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文檔簡介

1、第五章 高頻電子線路目錄5.1 無線電發(fā)射機25.1.1 高頻電路制作中應該注意的問題25.1.2 高電平調(diào)幅45.1.3 低電平調(diào)幅95.2 無線電接收機145.2.1 電路原理及組成框圖145.2.2 安裝調(diào)試15第五章 高頻電子線路內(nèi)容提要:本章主要介紹高頻電子線路中包括的調(diào)幅發(fā)射機、調(diào)幅接收機、調(diào)頻發(fā)射機、無線電收發(fā)系統(tǒng)等所涉及的理論知識。5.1 無線電發(fā)射機5.1.1 高頻電路制作中應該注意的問題1. 高頻電路中的元器件(1)電阻高頻工作時,特別是當其電磁波的波長與分立元件的尺寸相比擬時,電阻、電感、電容二極管、三極管的電響應會大大偏離它們的理想特性。比如:低頻時阻值恒定的電阻,在高

2、頻時就不再恒定了。目前,市場上常見的電阻有四類:有高密度介質(zhì)小顆粒碳質(zhì)電阻;鎳或其它金屬絲的線繞電阻;溫度穩(wěn)定性好的金屬膜電阻;以鋁或鈹為基本材料的薄膜電阻。高頻電路中,主要應用的是后兩類。金屬膜電阻的穩(wěn)定性好,精度高。而薄膜電阻沒有引線,高頻特性好,且尺寸很小。(2)電容電容在高頻時與低頻相比,介質(zhì)損耗增加,工作穩(wěn)定性變差。因而一些電介質(zhì)的電容器不適宜在高頻電路中使用。這些電容器有:電解電容、紙質(zhì)電容。電容的高頻等效電路如圖5.1.1所示。 圖5.1.1 電容的高頻等效電路電阻RS為引線導體損耗等效電阻,Re為電容器的絕緣電阻。該電阻理論上講為無窮大,由于高頻時,電介質(zhì)的損耗增加,絕緣下降,

3、因而Re為有限值。電容器還存在固有電感L,其容量與電容器金屬片的尺寸引線的連接方式有關(guān)。電容器的種類有很多,市場上常見的有電解電容;陶瓷電容;云母電容;薄膜電容等。電解電容有鋁質(zhì)電解電容和鉭質(zhì)電解電容。鋁質(zhì)電解電容的容量很大,串聯(lián)電阻大,自身電感較大。它通常只能在低頻電路中做耦合電容和旁路電容。若在高頻電路中使用,(電源濾波)通常要在它旁邊并聯(lián)一個小容量的瓷片電容。鉭質(zhì)電解電容比鋁質(zhì)電解電容的漏電流更小,自身電感更小和更高的絕緣電阻及更高的電性能。但它的價格較高。容量范圍和工作電壓范圍不如鋁質(zhì)電解電容。云母電容;高頻陶瓷電容具有很小的串聯(lián)電阻和自身電感,有較高的絕緣電阻和耐壓值以及很小的介質(zhì)損

4、耗,點性能和溫度指標等也很穩(wěn)定,適宜在高頻電路中使用。薄膜類電容具有極低的串聯(lián)電阻和穩(wěn)定的特性,常用于高頻和脈沖電路。電容在高頻電路中常用于濾波器、匹配網(wǎng)絡(luò)、調(diào)諧回路、耦合、去耦、等。除電源濾波采用電解電容,其余都用高頻特性較好的電容。目前最多采用的是各種瓷介電容。當頻率更高時可以采用貼片陶瓷電容。(3)電感電感線圈在高頻時,除了電感特性之外,還同時具有電阻和電容的特性。其等效電路如圖5.1.2。 圖5.1.2 等效電路電阻RS為線圈的等效電阻,由于趨膚效應,它會隨著頻率的升高而增加使電感線圈的品質(zhì)因數(shù)下降。電容CS為電感線圈的分布電容,它很小,但高頻時其作用不可忽視。由等效電路可以知道它有一

5、個諧振頻率。當工作頻率低于諧振頻率時,線圈呈感性,當工作頻率高于諧振頻率時,線圈呈容性。顯然,線圈已失去電感的作用變成電容器了。線圈在高頻電路中通常做回路電感或當高頻扼流圈用。作回路電感時要求有足夠的電感量有較高的Q值,和小的分布電容及溫度穩(wěn)定性好。而電感線圈做高頻扼流圈時,要求電感量大,分布電容小。(4)晶體管晶體管在高頻工作中,由于發(fā)射結(jié)、集電結(jié)電容不能忽略,其電流放大作用會隨著頻率的變化有很大的變化。通常,為了電路工作穩(wěn)定,且有一定的功率增益,選擇晶體管的最高工作頻率為實際工作頻率的34倍。2. 印制電路板制作在高頻時的注意事項(1)印制電路板材料通常采用環(huán)氧樹脂玻璃布板。(2)模擬電路

6、區(qū)與數(shù)字電路區(qū)要分開。(3)元器件的安裝盡可能緊湊、密集;且引腳要短,以縮短引線,減少分布電容。對于不相干的線圈,為了防止彼此間的耦合,兩個線圈應垂直安放,如圖5.1.3所示。還可以加隔離板。同樣,互相有影響或干擾的元器件盡可能遠離或進行屏蔽。例如:振蕩器不要緊挨小信號放大器。發(fā)熱部件如功率管或穩(wěn)壓電源盡量遠離振蕩器或熱敏元器件,一般將它們安裝在裝置的后邊或靠近外殼的部位。元器件的排列盡可能按電路的順序走,不要過多往返,以免后邊大信號干擾輸入小信號。 圖5.1.3 兩個線圈垂直安放圖(4)導線、輸入和輸出線應短而直。若導線間距較小,應避免導線相互平行和外接導線跨接。若需要交叉的導線較多,最好采

7、用雙面板。在雙面板兩側(cè)的印制線應避免平行,以減少印制線間的寄生耦合。輸入、輸出導線還應盡可能按信號的流通順序進行排列。輸入端和輸出端盡可能遠離,最好用地線隔開。以減小寄生耦合。圖5.1.4給出了幾種導線形狀導和線布局情況。1 2 3 圖5.1.4 幾種導線形狀圖(5)高頻地線的合理布線是困難的。因為電路的一個主要干擾來源于不合理的地線。一般采用大面積覆蓋地線,通常至少有75%的接地面。各級的內(nèi)部元器件盡可能一點接地。(在一個小公共區(qū)內(nèi)接地)盡可能以面相接,不要以點相接。如圖5.1.5所示。圖5.1.5 高頻地線布線圖(6)所有電源濾波元件必須就近接地,電源走線避免細長。數(shù)字部分的電源應與模擬部

8、分的電源分離。若是多層板,通常單獨安排一個電源層。測試點附近應有接地點。5.1.2 高電平調(diào)幅1. 原理電路高電平調(diào)幅電路如圖5.1.6所示。2. 電路特點本電路的核心是諧振功率放大器,在此電路基礎(chǔ)上,將音頻調(diào)制信號加入集電極回路中,利用諧振功率放大電路的集電極調(diào)制特性,完成集電極調(diào)幅。當電路的輸出負載為天線回路時,就可以完成無線電發(fā)射的任務。為了使電路穩(wěn)定,易于調(diào)整,本電路設(shè)置了獨立的載波振蕩源。3. 工作原理諧振功率放大器是以選頻網(wǎng)絡(luò)為負載的功率放大器,它是在無線電發(fā)送中最為重要、最為難調(diào)的單元電路之一。根據(jù)放大器電流導通角的范圍可分為甲類、乙類、丙類等類型。丙類功率放大器導通角900,集

9、電極效率可達80%,一般用作末級放大,以獲得較大的功率和較高的效率。本電路中的功率放大器工作在丙類放大狀態(tài)。在輸入信號為余弦波時,集電極電流是尖頂余弦脈沖,對其進行傅里葉級數(shù)分解可得到它的直流、基波和其它各次諧波分量的值,即:ic=IC0+ IC1mCOSt + IC2MCOS2t + + ICnMCOSnt + 圖5.1.6 高電平調(diào)幅電路為了獲取較大功率和有較高效率,一般取=700800左右??窟x頻網(wǎng)絡(luò)在集電極電流眾多的頻率成分中,取出所要的頻率成分產(chǎn)生輸出電壓,不需要的頻率成分濾掉。圖中,V1、V2構(gòu)成了獨立的石英晶體振蕩電路,為電路提供了穩(wěn)定的載波信號,大大方便了電路的調(diào)整。V3為推動

10、級,為末級功放電路提供足夠的激勵電壓。V4構(gòu)成丙類諧振放大電路。本電路采用了獨立的偏置電路,由RP2、R15、R14構(gòu)成的分壓器對-12V進行分壓,為功放級提供適當?shù)呢撈珘海_保工作在丙類狀態(tài)。RL為負載電阻,在負載電阻和功放電路集電極之間采用變壓器電路,以完成負載和集電極之間阻抗變換。在功放輸出級電路中設(shè)置了三個跳線短路端子J2、J3和J4。J3可完成+12V電源和+69V可調(diào)電源之間的轉(zhuǎn)換,以便于獲得良好的調(diào)幅波。J2是為了觀察負載特性而設(shè)置的,當J2斷開時,在R16上可直接觀察到脈沖電流波形,從而可較為直觀的觀察到負載特性,便于加深對于諧振功率放大電路的理解。而J2短接時,可得到稍大一些

11、的輸出電壓。J4是為了在集電極回路中加入低頻調(diào)制信號而設(shè)置的。 4. 電路制作電路的框圖如圖5.1.7所示。載波振蕩器載波電壓放大器射頻功率放大器音頻信號射頻輸出信號圖5.1.7 電路的框圖為了便于制作及調(diào)試,將電路分為三個模塊,制作時分模塊進行以便于調(diào)試和查找故障。(1)載波振蕩器電路圖5.1.8中,V1、V2構(gòu)成了獨立的石英晶體振蕩電路,為電路提供了穩(wěn)定的載波信號,大大方便了電路的調(diào)整。V1、石英晶體等構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器,具有較高的頻率穩(wěn)定度。石英諧振器的標稱頻率為6.5MHz。其等效電路見圖5.1.9。V2、R7、R8、R9構(gòu)成了射極輸出器,以減小后級電路對振蕩器的影響。電路如圖5.1

12、.8所示。跳線短路子J1的作用是調(diào)整功放的靜態(tài)工作點時,應沒有載波電壓輸入,此時將J1開路即可。當需要有載波電壓輸入時,應將J1短路。圖5.1.9 等效電路J1圖5.1.8 電路圖(2)載波放大器V3為載波放大器,也叫推動級,為末級功放電路提供足夠的激勵電壓。電路形式為調(diào)諧放大器。中心頻率為6.5MHz,其單元電路如圖5.1.10所示。圖5.1.10 單元電路(3)功率放大級 V4構(gòu)成丙類諧振放大電路。電路為了能較好地了解功放電路的負載特性,較為方便的觀察脈沖電流,本電路采用了獨立的偏置電路,由RP2、R15、R14構(gòu)成的分壓器對-12V進行分壓,為功放級提供適當?shù)呢撈珘?,確保工作在丙類狀態(tài)。

13、RL為負載電阻,在負載電阻和功放電路集電極之間采用變壓器電路,以完成負載和集電極之間阻抗變換。在功放輸出級電路中設(shè)置了三個跳線短路端子J2、J3和J4。J3可完成+12V電源和+69V可調(diào)電源之間的轉(zhuǎn)換,以獲得最好的調(diào)幅效果。J2是為了觀察負載特性而設(shè)置的,當J2斷開時,在R16上可直接觀察到脈沖電流波形,從而可較為直觀的觀察到負載特性,便于加深對于諧振功率放大電路的理解。而J2短接時,可得到稍大一些的輸出電壓。J4是為了在集電極回路中加入低頻調(diào)制信號而設(shè)置的。 5. 高頻功放電路的調(diào)諧與調(diào)整原則理論分析表明,當諧振功率放大器集電極回路對于信號頻率處于諧振狀態(tài)時(此時集電極負載為純電阻狀態(tài)),

14、集電極直流電流IC0為最小,回路電壓UL最大,且同時發(fā)生。然而,由于晶體管在高頻工作狀態(tài)時,內(nèi)部電容Cbc的反饋作用明顯,上述IC0最小、回路電壓UL最大的現(xiàn)象不會同時發(fā)生。因此,我們不單純采用監(jiān)視IC0的方法,而采用同時監(jiān)視脈沖電流iC的方法調(diào)諧電路。由理論分析可知,當諧振放大器工作在欠壓狀態(tài)時,iC是尖頂脈沖,工作在過壓狀態(tài)時,iC是凹頂脈沖,而當處于臨界狀態(tài)下工作時,iC是一平頂或微凹陷的脈沖。這也正是高頻諧振功率放大器的設(shè)計原則,即在最佳負載條件下,使功率放大器工作于臨界狀態(tài),以獲取最大的輸出功率和較大工作效率。本電路的最佳負載為75。因此調(diào)試時也應以此負載為調(diào)試基礎(chǔ)。6. 電路調(diào)試步

15、驟(1)按原理圖連接好電路板所需電源(12V)。-Vbb接-12V(2)功放級靜態(tài)工作點的調(diào)整 用短路環(huán)將J3的1、2端和J4的2、4端短路,以使+12V電源直接提供給功放輸出級的集電極回路。( 注意:此時一定要使J5或J1保持開路狀態(tài),否則,靜態(tài)工作點將受到本振電壓的影響。) 用萬用表測試V4的基極電壓。調(diào)整RP2,使V4B=-0.3V左右。(3)調(diào)整載波振蕩源接通J5,以給載波振蕩電路加電。J1仍保持開路狀態(tài),然后在測試點M1處接入示波器,以觀察振蕩波形。調(diào)整Rp1,使載波振蕩源輸出UO=1V左右。(4)推動級的調(diào)整用短路環(huán)短接J1,使載波振蕩信號f0=6.5MHz,UO1V(p-p)通過

16、C9接至晶體管V3的基極。在M2端用示波器觀察推動級的輸出波形,由于功放級輸入端阻抗元件的影響,波形為一失真的正弦波,此時不必做很多調(diào)整工作,只要證實推動級已經(jīng)工作即可。(5)功率放大級的測試及調(diào)整 集電極電流測試及負載特性測試 保持前面的電路連接不變,將J2的短路環(huán)取下,使C16開路。 將負載電阻接至75。 將示波器1通道測試探頭(衰減10倍,下同)連接至V4的發(fā)射極電阻上(即J2的1端),靈敏度置于20mV/DIV檔(由于探頭有10倍衰減,故實際相當于200mV/DIV), 用以監(jiān)測脈沖電流。將示波器2通道測試探頭(衰減10倍,下同)連接至測試點M3處,靈敏度置于0.2V/DIV檔(由于探

17、頭有10倍衰減,故實際相當于2V/DIV),用以監(jiān)測功放級的輸出波形。 仔細調(diào)整CT4,使輸出回路諧振,且實現(xiàn)負載到集電極間的阻抗轉(zhuǎn)換。觀察M3處的波形,應能得到失真最小的正弦波形。同時觀察V4的發(fā)射極(取樣)電阻上的波形,是否得到了一個臨界狀態(tài)的脈沖電流波形(略有凹陷的波形)。若未能觀察到臨界狀態(tài)的脈沖電流,則需要仔細調(diào)整CT2、CT3,使功放級的輸入達到較好的匹配狀態(tài),必要時還需適當?shù)卣{(diào)整載波信號源的輸出幅度。正常情況下,在 M3處觀察到的輸出波形幅度應不低于9.4V。 保持信號源頻率和幅度不變,將負載分別接至120和39,應能觀察到過壓和欠壓狀態(tài)的脈沖電流形狀。若不能,則電路還需做細心調(diào)

18、整,直至在保持信號源頻率和幅度不變得情況下,隨著負載的改變可出現(xiàn)過壓、臨界、和欠壓的三種狀態(tài)的脈沖電流波形。三種狀態(tài)的脈沖電流波形大致如圖5.1.11所示。RL=120 RL=75 RL=39圖5.1.11 不同負載下的脈沖電流波形上述脈沖波形,描繪了放大器的負載特性,即隨著Rc的增大,Ic隨之減小。放大狀態(tài)由欠壓狀態(tài)向過壓狀態(tài)過渡。 當觀察到負載特性后,記錄三種負載條件下的負載上獲得的輸出電壓UL(P-P),電源提供給功放管集電極的電壓UC,為了避免電壓表輸入阻抗對于輸出回路的影響,測量UC應當在J4的2端測試。測試三種狀態(tài)下的集電極直流電流時,既可以采用在J4的2、4兩點間接入直流電流表(

19、200mA檔)直接讀數(shù),也可以采用測量發(fā)射極(取樣)電阻上的壓降再換算成電流的方法。但電流表接入回路中后,會對輸出及脈沖電流波形產(chǎn)生一定影響,所以推薦采用第二種方法測試集電極直流電流。換算方法:IC0=VE/RE(已知RE=1)。最后將測試結(jié)果填入表中。(6)集電極調(diào)制特性的觀察將負載置于39檔,輸入信號電壓及Eb保持不變,用短路環(huán)將J3的2、3端短接,用69V可調(diào)電源給功放管的集電極供電。調(diào)整RP3,觀察發(fā)射極脈沖電流波形的變化,這些變化描述了丙類功放電路的集電極調(diào)制特性,即隨著Vcc增大,脈沖電流將會由過壓狀態(tài)向臨界再向欠壓狀態(tài)變化。EC=10V EC=6V圖5.1.12 EC不同時的脈沖

20、電流波形(RL=39)(7)基極調(diào)制特性的觀察將負載置于75,電源電壓Vcc=12V,輸入信號幅度保持不變,調(diào)整RP2,仔細觀察脈沖電流的形狀與幅值的變化,它描述了諧振功率放大器的基極調(diào)制特性。(8)放大特性的觀察保持Vcc、Eb、RL不變,改變輸入電壓的幅值,可以看出隨著信號幅度由小到大變化,脈沖電流將由欠壓狀態(tài)向臨界狀態(tài)再向過壓狀態(tài)變化的現(xiàn)象。理論上講,集電極調(diào)幅在功率放大器處于弱過壓狀態(tài)效果較好。適當調(diào)節(jié)以上幾個參數(shù)使輸出的調(diào)幅波失真小,幅度大,電路的效率高。附錄效率的計算與計算公式說明利用下面提供的公式和前述表中的測試結(jié)果計算三種負載條件下的效率,并將結(jié)果填入表中。電源提供給功放級的總

21、功率:PS=ICOVD負載上得到的功率: PL=VOP-P28RL功率放大級的總效率: = PLPS本電路的總效率一般可達到65%左右,實際上集電極效率可達80%左右。5.1.3 低電平調(diào)幅1. 電路組成及工作原理低電平調(diào)幅發(fā)射機的特點是調(diào)幅電路輸出小功率信號,需要單獨的高頻功率放大器進行放大。電路的組成框圖如圖5.1.13所示。載波產(chǎn)生緩沖調(diào)制器功放音頻放大音頻信號圖5.1.13載波由石英晶體振蕩器產(chǎn)生;緩沖級由射極輸出器或電壓跟隨器構(gòu)成;音頻放大器由集成運算放大器構(gòu)成;調(diào)制器由模擬乘法器構(gòu)成的低電平調(diào)幅器構(gòu)成;功率激勵由諧振電壓放大器構(gòu)成;功率放大器由丙類諧振功率放大器組成。與方案1同樣,

22、制作整機電路時,也要分模塊制作。2. 單元電路制作與調(diào)試(1)載波產(chǎn)生電路電路如圖5.1.14所示。載波產(chǎn)生電路由晶體管VT1;石英晶體T;電容C1、C2、C3;電阻R1、R2、R3構(gòu)成的并聯(lián)型晶體振蕩器。它具有很高的頻率穩(wěn)定度和頻率準確度。(2)緩沖放大級緩沖放大級的任務是將載波進行放大后,送入調(diào)制器。電路如圖5.1.15所示。電路由VT2;R4、R5、R6、RP1組成。為共射放大器。為提高電路的穩(wěn)定性,采取了電流串聯(lián)負反饋。改變RP1的阻值,可以改變負反饋深度,從而改變輸出電壓的大小。(3)音頻放大器音頻放大器電路如圖5.1.16所示。話筒輸出的音頻信號十分微弱,必須經(jīng)過音頻放大才能進行調(diào)

23、制。音頻放大器采用集成運算放大器構(gòu)成的同相比例放大器。電壓增益大約在20倍左右。(4)調(diào)制器調(diào)制器由模擬乘法器MC1496等組成。如圖5.1.17所示。載波信號從管腳10輸入,音頻信號(調(diào)制信號)從管腳1輸入。調(diào)節(jié)RP3的阻值,可以改變調(diào)幅系數(shù)。(5)功率放大級功率放大電路如圖5.1.18所示。功率放大電路由緩沖級、功率激勵級和功率放大級組成。與載波的緩沖放大級同樣,電路為共射放大器,并引入了電流串聯(lián)負反饋。功率激勵采用了小信號調(diào)諧放大器形式,其任務是供給功率放大器足夠大的電壓信號。功率放大器為丙類諧振功率放大形式,這種放大器的特點是效率很高。圖5.1.14 載波產(chǎn)生電路圖5.1.15 載波放

24、大電路圖5.1.16 音頻放大電路圖5.1.17 調(diào)幅電路 圖5.1.18 功率放大電路5.2 無線電接收機5.2.1 電路原理及組成框圖1. 電路原理及組成超外差式收音機框圖如圖5.1.19所示。 圖5.1.19 超外差式收音機框圖收音機基本上都是超外差式收音機,其特點是:收音機接收到的電臺信號要經(jīng)過變頻電路變頻,將原高頻載波變換為統(tǒng)一的頻率較低的中頻信號。然后再經(jīng)中頻放大、解調(diào)還原成聲音信號。超外差式收音機具有靈敏度高、選擇性好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點。(1)輸入回路由磁性天線感應得到的高頻信號,實際上是高頻載波信號(由于聲波在空中傳播速度很慢,衰減快。因此將音頻信號加載到高頻信號上去稱為調(diào)制。調(diào)

25、制方式有調(diào)頻和調(diào)幅之分。我們裝的收音機接收的是調(diào)幅高頻信號)經(jīng)過調(diào)諧回路加以選擇得到欲接收電臺信號。(為使收音機獲得較高選擇性、靈敏度,應選合適 1與2 匝數(shù)比?,F(xiàn)在裝的天線線圈現(xiàn)成已設(shè)計好的,要求學生盡量注意,不要把線圈弄斷,否則拆除線圈減少圈數(shù)影響匝數(shù)比)。(2)變頻電路由輸入回路送來的高頻信號是調(diào)幅波,本機振蕩產(chǎn)生的本振頻率信號是等幅波,混頻后經(jīng)選頻得到465KHZ 中頻信號。因此變頻級主要作用是將調(diào)幅的高頻信號變?yōu)檎{(diào)幅的中頻信號。變換前后僅是載波頻率改變,而信號包絡(luò)不變。一般用一只變頻管來完成該機的振蕩和混頻作用。對混頻來講,要求工作在非線性區(qū),電流不能太大,否則變頻增益下降,但對本振

26、來講,電流大一點,變頻增益高又容易起振,電池電壓下降不易仃振。但振蕩也不能太強,否則會引起波形失真聽到“咯”、“咯”聲,增益反而下降,一般選電流為0.40.6mA。(3)中頻放大由輸入回路送來的高頻信號是調(diào)幅波,本機振蕩產(chǎn)生的本振頻率信號是等幅波,混頻后經(jīng)選頻得到465KHZ 中頻信號。因此變頻級主要作用是將調(diào)幅的高頻信號變?yōu)檎{(diào)幅的中頻信號。變換前后僅是載波頻率改變,而信號包絡(luò)不變。一般用一只變頻管來完成該機的振蕩和混頻作用。對混頻來講,要求工作在非線性區(qū),電流不能太大,否則變頻增益下降,但對本振來講,電流大一點,變頻增益高又容易起振,電池電壓下降不易仃振。但振蕩也不能太強,否則會引起波形失真

27、聽到“咯”、“咯”聲,增益反而下降,一般選電流為0.40.6mA。(4)檢波電路中頻信號仍舊是調(diào)幅信號,經(jīng)過檢波級(由二極管或三極管檢波),從調(diào)幅波中取出音頻信號。若選用的是三極管則利用其中一個PN結(jié)在非線性工作狀態(tài)下起大信號檢波作用,同時此管還進行來低頻電流放大。(5)低放和功率放大濾波后的音頻信號送到低放級進行音頻放大,然后通過輸入變壓器送到推挽功率放大級進行功率放大,輸出信號推動揚聲器發(fā)出聲音。 推挽功放電路的管子工作在乙類狀態(tài)。在無信號時截止,有信號時三管輪流工作,因此效率高,但乙類工作在小信號時在特性曲線彎曲部分產(chǎn)生失真。因此本機線路在無信號時基級也有一定的偏壓 ,使之工作在甲乙類狀

28、態(tài),這樣效率高,輸出功率大,而且省電。要求二只管子參數(shù)一致。希望在裝配時選定。凡有一只管損壞,必須配對選管。焊接時注意二管焊好,如虛焊一管,造成一管工作產(chǎn)生嚴重失真,而且音量大大下降。2. 方案調(diào)幅收音機電路種類繁多,有分立的、集成的;有手動調(diào)諧和自動調(diào)諧;不帶顯示和帶顯示等等。另外,有的專用集成芯片幾乎涵蓋收音機各個部分,使用時只需配極少的元件即可。分析高職組競賽題目及要求,多數(shù)題目要求禁止使用功能性很強的芯片,而是用比較常見的元器件來實現(xiàn)功能。這更能體現(xiàn)高職學生的真實水平和基本功。我們采用分立元件組成的收音機電路加強基本功的訓練。電路如圖5.1.20所示。 圖5.1.20 調(diào)幅收音機電路5

29、.2.2 安裝調(diào)試1. 元器件的選擇電阻、電容、三極管等常用元器件的篩選,前面的課程及實訓中都已講過,不再復述。收音機所用的可變電容的種類很多這里使用的是差容雙聯(lián)。振蕩聯(lián)為68pF。天線聯(lián)為140PF的中型雙連。在雙聯(lián)電容器上標有“A”的一端為天線聯(lián),標有“O”的一端為振蕩聯(lián)。中間是標有“G”的是接地端。磁性天線的磁棒尺寸為55mmX13mmX5mm。線圈全部用0.13的高強度漆包線繞制。中波振蕩線圈B2(磁帽為黑色)的型號為LF10l;中頻變壓器的型號為TF101和TF102。這兩只中頻變壓器中均帶有諧振電容器。第一中頻變壓器B3中的磁帽為白色,第二中頻變壓器B4中的磁帽為綠色。 三極管全部

30、為NPN型硅材料塑封管,其中BG1、BG2、BG3均選用9018;BG4可選用3DG201或9014。它們的值應該在150200之間;變頻管的BG1的值不宜太大,一般在60倍左右;BG6和BG7可用9013。它們的值不要小于100。二極管為1N4148。電阻全部為1/4W碳膜電電阻。電容C4、C7、C8是電解電容器;C3是滌綸電容器。其余均為瓷介電容器。2. 安裝按照所提供的原理電路圖,檢查實驗室所提供元件的種類、型號和數(shù)量是否正確。由于收音機元件多,電路比較復雜,因此在組裝時,一般要一級一級的組裝。收音機的組裝次序與信號流程恰好是相反的,即組裝過程應從功放級開始,依次為前置低放、簡波級、中放

31、級、AGC電路,最后是變頻級和輸入回路,這樣分級組裝有利于電路的調(diào)整和測試。3. 調(diào)試(1)所需的儀器儀表帶有AM調(diào)制的信號發(fā)生器1)型號:EE1640C或其它2)作用:發(fā)射高頻信號,代替電臺做標準信號源。示波器1)型號:20MHz或20MHz以上2)作用:測試輸出電壓的波形,失真的觀察,同時用于計算波形電壓幅度、周期、頻率等參數(shù)。萬用表1)型號:可測量電壓、電流、電阻等普通型號即可。2)作用:測試靜態(tài)電壓、電流、及各種元件的好壞判別。(2)調(diào)試步驟確定收音機焊接是否正確在收音機里能聽到正常的沙沙聲音,說明焊接無誤,如沒有聲音,可以從后級到前級逐步檢查。1)確定低頻放大器是否正常工作,用萬用表

32、檔轉(zhuǎn)到測電阻10檔,音量電位器調(diào)到最大,黑表筆接地,紅表筆頻繁點擊音量電位器中間腳,在揚聲器里能聽到喀啦的電流聲音,如有聲音,則低放電路正常;如沒有,低放電路有故障進行排查,首先檢查元器件焊接是否正確 ,測量三極管是否擊穿、兩個變壓器是否接錯等。2)本振是否起振如在收音機里聽到沙沙聲音則正常,如聽不到則檢查磁棒上的線圈及振蕩三極管等焊接是否正確。中頻頻率調(diào)整(465KHz)首先將信號發(fā)生器產(chǎn)生載波為465KHz、調(diào)制波為1KHz的調(diào)幅波,調(diào)幅度調(diào)在 30% 上,輸出端靠近收音機天線(如果收音機出現(xiàn)自激幅值可稍小一些),收音機刻盤指向最小刻度,示波器測量揚聲器兩端,先調(diào)節(jié)B4(綠)、在調(diào)節(jié)B3(

33、白),使示波器顯示最大波形并無失真。如出現(xiàn)飽和截止失真,可適當減少電位器音量。由于高、低端的頻率在調(diào)整中會互相影響,所以低端調(diào)電感磁芯、高端調(diào)電容的工作要反復調(diào)幾次才能最后調(diào)準。確定接收覆蓋范圍采用低端調(diào)電感、高端調(diào)電容原則1)確定頻率低端 將收音機雙連電容旋轉(zhuǎn)最大(刻度最低端),雙連上的電容也旋轉(zhuǎn)到最大,信號發(fā)生器產(chǎn)生的載波為525 KHz的調(diào)幅波(如果收音機出現(xiàn)自激幅值可稍小一些)。調(diào)節(jié)B2中周(黑),使示波器觀察的波形最大并無失真。如出現(xiàn)飽和截止失真,可適當減少電位器音量。2)確定頻率高端 將收音機雙連電容旋轉(zhuǎn)最?。潭茸畲蠖耍?,信號發(fā)生器產(chǎn)生的載波為1605KHz的調(diào)幅波(如果收音機出

34、現(xiàn)自激幅值可稍小一些),調(diào)節(jié)雙連上的微調(diào)電容(該電容是與本振線圈并聯(lián)),使示波器觀察波形最大并無失真。如出現(xiàn)飽和截止失真,可適當減少電位器音量。 由于高、低端的頻率在調(diào)整中會互相影響,所以低端調(diào)電感磁芯、高端調(diào)電容的工作要反復調(diào)幾次才能最后調(diào)準。跟蹤和統(tǒng)調(diào)收音機的統(tǒng)調(diào)跟蹤主要是調(diào)整超外差式收音機的輸入電路和振蕩電路之間的配合關(guān)系,使收音機在整個波段內(nèi)都能正常收聽電臺廣播,同時使整機靈敏度及選擇性都達到最好的程度。統(tǒng)調(diào)跟蹤主要包括兩個方面的工作。一是校準頻率刻度,二是調(diào)整補償。1)校準頻率刻度收音機的中波段通常規(guī)定在 535kHz1605kHz 的范圍內(nèi)。它是通過調(diào)節(jié)雙連可變電容器,使電容器從最

35、大容量變到最小容量來實現(xiàn)這種連續(xù)調(diào)諧的。校準頻率刻度的目的,就是通過調(diào)整收音機的本機振蕩的頻率,使收音機在整個波段內(nèi)收聽電臺時都能正常工作,而且收音機指針所指出的頻率刻度與接收到的電臺頻率相對應。一般地,我們把整個頻率范圍內(nèi) 800kHz 以下稱為低端,將 1200kHz 以上稱為高端,而將 8001200kHz 之間稱為中間。正常的收音機,當雙聯(lián)電容器從最大容量旋到最小容量時,頻率刻度指針恰好從 520kHz 移到 1605kHz 的位置,收音機也應該能接收到 5351605kHz 范圍內(nèi)的電臺信號。在這種情況下,我們稱這臺收音機的頻率范圍和頻率刻度是準確的。但是,沒有調(diào)整過的新裝收音機或者

36、已經(jīng)調(diào)亂了的收音機,其頻率范圍和頻率刻度往往是不準的,不是偏高就是偏低。例如,一個收音機所能接收到的信號頻率不是從 5351605kHz,而是從5001500kHz,就稱它的頻率范圍偏低。如果收音機所能接收到的信號頻率是從 700kHz 2.1MHz,就稱它的頻率范圍偏高。如果接收到的信號從 5351500kHz,就稱它的高端頻率范圍不足。如果接收到的頻率從 6001605kHz,就稱它的低端頻率范圍不足。對于這些收音機,必須校準頻率刻度,才能達到應有的性能指標。在超外差式收音機中,決定接收頻率或決定頻率刻度的是本機振蕩頻率與中頻頻率的差值,而不是輸入回路的頻率。當中頻變壓器調(diào)準也就是中頻頻率

37、調(diào)準以后,校準收音機的頻率刻度的任務實際上只需要通過調(diào)整本機振蕩器的頻率即可完成。具體是在振蕩信號頻率范圍的低端進行調(diào)整。我們知道,在本機振蕩電路里,改變振蕩線圈的電感量即改變振蕩線圈的磁芯,可以較為顯著地改變低端的振蕩頻率。改變與振蕩線圈并聯(lián)的補償電容P本收音機本振和混頻電路構(gòu)成的變頻級如圖3所示??梢暂^為顯著地改變高端的振蕩頻率。因此,校準頻率刻度的基本原則是“低端調(diào)電感,高端調(diào)電容”。如果將最高端和最低端調(diào)準了,中間頻率點一般就是準確的。2)調(diào)整補償本機振蕩電路和中頻變壓器的頻率調(diào)好后,就剩下對輸入回路的調(diào)整了。實際上,本機振蕩頻率與中頻頻率就確定了輸入回路應接收的外來信號頻率。而此時的輸入回路是否與此信號頻率諧振,就決定了超外差式收音機的靈敏度和選擇性。調(diào)整補償就是調(diào)整輸入回路,使它與振蕩回路跟蹤并正好在這一外來信號的頻率上諧振,從而使收音機的整機靈敏度和選擇性達到最佳狀態(tài)。調(diào)整補償要進行所謂“三點統(tǒng)調(diào)”,即在輸入調(diào)諧回路的低端 600kHz、中間 1000kHz和高端 1500kHz 處進行調(diào)整。調(diào)低端時,應調(diào)整輸入回路線圈在磁棒上的位置。調(diào)高端時,應調(diào)整與輸入回路線圈并聯(lián)的微調(diào)電容

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