頻信號放大，輸出足夠的音頻功率推進揚聲器。頻信號放大，輸出足夠的音頻功率推進揚聲器。這里包括音頻電壓放大電路和音頻功率放大電這里包括音頻電壓放大電路和音頻功率放大電路兩部分路兩部分2、特點、特點 失真要小，盡量到達高保真；失真要小，盡量到達高保真； 要有足夠的輸出功率，以推進揚聲器放聲要有足夠的輸出功率，以推進揚聲器放聲

18、:退耦電路退耦電路 一切的一切的EC總有一定的內(nèi)阻，當信號中的交總有一定的內(nèi)阻，當信號中的交流電流經(jīng)過電源流電流經(jīng)過電源EC時，那么會呵斥電源電壓隨交時，那么會呵斥電源電壓隨交流信號而變化。流信號而變化。 對于多級放大電路，交流信號經(jīng)過電源對于多級放大電路，交流信號經(jīng)過電源EC，不僅會引起電源電壓的不斷變化，并會將后級不僅會引起電源電壓的不斷變化，并會將后級大信號的交流信號反響給前級，導致放大電路大信號的交流信號反響給前級，導致放大電路之間的相互關擾，嚴重時會產(chǎn)生之間的相互關擾，嚴重時會產(chǎn)生(振蕩振蕩)嘯叫而不嘯叫而不能正常任務。能正常任務。 為了消除這種有害的耦合，必需在各級放大為了消除這種

19、有害的耦合，必需在各級放大電路之間加電路之間加“退耦電路。退耦電路。:多級放大器與退耦電路多級放大器與退耦電路 一、電路組成：一、電路組成：R1、 C1 ：第一級退耦電路；：第一級退耦電路；R2 、C2： 第二級退耦電路；第二級退耦電路；C3：平波電容首級退耦電路：平波電容首級退耦電路P123:退耦電路的參數(shù)退耦電路的參數(shù) 退耦電容越大越好，容量越大平波作用就越好。普通因體積和本錢的緣由選在退耦電容越大越好，容量越大平波作用就越好。普通因體積和本錢的緣由選在47uF4700uF之間，需求提供的電流越大，容量就要選大些。之間，需求提供的電流越大，容量就要選大些。退耦電阻的退耦電阻的 阻值越大，隔

20、離紋波的作用就越好。但會降低直流電壓使損耗添加，普阻值越大，隔離紋波的作用就越好。但會降低直流電壓使損耗添加，普通選在通選在10470。需求提供的電流越大，阻值就要選小些。在高頻場所的退耦電。需求提供的電流越大，阻值就要選小些。在高頻場所的退耦電阻可以用電感來擔任，電感的銅阻可以做得很小，卻可以隔離高頻紋波，起到良阻可以用電感來擔任，電感的銅阻可以做得很小，卻可以隔離高頻紋波，起到良好的退耦作用。好的退耦作用。:n 效率要高效率要高n 功放管輸出功率大，其直功放管輸出功率大，其直流電能轉(zhuǎn)換為流電能轉(zhuǎn)換為n 信號電能的效率要高。信號電能的效率要高。n 輸出功率盡能夠大輸出功率盡能夠大n 功放管往

21、往在接近極限運功放管往往在接近極限運用形狀下任務。用形狀下任務。n 非線性失真要小非線性失真要小音頻功率放大器義務與特點音頻功率放大器義務與特點:適用的互補對稱式適用的互補對稱式OTL功率放大器功率放大器電路組成：電路組成：T1:電壓推進管；電壓推進管；T2：OTL上管；上管；T3：OTL下管；下管；D：溫度補償二極管；：溫度補償二極管；R1：上偏電阻；：上偏電阻；R2：下偏電阻；：下偏電阻；R3：負載兼上偏電阻；：負載兼上偏電阻；R4：負載兼偏置電阻；：負載兼偏置電阻；R5：射極負反響電阻；：射極負反響電阻；R6：隔離電阻；：隔離電阻；RL：揚聲器負載；：揚聲器負載；C1：輸入電容；：輸入電

22、容；C2：自舉電容；：自舉電容；C3：耦合電容；：耦合電容；C4C4：旁路電容；：旁路電容；C5C5：輸出電容；：輸出電容；K K點：點：OTLOTL中點中點UkEc/2UkEc/2: P95無線電波的傳播無線電波的傳播無線電波的接納無線電波的接納超外差收音機電路分析超外差收音機電路分析集成單片式收音機實際集成單片式收音機實際:產(chǎn)品級集成電路雙波段收音機產(chǎn)品級集成電路雙波段收音機 返回:CXA1191內(nèi)部構(gòu)造圖內(nèi)部構(gòu)造圖5.3 CXA1191單片集成收音機任務原理單片集成收音機任務原理波段切換波段切換P126實慣用機實慣用機:FM接納機任務框接納機任務框CXA1191內(nèi)部構(gòu)造整理圖內(nèi)部構(gòu)造整理

23、圖AM接納機任務框接納機任務框:單片機單片機 CXA1191AM/FMCXA1191AM/FM收音機電路總圖收音機電路總圖波波段段開開關關AM磁棒天線磁棒天線四聯(lián)電容器四聯(lián)電容器FM拉拉竿天線竿天線FM天線天線L280M高通高通濾波器濾波器FM本本振振L3AM本本振振L4FM中周中周T2AM中周中周T1OTL中點中點27腳？腳？陶瓷濾波器陶瓷濾波器P124帶帶開開關關音音量量電電位位器器: CXA1191M信號流程詳圖天線耦合器FM高放129FM混頻選臺調(diào)諧FM本振7選臺調(diào)諧L2L36隔離放大器1314CF210.7MC濾波器FM3級中放17鑒頻器2T1(粉)10.7MC選頻212324FMA

24、MR4R5455選頻CF1455KC濾波器16AM二級中放檢波器22AGCC15R磁棒天線選臺調(diào)諧AM混頻10AM本振5L1L4(紅)選臺調(diào)諧24前置放大Ui+-電壓放大推動級FM立體聲指示燈27揚聲器C19消振C2226C185C9靜噪電子音量141.2VW1R2小大交/直流負反饋塊內(nèi)穩(wěn)壓器215AM塊內(nèi)穩(wěn)壓器1AM/FM電子切換開關11202826小信號處理部分電源83V1.2VAFC19C14OTL功放FMT1（黃）C16C204.7u10uC13L5C12C11CXA1191M信號流程與外圍元件總圖FM變頻變頻接納頭接納頭AM變頻變頻接納頭接納頭FM中放中放AM中放中放共用低、功放共用低、功放P129內(nèi)部穩(wěn)壓內(nèi)部穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)電子波電子波段切換段切換開關開關: :1191AM/