收音機(jī)課程設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一、 課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是電力類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)和計(jì)算機(jī)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，是《電工電子學(xué)》課程非常必要的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。它的任務(wù)是使學(xué)生學(xué)完了《電工電子學(xué)》課程的基本理論，基本知識(shí)后，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)、拓寬知識(shí)面，系統(tǒng)的進(jìn)行電子電路的工程實(shí)踐訓(xùn)練，鍛煉動(dòng)手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、各類(lèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)、乃至畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。二、 課程設(shè)計(jì)的基本方案、要求本課程為實(shí)際設(shè)計(jì)和虛擬設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)方法，包括：方案選擇、框圖的繪制、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)的計(jì)算和元器件的選擇。學(xué)會(huì)電路圖的繪制，電子電路的組裝與電路的調(diào)試。學(xué)會(huì)檢查電路的故障與排除故障的一般方法。虛擬設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)使用一種電路分析軟件(EWB或PSPICES)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與分析的方法。要求學(xué)生所選課題應(yīng)先在計(jì)算機(jī)上通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)，確定設(shè)計(jì)方案與電路參數(shù)，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。做到電路設(shè)計(jì)“虛實(shí)結(jié)合”三、音頻放大電路的設(shè)計(jì)及仿真設(shè)計(jì)指標(biāo)要求1、 電壓放大倍數(shù)：Au=1092、 最大輸出電壓：Uo=1.18V3、 頻率響應(yīng)：30Hz—30kHz4、 輸入電阻：r〉15kQ15、 失真度：Y<10%6、 負(fù)載電阻：RL=2kQ7、 電源電壓：EC=12?36V設(shè)計(jì)步驟和方法1、選擇電路方案收音機(jī)放大電路的框圖如下圖所示，根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇多級(jí)放大電路，前置級(jí)為電壓放大，輸出級(jí)為功率放大，主要對(duì)前置級(jí)電壓放大電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖1收音機(jī)放大電路的框圖電路方案的確定包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：根據(jù)總的電壓放大倍數(shù)，確定放大電路的級(jí)數(shù)。根據(jù)輸入、輸出阻抗及頻率響應(yīng)等方面的要求，確定電路晶體管的組態(tài)及靜態(tài)偏置電路。根據(jù)三種耦合方式的不同特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)鸟詈戏绞健?、選擇電路根據(jù)上述要求選擇的電路如圖所示。RiRi圖2音頻放大電路原理圖3、計(jì)算元器件參數(shù)3.1確定電源電壓EC：為保證輸出電壓幅度能達(dá)到指標(biāo)要求，電源電壓EC應(yīng)滿(mǎn)足如下要求:圖3-1圖3-1電壓、電流輸出特性曲線(xiàn)Ec>2V"Ve+Vces V0式中：vom為最大輸出幅度 o°Ve為晶體管發(fā)射級(jí)電壓，一般取Ve=1?3V。VCES為晶體管飽和壓降，一般取VcEsTV。指標(biāo)要求的最大輸出電壓Vo=1.2V，給定電源電壓Ec=12V，可以滿(mǎn)足要求。（2）確定T2的集電極電阻°R8和靜態(tài)工作電流ICQ2。因?yàn)檫@級(jí)的輸出電壓比較大，為使負(fù)載得到最大幅度的電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。如圖一所示。 一"由圖可知，Q點(diǎn)在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)，因此的T2靜態(tài)工作點(diǎn)滿(mǎn)足下列條件。第2頁(yè) X1圖二

Ec-Ec-VCEQ2二、2R8+匕2由圖三：V=IR8?RLCEQ2CQ2R+R由圖二（1-1）因在晶體管的飽和區(qū)和截止區(qū)，信號(hào)失真很大，為了使電路不產(chǎn)生飽和失真和截止失真，vceQ2應(yīng)滿(mǎn)足:VCEQ2>Vo"VCES （1-2）由（1-1）式消去IcQ2并將（1-2）式代入可得：Rv(EC-VE2-2)R取VE=3V；則：VCES=1V8 2+取VE=3V；則：VCES=1V24-3 一一一R8v( ^~1-2)x2k=6.580取R8=62kQ I =_^c——^es—= =2.72mA由(1-1)式消CQ2 r8+r8〃rl (6.2+6.2〃2)k 去vceq2可得:（3） 確定T2發(fā)射級(jí)電阻R9：V 3V _R9=,2=272A=l.lkQCQ2取R9=1.1kQ（4） 確定晶體管T2：選取晶體管時(shí)主要依據(jù)晶體管的三個(gè)極限參數(shù)：BVceo>晶體管c-e間最大電壓VCEmax（管子截止時(shí)c-e間電壓）Icm>晶體管工作時(shí)的最大電流ICma：（（管子飽和時(shí)c-e回路電流）PCM>晶體管工作時(shí)的最大功耗P：Cmax由圖一可知：Ic2最大值為1C2max=2IcQ2VCE的最大值VCE2max=Ec根據(jù)甲類(lèi)電路的特點(diǎn)，T2的最大功耗為：PCmax=VcEQ2TCQ2因此T2的參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足：BV>E-24V I>21一54mAP>V?I一75mWVCEO>C-V CM/>￡LcC2—°*m CM>VCEC2CC2—‘2mwCEOC CM】CQ2 CM】CEQ2CQ2選用3DG100B，其參數(shù)為：BVceo>20V；ICM>20mA；PCM>400mW；滿(mǎn)足要求。實(shí)測(cè)0—100。（5） 確定T2的基極電阻R6和R7在工作點(diǎn)穩(wěn)定的電路中，基極電壓vb越穩(wěn)定，則電路的穩(wěn)定性越好。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)盡量使流過(guò)r6和r7的ir大些，以滿(mǎn)足ir>>iB的條件，保證vb不受ib變化的影響。但是ir并不是越大越好，因?yàn)閕r大，則r6和r7的值必然要小，這時(shí)將產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題：第一增加電源的消耗；第二使第二級(jí)的輸入電阻降低，而第二級(jí)的輸入電阻是第一級(jí)的負(fù)載，所以Ir太大時(shí)，將使第一級(jí)的放大倍數(shù)降低。為了使VB穩(wěn)定同時(shí)第二級(jí)的輸入電阻又不致太小，一般計(jì)算時(shí)，按下式選取ir的值：Ir-（5?10）Ibq 硅管Ir-（10~15）Ibq 鍺管

在上式中IR的選取原則對(duì)硅管和鍺管是不同的，這是因?yàn)殒N管的ICBO隨溫度變化大，將會(huì)影響基極電位的穩(wěn)定，因此IR取值一般比較大。對(duì)硅管來(lái)說(shuō)ICBO很小，因此IR的值可取得小些。本電路T2選用的是硅管，故取Ir=5Ibq則：由圖4知：R=^^=匕2+匕m=3+0.6=26.47kQ7II51R R BQE 一R6=-c-R7=150kQR?。篟7=24kQ；R6=150kQ。（6）確定T1的靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ1；VCEQ因?yàn)榈谝患?jí)是放大器的輸入級(jí)，其輸入信號(hào)比較小，放大后的輸出電壓也不大。所以對(duì)于第一級(jí)，失真度和輸出幅度的要求比較容易實(shí)現(xiàn)。主要應(yīng)考慮如何減小噪聲，因輸入級(jí)的噪聲將隨信號(hào)一起被逐級(jí)放大，對(duì)整機(jī)的噪聲指標(biāo)影響極大。晶體管的噪聲大小與工作點(diǎn)的選取有很大的關(guān)系，減小靜態(tài)電流對(duì)降低噪聲是有利的，但對(duì)提高放大倍數(shù)不利。所以靜態(tài)電流不能太小。在工程計(jì)算中，一般對(duì)小信號(hào)電路的輸入級(jí)都不詳細(xì)計(jì)算，而是憑經(jīng)驗(yàn)直接選?。?ICQ1=0.1?1mA 鍺管ICQ1=0.1~2mA 硅管VCEQ=（2?3）V（7）確定T1管的集電極電阻R3,由圖五知： ER=—c3（7）確定T1管的集電極電阻R3,由圖五知： ER=—c3發(fā)射級(jí)電阻r4、r5：-（匕1+匕EQ1）ICQ1?。篤e1=3v；Vceq1=3V；ICQ1=0.5mA則： R=(24-3-3)V3 0.5mA=36kQ?。篟3=36kQV 3V 一―R+R=—e^= =6kQ45I0.5mACQ1?。篟4=1kQ；R5=5.1kQ(8)選擇T1管選取原則與T2相同：BVCE0>Ec=24V；用S9011，實(shí)測(cè)8[=100。(9)T1管基極電阻的選取取:IR=10IBQ，R=VE1+VBE1=Ve1=3V 2 10y取R2=68kQ由圖六知；ICM>5mA； PCM>7.5mW，根據(jù)現(xiàn)有條件選3+0.6=72kQ10x_°5100R=E-R=402kQ1I2

R取(10)耦合電容和旁路電容的選取各級(jí)耦合電容及旁路電容應(yīng)根據(jù)放大器的下限頻率f1決定。這些電容的容量越大，則放大器的低頻響應(yīng)越好。但容量越大電容漏電越大，這將造成電路工作不穩(wěn)定。因此要適當(dāng)?shù)倪x擇電容的容量，以保證收到滿(mǎn)意的效果。在設(shè)計(jì)時(shí)一般按下式計(jì)算：Ri=390kQR=E-R=402kQ1I2

R取(10)耦合電容和旁路電容的選取各級(jí)耦合電容及旁路電容應(yīng)根據(jù)放大器的下限頻率f1決定。這些電容的容量越大，則放大器的低頻響應(yīng)越好。但容量越大電容漏電越大，這將造成電路工作不穩(wěn)定。因此要適當(dāng)?shù)倪x擇電容的容量，以保證收到滿(mǎn)意的效果。在設(shè)計(jì)時(shí)一般按下式計(jì)算：Ri=390kQ；R2=68kQ其中：RS是信號(hào)源內(nèi)阻，、是第一級(jí)輸入電阻。C2>12兀f(r+r)l01i2其中：r01是第一級(jí)輸出電阻，ri2是第二級(jí)輸入電阻。C3>1Wl((o2+RL)其中：ro2是第二級(jí)輸出電阻。C1>P 1 2寫(xiě)(r +PR)lbe1 14p—2.其中：由于這些公式計(jì)算繁瑣，Rb=R6//R7//R3>河l(Mie2)所以在工程計(jì)算中，常憑經(jīng)驗(yàn)選取:發(fā)射極旁路電容：150?200|JF現(xiàn)在用第二種方法確定c「c2、c3、ce1和ce2取：c1=c2=c3=10pF eeCe1=Ce2=10叩F電容器的耐壓值只要大于可能出現(xiàn)在電容兩端的最大電壓即可。(11)反饋網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算根據(jù)深反饋的計(jì)算方法，由圖七知:A=122圖七vf=122圖七取： Rf=6.8kQ,Cf=10|JF根據(jù)上述結(jié)果，可得電路圖(圖八)4、理論計(jì)算(14、理論計(jì)算(1)根據(jù)電路圖中的實(shí)際參數(shù)值，畫(huà)出直流通路，求靜態(tài)工作點(diǎn)。R5+R6R5+R6Uce1=Ucc-(R3+R4+R5)Ic1=3.37V;Ib1=11=0.0049mA;P…一 R7第二級(jí)：Ub2=R6+R7〃 24 ? Ub2-UbeUcc=24+15024=3.31V;Ic2=Ie2=R9 =2.46mA;Ib2=史Ib2=史=0.025mA;PUce2=Ucc-(R8+R9)Ic2=6.04V(2)畫(huà)出微變等效電路，電壓放大倍數(shù)Re=R4//Rf+(R8//RL)=0.99Au1=-g ——=-1.1Rbel+(1+g)Re八26Rbe2=200+(1+g =1.27kQ；RL2=R8//(R4+Rf)//RL=1.49kQ;Ie2Au2=-gR'L2--117.3RbeAu=Au1*Au2=129.03(3)計(jì)算各級(jí)的輸入電阻和輸出電阻。第一級(jí)：ri1=R1//R2//【Rbe1+(1+g)(R4//Rf+(RL+R8)】=37.36kQ；ro1=R3//R6//R7=13.14kQ第二級(jí)：ri2=R3//R6//R7//Rbe2=1.12kQ; ro2=R8//(R4+Rf)=5.90kQ判別負(fù)反饋。 串聯(lián)電壓負(fù)反饋(三)利用EWB電路仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真

M2M31000Ohm1用EWB畫(huà)的原理圖AM2M31000Ohm1用EWB畫(huà)的原理圖AAtssl2獲得頻率特性圖0.0000-5.1681sFlV-479.1917FllJ扣E.姻VBZVEM15.3826 mV1.4407LJiD.aJrisflL土EdgeE3立Xposrtian□.11 三LevelTime：base TriggerChannelAChannelB3輸出波形圖4靜態(tài)工作點(diǎn)直流電源*-24WRL24kQ t交流電源湛lOmV'lOOOH]R8「6.2xQ雙蹤示波器，1Q1.1K眼 ,掃娜＞1十Rf#120kQ *3900Ck 一IO," 1瞼68K。-C32-36W『C*IQ甘 *R#我10//& +5.1Ol#響100^ +電壓表電流表Q6^ !*5元器件的明細(xì)表四、收音機(jī)安裝、調(diào)試過(guò)程及體會(huì)1、 收音機(jī)的安裝2010年11月7日，我們?cè)趯W(xué)院電工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了收音機(jī)安裝實(shí)驗(yàn)，首先在老師的講解下，我們了解了收音機(jī)的工作原理，然后老師開(kāi)始領(lǐng)著我們認(rèn)識(shí)了收音機(jī)的各個(gè)元器件，有電阻、電容、三極管以及各個(gè)配件等。收音機(jī)的安裝我總結(jié)為七步：第一步、電路板的焊接第二步、焊接電阻第三步、焊接中周、變壓器第四步、焊接電容、發(fā)光二極管及三極管第五步、焊接雙聯(lián)撥盤(pán)、喇叭、耳機(jī)接孔、電位器撥盤(pán)第六步、焊接磁棒線(xiàn)圈第七步、電路板的測(cè)試2、 收音機(jī)的調(diào)試過(guò)程在檢查好電源及開(kāi)關(guān)的情況下，收音機(jī)的故障主要表現(xiàn)為喇叭不響、喇叭發(fā)出沙沙聲而收不到電臺(tái)或喇叭發(fā)出嘯叫等情況。電路板的故障主要表現(xiàn)在虛假錯(cuò)焊或電路元件失效的問(wèn)題，可按以下步驟檢查：1電阻虛焊問(wèn)題2電感線(xiàn)圈問(wèn)題3三極管問(wèn)題3、 收音機(jī)元器件的明細(xì)表（見(jiàn)附錄）4、 收音機(jī)安裝、調(diào)試過(guò)程的體會(huì)通過(guò)一個(gè)收音機(jī)的安裝，使我對(duì)電子工藝的理論有了初步的系統(tǒng)了解。我了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、印制電路板圖的設(shè)計(jì)制作與工藝流程、收音機(jī)的工作原理與組成元件的作用等。這些知識(shí)不僅在課堂上有效，對(duì)以后的電子工藝課的學(xué)習(xí)有很大的指導(dǎo)意義，在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義；也對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手技巧，提高了自己解決問(wèn)題的能力。比如做收音機(jī)組裝與調(diào)試時(shí)，好幾個(gè)焊盤(pán)的間距特別小，稍不留神，就焊在一起了，但是我還是完成了任務(wù)。。我覺(jué)得自己在以下幾個(gè)方面與有收獲:1、對(duì)電子工藝的理論有了初步的系統(tǒng)了解。這些知識(shí)不僅在課堂上有效，對(duì)以后的電子工藝課的學(xué)習(xí)有很大的指導(dǎo)意義，在日常生活中更是有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。2、對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手技巧，提高了自己解決問(wèn)題的能力。比如在焊接芯片時(shí)，怎樣把那么多腳分開(kāi)焊接對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)難題，可是經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，我們做到了。雖然在實(shí)習(xí)中會(huì)遇到難題，但是從中我學(xué)到了很多，使自己的動(dòng)手能力也有所提高，我想在以后的理論學(xué)習(xí)中我就能夠明白自己的學(xué)習(xí)方向，增進(jìn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的強(qiáng)化。五、結(jié)束語(yǔ)總的來(lái)說(shuō)，我對(duì)這門(mén)課是熱情高漲的。第一，我從小就對(duì)這種小制作很感興趣，那時(shí)不懂焊接，卻喜歡把東西給拆來(lái)裝去，但這樣一來(lái)，這東西就給廢了?，F(xiàn)在電工電子實(shí)習(xí)課正是學(xué)習(xí)如何把東西“裝回去”。每次完成一個(gè)步驟，我都很有“成就感”。第二，電工電子實(shí)習(xí)，是以學(xué)生自己動(dòng)手，掌握一定操作技能并親手設(shè)計(jì)、制作、組裝與調(diào)試為特色的。它將基本技能訓(xùn)練，基本工藝知識(shí)和創(chuàng)新啟蒙有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)我們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，。作為信息時(shí)代的大學(xué)生，作為國(guó)家重點(diǎn)培育的高技能人才，僅會(huì)操作鼠標(biāo)是不夠的，基本的動(dòng)手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。附錄：附錄1收音機(jī)元器件的明細(xì)表序號(hào)代號(hào)與名稱(chēng)現(xiàn)格跋量序號(hào)代號(hào)與名稱(chēng)規(guī)格_1RL91KO值g)127T1天線(xiàn)線(xiàn)圈12R22,心i23T2本振統(tǒng)圈13R3150KO(120K^)129T3中周（白）14電R430睥130T4申周（綠）15阻R591K痘.1.31TS輸入變壓器（綠）16R6100KO32T6輸由變壓囂（黃）1R762OK01R2510KQ133帶開(kāi)關(guān)電位囂4-TKO134耳機(jī)插座（GK）N■5—kin19C1雙聯(lián)電容135磁棒55*13*5110C2瓷介233(0-022H)136遴棒架111C3瓷介103(0.01137頻率盤(pán)^37112C4電解4.7B“LOW138拎帶黑色（環(huán)）113電容C5警介103(0.01U)139透鏡（刻度盤(pán)）114C6瓷介333(0.033140電也器盤(pán)￡20115C7打Liooh141導(dǎo)線(xiàn)6根16C8電解土7廠(chǎng)10口142正?負(fù)糧片各217C9瓷介223(0.022H)143負(fù)極片彈簧218C10姿介223(0.022RD144Ml.6+4119C11潦坨103(o.om)145蝶固定雙聯(lián)12.5*42464T固定頡率盤(pán)12.5*5120VI9018（P值最?。?47固定線(xiàn)路板12+5121三極管V29018值比VI大）148印刷線(xiàn)路板122V3如18(F值比V2±)149金屬網(wǎng)黃123￥43DG201(0值比V3大)1SO124V5313(同1%的F值差20%；151125V69013(B如超正負(fù)2釁）152揚(yáng)聲器（Y）8fl n126二極管V7I岫481

附錄2（一）色環(huán)電阻及其計(jì)算―顏色P有效數(shù)字『乘數(shù)4允許偏差工作電壓銀色口g士13口金色口1