高頻電子線路課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告——超外差式收音機(jī)的組裝與調(diào)試

1、高頻電子線路課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告摘要 調(diào)幅式收音機(jī)一般都采用超外差式， 它具有靈敏度高、 功能工作穩(wěn)定、 選擇性好 及失真度小等優(yōu)點(diǎn)。 所謂外差， 是指天線輸入信號(hào)和本機(jī)振蕩信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)固定中頻信號(hào)的 過(guò)程， 超外差收音機(jī)在檢波之前，先進(jìn)行變頻和中頻放大，然后檢波，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)低頻放大送到揚(yáng)聲器。 由于其中的中頻放大器對(duì)固定中頻信號(hào)進(jìn)行放大， 所以該收音機(jī)的靈敏度和 選擇性課大大提高，但同時(shí)也會(huì)附帶中頻干擾。關(guān)鍵詞 收音機(jī)、組裝、調(diào)試1設(shè)計(jì)任務(wù)及目的（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)：完成超外差式收音機(jī)的組裝與調(diào)試（2） 目的：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)可以讓我們更進(jìn)一步理解鞏固所學(xué)的基本理論和 基本技能，培養(yǎng)運(yùn)用儀器儀表檢測(cè)元

2、器件的能力以及焊接、布局、安裝、調(diào)試電 子線路的能力， 培養(yǎng)及鍛煉我們測(cè)試排查實(shí)際電子線路中故障的能力， 加強(qiáng)對(duì)電 子工藝流程的理解熟悉。2引言 1947年、美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了世界上第一個(gè)晶體管，從此以后開(kāi)始了 收音機(jī)的晶體管時(shí)代 并且逐步結(jié)束了以礦石收音機(jī)、 電子管收音機(jī)為代表的收 音機(jī)的初級(jí)階段。 1956 年，西德西門子公司研制成了超高頻晶體管，為調(diào)頻晶 體管收音機(jī)創(chuàng)造了必要的條件。 1959 年日本索尼公司生產(chǎn)了第一代調(diào)頻晶體 管收音機(jī)。 1961 年，美國(guó)研制了集成電路。隨后 1966 年，日本利用這一技術(shù) 設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)集成電路收音機(jī)， 開(kāi)始了收音機(jī)工業(yè)的又一場(chǎng)技術(shù)革命。 從

3、 此收音機(jī)向著小型化、系列化、集成化、低功耗、多功能的方向發(fā)展 3工作原理收音機(jī)原理就是把從天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)檢波（解調(diào)）還原成音頻信 號(hào)，送到耳機(jī)變成音波。1超外差式收音機(jī)方框圖如圖1:圖1超外差式收音機(jī)的組成框圖功放叩2#它是由天線、輸入回路、本機(jī)振蕩器、變頻器、中頻放大器、檢波器、低 頻電壓放大器、功率放大器等部分組成。從天線（磁棒具有聚集電磁波磁場(chǎng)的能力，而天線線圈是繞在磁棒上）接 收到的許多廣播電臺(tái)的高頻信號(hào)，通過(guò)輸入回路 （為并聯(lián)諧振回路，具有選頻作 用）選出其中所需要的電臺(tái)信號(hào)送入變頻級(jí)的基極，同時(shí)，由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生高 頻等幅波信號(hào)，它的頻率高于被選電臺(tái)載波 465KHZ，也

4、送于變頻級(jí)的發(fā)射極， 二者通過(guò)晶體管be結(jié)的非線性變換，將高頻調(diào)幅波變換成載波為 465KHZ的中 頻調(diào)幅波信號(hào)。在這個(gè)變換過(guò)程中，被改變的只是已調(diào)幅波載波的頻率，而調(diào)幅 波的振幅的變化規(guī)律（調(diào)制信號(hào)即聲音）并未改變。變換后的中頻信號(hào)通過(guò)變頻 級(jí)集電極接的LC并聯(lián)回路選出載波為465KHZ的中頻調(diào)幅信號(hào)，被送到中頻放 大器，放大后，再送入檢波器進(jìn)行幅度檢波，從而還原出音頻信號(hào)，然后通過(guò)低 頻電壓放大和功率放大，再去推動(dòng)揚(yáng)聲器，還原出聲音。VT1 9018VT2 9018AX C8tL B：C 100PT0r5niAlOOu'VT3 9018 VT4 90141ff_R6 d叫 25&#

5、171;aLIVT5. VT6 9013H03mAT2T1Cl _L103T嚴(yán)/TL8K /iCTiR430K100K1223R5_a47uT5C9R7120覲 I lOOnGB3V-CeT R3C4-LC52237223RIO1003紅尹K：7 l3mA/LED汪小野爛鑑齋彎嬲鵜齦毎鱉聲電流扣4 電路各部分作用4.1輸入回路為了設(shè)法選擇所需要的節(jié)目，在接收天線后，有一個(gè)選擇性電路，它的作 用是把所需的信號(hào)（電臺(tái)）挑選出來(lái)，并把不要的信號(hào)“濾掉”，以免產(chǎn)生干擾, 這就是我們收聽(tīng)廣播時(shí)，所使用的“選臺(tái)”按鈕。選擇性電路的輸出是選出某個(gè)電臺(tái)的高頻調(diào)幅信號(hào)，把解調(diào)的音頻信號(hào)送到耳機(jī)，就可以收到廣播電

6、臺(tái)的高 頻信號(hào)。輸人回路是一個(gè)由可變電容器 CA輸入調(diào)諧線圈T1組成LC并聯(lián)調(diào)諧回 路，其作用是從天線接收到的許多頻率的信號(hào)中，選擇出欲收聽(tīng)的電臺(tái)信號(hào)。被 選出的電臺(tái)信號(hào)，再由T1耦合到第一級(jí)晶體管的基極。輸入回路選擇電臺(tái)信號(hào)的原理是這樣的，當(dāng)不同頻率的電磁波（即不同電臺(tái) 的信號(hào)）在輸入回路中感應(yīng)出不同回路的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，如某電臺(tái)的信號(hào)頻率與輸入調(diào)諧回路的諧振頻率f0 =（可變電容在某位置時(shí)）相同，則在回路中產(chǎn)生諧振，回路呈阻性，電流最大，在線圈T1上產(chǎn)生的壓降也最大，經(jīng)耦合送入 晶體管基極的電壓也最大；而其他不符合諧振回路諧振頻率的電臺(tái)信號(hào)，在L1上產(chǎn)生的壓降很小，送入晶體管基極的信號(hào)電壓也就很

7、微弱，可以認(rèn)為被輸入回 路抑制掉了。改變CA可獲得不同的諧振頻率，也就可選擇出不同的電臺(tái)信號(hào)。晶體管收音機(jī)輸入回路廣泛采用磁性天線。將輸入調(diào)諧回路的線圈繞在磁 棒上就構(gòu)成了磁性天線。磁棒一般用導(dǎo)磁率較高的鐵氧體材料，以集聚磁力線， 增強(qiáng)感應(yīng)電勢(shì)，提高選擇性；其圈數(shù)比必須選合適，以使收音機(jī)獲得較好的靈敏 度和選擇性。對(duì)輸入回路的要求：要有良好的選擇性。即選出欲收電臺(tái)型信號(hào)，抑制鄰 近電臺(tái)信號(hào)的能力要強(qiáng)。要有足夠的頻率范圍。即輸入回路要能調(diào)諧到所需接收 的整個(gè)頻段內(nèi)的各個(gè)電臺(tái)信號(hào)。4.2變頻器變頻電路的作用是變頻電路的作用是把輸入電路輸送過(guò)來(lái)的高頻調(diào)制信號(hào) 變換為固定頻率的中頻調(diào)制信號(hào)。4.2.1

8、高頻放大器從接收天線得到的高頻天線電信號(hào)一般非常微弱，直接把它送到檢波器不 太合適，最好在選擇電路和檢波器之間插入一個(gè)高頻放大器，把高頻信號(hào)放大。 高頻放大器由一級(jí)或多級(jí)小信號(hào)諧振放大器組成，用來(lái)放大天線上感生的有用信 號(hào)；同時(shí)，利用放大器的諧振系統(tǒng)抑制天線上感生的其他頻率的干擾信號(hào)。由于放大器的中心頻率歲所需的接受頻率不同而不同，因此，高頻放大器必須是可調(diào)諧的。4.2.2混頻器混頻器有兩個(gè)輸入信號(hào)，一是由咼頻放大器送來(lái)的咼頻已調(diào)信號(hào)；意識(shí)由本機(jī)振蕩產(chǎn)生的本振信號(hào)。它的作用是高頻已調(diào)信號(hào)不失真的變?yōu)橹蓄l已調(diào)信號(hào)。 我國(guó)調(diào)幅廣播接收機(jī)中的中頻為 465KHz本振的頻率也是可調(diào)的，且必須使它 正確

9、追蹤載頻。變頻電路是由V1（9018）,T2,T3,R1,R2,C1等組成的自激式變頻電路。從輸入電路選出的信號(hào)（載波頻率為fs的高頻信號(hào)）與本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的 振蕩信號(hào)（頻率為fr ）在混頻器中進(jìn)行混頻，結(jié)果得到一個(gè)固定頻率（465kHz） 的中頻信號(hào)。這個(gè)過(guò)程稱為“變頻”，它只是將信號(hào)的載波頻率降低了，而信號(hào) 的調(diào)制特性并沒(méi)有改變，仍屬于調(diào)幅波。由于混頻管的非線性作用，fs與fr在混頻過(guò)程中，產(chǎn)生的信號(hào)除原信號(hào)頻率外，還有二次諧波及兩個(gè)頻率的和頻和差 頻分量。其中差頻分量（fr fs ）就是我們需要的中頻信號(hào)，可以用諧振回路選 擇出來(lái)，而將其它不需要的信號(hào)濾除掉。因?yàn)?65kHz中頻信號(hào)的頻

10、率是固定的， 所以本機(jī)振蕩信號(hào)的頻率始終比接收到的外來(lái)信號(hào)頻率高出 465kHz,這也是“超外差”得名的原因。變頻電路的工作原理是：本振回路由T2、CB組成，它是互感耦合共基調(diào)射 式的LC振蕩電路。T2是為了減小晶體管的輸入阻抗對(duì)振蕩回路的影響。本振信 號(hào)通過(guò)耦合電容C2從V1的射極注入，它與輸入回路耦合到 V1管基極的高頻調(diào) 幅信號(hào)在V1管中混頻，由集電極調(diào)諧回路(中周)選出二者的差頻即 465kHz 的中頻信號(hào)，然后再將中頻信號(hào)送入中放電路去放大。為了提高電路的穩(wěn)定性，兼顧變頻和振蕩性能，靜態(tài)工作電流一般取為0.30.4mA4.3中頻放大器中放級(jí)由V2(9018), T4 等組成。中頻放大

11、器的作用是將變頻級(jí)送來(lái)的中頻信號(hào)進(jìn)行放大，一般采用變壓器 耦合的多級(jí)放大器。中頻放大器是超外差式收音機(jī)的重要組成部分，直接影響著 收音機(jī)的主要性能指標(biāo)。質(zhì)量好的中頻放大器應(yīng)有較高的增益，足夠的通頻帶和 阻帶(使通頻帶以外的頻率全部衰減)，以保證整機(jī)良好的靈敏度、選擇性和頻 率響應(yīng)特性。從T3次級(jí)輸入的中頻信號(hào)加到V2的基極,經(jīng)中放管V2放大，其負(fù)載是單調(diào) 諧中頻變壓器T4。其中頻變壓器調(diào)諧于465kHz的中頻頻率上，以提高整機(jī)的靈 敏度、選擇性和減小失真。中放(V2)加有自動(dòng)增益控制，以使強(qiáng)、弱臺(tái)信號(hào)得以 均衡，維持輸出穩(wěn)定。中放管采用了硅管，其溫度穩(wěn)定性較好，V2管因加有自動(dòng)增益控制，靜態(tài)電

12、流不宜過(guò)大，以提供檢波級(jí)所必須的功率，故靜態(tài)電流取得 較大些在0.50.8mA范圍。4.4振幅檢波器和自動(dòng)增益控制電路4.4.1振幅檢波器檢波級(jí)由V3(9018),C5,RP等組成，本機(jī)的檢波電路是利用V3的基-射極的 PN結(jié)來(lái)完成檢波任務(wù)的。檢波級(jí)的作用是從中頻調(diào)幅信號(hào)中取出音頻信號(hào)。檢波級(jí)的工作原理是利用 V3的基-射極的PN結(jié)來(lái)完成檢波任務(wù)的,中頻調(diào)幅信號(hào)通過(guò)V3的基-射極的PN結(jié)檢波后,將得到包含有多種頻率成份的脈動(dòng)電 壓，然后經(jīng)過(guò)濾波電路濾除不要的成份，取出音頻信號(hào)和直流分量 , 而直流分量 與信號(hào)強(qiáng)弱成正比。音頻信號(hào)通過(guò)音量控制電位器音頻信號(hào)由C6耦合到低放級(jí)去放大。電位器RP是音

13、量調(diào)節(jié)電位器兼作電源開(kāi)關(guān)。4.4.2 自動(dòng)增益控制（簡(jiǎn)稱 AGC）收音機(jī)中設(shè)計(jì)AGC電路的目的是：接收弱信號(hào)時(shí)，使收音機(jī)的中放電路增 益增高，而接收強(qiáng)信號(hào)時(shí)自動(dòng)使其增益降低，從而使檢波前的放大增益隨輸入信 號(hào)的強(qiáng)弱變化而自動(dòng)增減，以保持輸出的相對(duì)穩(wěn)定。在本收音機(jī)中 , 自動(dòng)增益控制電壓從 V3 的集電極取出，當(dāng)輸入信號(hào)增強(qiáng) 時(shí)，通過(guò)V3電流IC3增大，IC3的增大使得V3的集電極電位降低，這又使中放 管V2的基極電位下降，從而使 V2的增益下降。調(diào)整R4使V2的集電極電流在 0.3-0.7mA 范圍內(nèi)，。4.5 低頻放大器其電路由由 V4（9014）,T6 等組成 ., 作用是放大音頻信號(hào) ,

14、 也叫低頻放大級(jí)的 激勵(lì)級(jí).低頻放大器的工作原理是：從RP音量電位器輸入的音頻信號(hào)經(jīng) C6后， 加到V4的基極B,放大后經(jīng)T5送到功率輸出級(jí),采用T5是為了實(shí)現(xiàn)與功率輸出 級(jí)阻抗匹配 , 它工作電流較大 .4.6 功率輸出級(jí)功率輸出級(jí)由V5 V6和輸入變壓器T6等組成,為乙類推挽功放電路（即 有輸入變壓器和但無(wú)輸出變壓器功率放大電路） , 這種電路阻抗匹配性能好 , 有足 夠的功率去驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。功率放大不僅要輸出較大的電壓， 而且還要能夠輸出 較大的電流。 本機(jī)采用變壓器耦合、 推挽式功率放大電路，功率輸出級(jí)的工作原理是：在信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)，V5、V6兩管輪流導(dǎo)通，最后在輸出端相互疊加，結(jié)果在

15、負(fù)載揚(yáng)聲器上合成完整的不失真的波形。在原理 圖中，對(duì)直流通路而言，V5 V6是相互串聯(lián)的，對(duì)交流通路而言， V5 V6是相 互并聯(lián)的，當(dāng)信號(hào)為負(fù)半周時(shí)，V6導(dǎo)通、V5截止，電源通過(guò)V6、揚(yáng)聲器給C9 充電，充電路徑為：E+揚(yáng)聲器C 9E ;當(dāng)信號(hào)為正半周時(shí)，V6截止、 V5導(dǎo)通，V5導(dǎo)通時(shí)的電源是靠C9在信號(hào)為負(fù)半周時(shí)充的電壓而提供的。因此，V5 為等效的射級(jí)輸出器，所以， V5、 V6 組成的功放級(jí)都可看成是射級(jí)輸出器。 又因?qū)涣鞫?，兩管是并聯(lián)的，而射級(jí)輸出器的優(yōu)點(diǎn)之一是輸出阻抗低 ，所以， 功放級(jí)可直接與揚(yáng)聲器相連，不需要輸出變壓器進(jìn)行阻抗變換。5安裝與焊接5.1 安裝注意事項(xiàng)：注意

16、電解電容的有正負(fù)極性之分、三極管的管腳排列（有時(shí)不遵循它的 排列一般規(guī)則）及三個(gè)中周的型號(hào)（它們的技術(shù)參數(shù)比如通頻帶、選擇性不同， 若裝錯(cuò)會(huì)影響收音機(jī)的性能）；先安裝低矮和耐熱的元件， 然后再裝大一點(diǎn)的元件， 最后裝怕熱的元件。裝配前識(shí)別不同的元器件，以及判別所裝配的元器件性能的好壞，是保 證裝配電子產(chǎn)品質(zhì)量的重要步驟。識(shí)別元器件及參數(shù)，需要具備相關(guān)知識(shí)；而判 別元器件性能的好壞可通過(guò)外觀檢查、儀器測(cè)試來(lái)完成。一般情況下，是運(yùn)用萬(wàn) 用表進(jìn)行元器件好壞的粗略判別。5.2 焊接a、 電阻的安裝：將電阻的阻值（參照教材中電阻值計(jì)算示意圖）選擇好 后根據(jù)兩孔的距離彎曲電阻腳可采用臥式緊貼電路板安裝，也

17、可以采用立式安 裝，高度要統(tǒng)一。B、 瓷片電容和三極管的腳剪的長(zhǎng)度要適中，不要剪的太短，也不要留太 長(zhǎng)，它們不要超過(guò)中周的長(zhǎng)度，太高會(huì)影響后蓋的安裝。c 、磁棒線圈的四根引線頭可以直接用電烙鐵配合松看焊錫絲來(lái)回摩擦幾 次即可自動(dòng)鍍上錫，四個(gè)線頭對(duì)應(yīng)的焊在線路板的銅泊面。d、由于調(diào)諧用的雙連拔盤(pán)安裝時(shí)離電路板很近，所以在它的園周內(nèi)的高 出部分的元件腳在焊接前先用斜口鉗剪去， 以免安裝或調(diào)諧時(shí)有障礙， 影響拔盤(pán) 調(diào)諧的元件有T2和T4的引出腳，電位器的開(kāi)關(guān)腳和一個(gè)引腳。e、耳機(jī)插座的安裝：焊接時(shí)速度要快，以免燙壞插座的塑料部分而導(dǎo)致接 觸不良。f 、發(fā)光管的安裝按照?qǐng)D示彎曲成型，直接插在電路板上焊

18、接。g、喇叭安放挪位后再用電路鐵將周圍的三個(gè)塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去 把喇叭壓緊以免喇叭松動(dòng)。6.電路調(diào)試測(cè)量電流，電位器開(kāi)關(guān)關(guān)掉，裝上電池，用萬(wàn)用表的50mA當(dāng)表裝跨接在電 位器開(kāi)關(guān)的兩端（黑表筆接電池負(fù)極，紅表筆接開(kāi)關(guān)的另一端），若電流指示小于10mA則說(shuō)明可以通電，將電位器開(kāi)關(guān)（音量旋至最小即測(cè)量靜態(tài)電流）用 萬(wàn)用表分別依次測(cè)量D, C, B，A四個(gè)電流缺口，若被測(cè)量的數(shù)字在規(guī)定的參考 值左右即可用烙鐵將這四個(gè)缺口依次連通， 再把音量開(kāi)到最大，調(diào)雙連拔盤(pán)即可 以到電臺(tái)。在安裝電路板時(shí)注意把喇叭及電池引線埋在比較隱蔽的地方，并不要影響調(diào)諧拔盤(pán)的旋轉(zhuǎn)和避開(kāi)螺絲樁子，電路板挪位后再上螺絲固定

19、。7.設(shè)計(jì)所用器材名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量1三極管9018V1、V2、V33只19瓷片電容223C4 C5C73支2三極管9014V41支20雙聯(lián)電容CA1支4三極管9013V5 V62支21收音機(jī)前蓋1個(gè)5發(fā)光二極管LED1支22收音機(jī)后蓋1個(gè)6磁棒線圈T11套23刻度尺、音窗各1支7中周紅、白、黑T2、T3、T43個(gè)24雙聯(lián)撥盤(pán)1個(gè)8輸入變壓器T51個(gè)25電位器撥盤(pán)1個(gè)9揚(yáng)聲器BL1個(gè)26磁棒支架1個(gè)10電阻器100QR6 R&R103支27印刷電路板1塊11電阻器120QR7 R92支28電路圖及說(shuō)明1份12電阻器330 Q、1.8KR11、R2各1支29電池正負(fù)極簧片1套13電阻器30K、100KR4 R5各130連接導(dǎo)線4根14電阻器120K、200KR3 R1各1支31雙聯(lián)及撥盤(pán)螺絲3粒15電位器5K （帶開(kāi)關(guān)插 腳式）RP1支32電位器撥盤(pán) 螺絲1粒16電解電容0.47 g F、10g FC6 C3各133自攻螺絲1粒17電解電容100 g FC8 C92支348小結(jié)（ 通過(guò)課程設(shè)計(jì)收獲和心得 ） 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)并掌握了晶體管超外差收音機(jī)的原理，了解了 收音機(jī)各個(gè)部分的工作方式， 通過(guò)實(shí)踐鞏固了課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。 另外，我 還學(xué)會(huì)了如何識(shí)別和使用常見(jiàn)的電子元器件，學(xué)會(huì)了電烙鐵的正確使用方法。首先我們