自动搜索调频收音机.docx
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自动搜索调频收音机
自动搜索调频收音机
（DT–66）
§1收音机的工作原理
一、概述
图一是收音机的电原理图，核心器件是单片集成电路SC1088，外接部分元件，即可构成自动搜索调频收音机。
图1电原理图
收音机设置了搜索（S）和复位（R）两个轻触按键。
按一下S键收音机就会从频率低端向高端自动搜索电台，当收到一个电台后，便自动锁定并停止搜索。
若再次按一下S键收音机就会继续向高端搜索电台。
当搜索到频率最高端后，就需按一下R键即可回到频率最低端，才可重新选台。
收音机采用电调谐方式选台，省去了可变电容器，提高了使用寿命和可靠性、缩小了体积、方便了调试，缺点是没有频率指示。
收音机的元件明细见表1。
表1元器件材料明细
表面贴装元件
分立元件
名称
规格
数量
名称
规格
数量
电阻
100K/0805
1
电容
（高频小瓷片）33PF
1
电阻
15K/0805
1
电解电容
220µF//6.3V/6*5
1
电阻
3.9K/0805
1
电感
ф3X19.5TX0.3P
2
电阻
470Ω/0805
1
电感
ф2.3X6.5TX0.4P
1
电阻
6.2Ω/0805
1
变容二极管
BB910
1
电容
104/0805
2
二极管
1N4148
1
电容
683/0805
1
发光二极管
Φ3/红色
1
电容
223/0805
1
电位器
12B50KS
1
电容
103/0805
1
耳机
永乐138/立体声
1
电容
332/0805
3
结构件及附件
电容
471/0805
1
轻触开关
四脚6*6*5MM
2
电容
331/0805
1
耳机插座
ST111
1
电容
221/0805
2
按键（R、S）
AR-318ABS
1
电容
181/0805
1
自攻螺钉
KA2х6
2
电容
82PF/0805
1
机牙螺丝
PM1.7х4
1
电容
33PF/0805
1
自攻螺钉
PA2х10
1
三极管
L6
1
印制板
TD-66
1
IC
SC1088
1
外壳（套）
AR-318ABS
1
电位器盘
AR-318ABS
1
分立元件
电池极片（套）
AR-911/998/AR/318
1
电容
（高频小瓷片）104
2
电源线
红、黑（套）
1
电容
（高频小瓷片）332
1
装饰圈
AR-318ABS
1
二、单片集成电路SC1088
图21088的外形及管脚
SC1088为双列扁平封装16引脚。
如图2，引脚间距为1.27mm，它可表贴或直接焊接在印制板上。
工作电压1.8V-5V，典型值为3V。
它有调频收音机从天线接收、振荡、混频、频率自动控制（AFC）、中频放大、限幅、滤波、鉴频到音频信号输出等全部功能，除外还专门设有搜索调谐、信号检测、静噪及频率锁定环电路。
它的引脚功能如表2。
表2SC1088引脚功能
引脚
功能
引脚
功能
1
静噪输出
9
限幅放大器中频输入
2
音频输出
10
限幅放大器低通电容
3
音频环路滤波
11
射频信号输入
4
3V电源
12
射频信号输入
5
本振调谐回路
13
限幅器偏置电压电容
6
中频反馈
14
地
7
1db放大器低通电容
15
全通滤波电容/搜索输入
8
中频输出
16
电调谐/AFC输出
1088内部很难集成大容量的电容，所以外接电容很多，TDA7088、CD9088集成电路也具有相同的功能。
三、工作原理
1.信号输入电路
收音机的耳机线兼作天线，它接收的调频信号（若去掉C2O）经C7、C8、C10、L1组成的典型输入电路送入1088的11、12脚，混频电路。
①图1电原理图中的C2033P电容是考虑离调频发射台极近的地域收听效果不好而加的，C20是分立元件，可根据实际情况取舍。
②电感L1一般不焊，在收听信号较弱时可加上（但应去掉C20）。
③收听信号较弱时也可不加L1，而去掉C8、C20将C7改为221。
2.本振电路
本振频率由D1、L2、C13决定，变容二极管D1的PN结电容随加在它上面的反向偏压Vd变化而改变。
如图3。
图3变容二极管的C-V特性
Vd增大，PN结变厚，结电容Cd变小；Vd减小PN结变薄，结电容增大，利用变容二极管的这种特性，将它接在本振电路中作可变电容使用。
当按一下轻触开关S时，IC（1088）内部的RS触发器，打开恒流源，经16脚给电容C12充电，C12上电压不断上升，D1的结电容随之不断减小，振荡频率不断升高，当收到电台信号后，信号检测电路使RS触发器再次翻转，恒流源停止向C12充电，同时在AFC电路的作用下锁定所收广播信号的频率，停止搜索，并稳定接收，直到再次按一下S时，又开始新的搜索。
当按一下轻触开关R时，电容C12放电，本振频率回到最低端。
3.中频与鉴频电路
输入信号和本振信号混频后产生70KHz的中频信号，经放大、限幅、滤波后送至鉴频器，检出音频信号，经环路滤波后由②脚输出音频信号。
中频电路中不使用变压器，由RC电路完成70KHz的中频滤波，改善了中频频率特性，又省去了繁琐的中频调谐，并缩小了电路的体积。
4.低频放大电路
10882脚输出的音频信号，由C14耦合到由高b值晶体管L6组成的低频放大电路，推动耳机放音。
R3为音量调节电位器，随着音量的减小，L6的下偏置电阻随之变小，集电极电流IC也减小，也就是声音越小，耗电越小，可延长电池的使用寿命。
L3、L4为高频扼流圈，可减小电路间的相互影响。
R6、R5（上偏置电阻）为反馈电阻可提高电路的一致性，连同C16、C17可起到改善音质的作用。
5.电源指示电路由发光二极管D3和电阻R7组成。
§2收音机的装配与焊接
一、表面贴装元件的装焊
1.准备工作
①焊锡膏的准备：
根据环境温度在使用前至少2小时或提前一天从冷藏箱中取出焊锡膏，达到室温后，在印刷前再打开焊锡膏的容器盖，防止水汽凝结。
②印刷机的检查，将印刷板放在印刷机底座的模板中，放下金属漏板，检查漏孔与焊盘覆盖的准确度，若有问题需进行调整。
③印刷板的检查，印刷板采用耐热性好，铜箔结合强度高，介电常数小，1mm厚的环氧玻璃布板，外观、图形、表面覆盖涂覆应完整、光滑、平整，无毛刺。
2.焊锡膏的印刷
①如图4。
将待印刷的印制板放在印刷机底座的模板中，焊接面朝上。
②放平漏印板，用刮刀推动焊膏注入漏孔，将锡膏印在印制板的相应焊盘上。
③取下印制板（只能用手拿住印刷板的边缘，防止污染电路），在带照明放大镜下观察有无桥连或缺陷，如有应及时处理。
图4印刷线路板的放置
3.元件的装焊
①贴片时应注意以下几点：
a.用真空吸笔或镊子摆放元件，用镊子摆放元件时，应用镊子夹住基片中间位置，防止夹伤两端的电极。
型号、标称值、位置必须正确不能错位，如图5。
图5表贴元件装配图
b.位置准确：
器件端头和焊盘图形尽量对齐、居中、一次摆放准确，避免在焊膏上拖动、找正而造成焊膏图形的粘连。
c.压力适度：
压力过大，焊膏挤出量过多，容易造成粘连，再流焊时，易形成桥接；若元器件的焊端或引线浮在焊膏表面，焊膏粘不住元件，再流焊时容易移位。
一般元器件贴片时的焊端或引脚应有不小于1/2的厚度浸入焊膏，焊膏挤出量（长度）应小于0.2mm，窄间距元件应小于0.1mm。
d.贴片电阻值用数码法直接标在元件上，贴片时该面朝上，易于观察。
贴片电容没有标记要准确贴到相应位置，三极管标有L6字样的面朝上。
①注意IC1088的标志圆点不能贴错方向。
②按下表对照流程图按工位号顺序贴片。
③在带照明放大镜下检查贴片质量，有问题及时修补，贴装好的印刷版，应在4小时内完成焊接。
表3贴片元件装贴顺序
序号
元件名称
标称值或型号
序号
元件名称
标称值或型号
1
电阻（R5）
100K
12
电容（C15）
103
2
电容（C16）
221
13
IC
SC1088
3
T1（三极管）
L6
14
电容（C3）
332
4
电阻（R6）
6.2Ω
15
电容（C4）
181
5
电阻（R4）
3.9K
16
电容（C11）
471
6
电容（C17）
332
17
电容（C2）
223
7
电容（C8）
33
18
电容（C1）
104
8
电容（C7）
82
19
电容（C12）
683
9
电容（C6）
331
20
电阻（R7）
470Ω
10
电容（C10）
221
21
电阻（R2）
15K
11
电容（C9）
104
22
电容（C13）
332
④焊接
图6电位器引脚
将印刷版放入再流焊炉焊接，而后检查焊接质量，并用万用表逐一测量，表贴元件的端头（或引线）与焊盘是否连通。
二、分立元件的检测及装焊
1.元件检测
①电位器
a.万用表置W×1K档见图6，两表笔分别接触电位器的开关（4、5）两脚，检查开关通断是否良好。
b.将表笔分别接触1、2两脚，旋动电位器轴柄，检查阻值变化是否连续，有无突跳。
记录R12的最大值R12max=、最小值R12min=，以及R13=。
在旋转电位器轴的过程中，应松紧适当转动灵活。
②二极管IN4148
a.用万用表测量二极管时将万用表置于W×1K档，黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极。
这时指示正向电阻值。
当红黑表笔对调后反向电阻的阻值应在几百千欧以上。
如果两次测量阻值均很小接近零欧姆时，说明该被测管内部PN结击穿或已短路。
反之阻值均极大（接近∞）则该管内部已断路。
以上两种情况均说明被测管已损坏不能再使用。
图7二极管的正向特性
如果不知道二极管的极性可用上述方法判断。
当阻值小时即为二极管的正向电阻，和黑表笔相接的一端即为正极，另一端为负极，当阻值大时即为反向电阻，和黑表笔相接的一端即为负极。
而另一端为正极。
标有黑色色环一端的引脚为负极。
b.用数字万用表二极管档测量1N4148的正向压降VF=。
图7为二极管的正向特性曲线。
图8变容极管
的外形及极性
③变容二极管BB910
a.万用表置W×1K档，测量变容二极管的正向电阻R=，反向电阻应指示¥。
b.用数字万用表二极管测量正向压降VF=，极性的判别同IN4148，它的外形和极性如图8。
④发光二极管
图9发光管外形
发光二极管的外形如图9所示，它也具有单向导电特性。
正向接入时导通发光，反向接入时截止，但管压降比普通二极管大，一般正向工作电压典型值VF约1.9V，可作稳压管使用。
A.正负极性判别
a.如图9，长引脚为正极，短引脚为负极。
b.发光二极管的管体透明，在明亮处或台灯下仔细观察管内电极形状，较细长的一端为正极。
图10发光性能检测
c.万用表置W×10K档，两表笔分别与两管脚相接，如表的指针向右偏转过半，同时能发出微弱的亮光，表示发光管正向接入，黑表笔所接的是正极。
将红黑两表笔对调再测量，表针应在无穷大位置不动。
B.发光性能检测
a.万用表置R×100档，串联一节1.5V电池，如图10。
红表笔接发光管的负极，发光管的正极接电池正极时，发光管正常发光。
图11用万用表串联电解电容检测发光特性
b.万用表置W×100档，如图11（a）给C18220mF电容充电，然后连接成图11（b）的电路。
该电路实际上是用充电后的电解电容代替图10中的1.5V电池。
电路刚接通时发光二极管发光，随着电解电容的放电随即变暗直至熄灭。
c.若用1000mF以上电容代替C18做上述实验可看出明显效果。
⑤电容的测量
A.电容器漏电的测量
电容器应具有足够大的绝缘电阻，一般应大于10～1000MW。
绝缘电阻越小，漏电越严重，有时在正常工作电压下也会造成击穿。
a.测量0.1mF电容时，万用表置W×10K档，用两表笔任意碰触电容器的两脚。
然后调换表笔再碰触一次。
如表的指针先向右摆动，再迅速向左回到无穷大的位置则电容是好的。
表针向右摆后不能向左回到无穷大位置，说明电容漏电或短路。
若表针不向右摆动说明电容已坏或容量很小。
若用W×1K档测量因指针偏转幅度很小，应注意观察。
测量时避免用手指同时接触被测电容两脚，否则人体电阻将与电容并联造成测量错误。
b.万用表置W×100档，红表笔接负极，黑表笔接正极，测量220mF电解电容时，表的指针向右偏转较大幅度，然后缓慢向左返回停在某一位置，此时表针指示电解电容的正向漏电电阻。
电阻越大，漏电越小，电容性能越好。
将电容放电后，红黑表笔对调后再测量一次，表针重复上述摆动过程，但此时测得的反向漏电电阻应小于正向漏电电阻。
利用此种方法也可判别标记不清的电解电容正负极。
电解电容的漏电阻应在几百K以上，阻值过小或为零，说明电容漏电大或已短路，如无充电过程说明电容内部断路或容量消失。
B.用电容测量仪或数字万用表测量电容的容量并记录。
序号
标称容量
实测值
C14
0.1mF
C19
0.1mF
C20
33pF
C18
220mF
⑥轻触开关的测量
如图12。
四脚轻触开关①、②脚，③、④脚分别内部相连。
用万用表电阻档测量，常态①、③脚（或②、④脚）断开，按钮按下时4脚全通。
图13耳机插座
图12轻触开关
⑦耳机及插座的测量
将耳机插入插座孔内（如图13）并测量如下电阻。
①、③脚间约为W
①、②脚间约为W
②、③脚间约为W
⑧电感线圈的测量
用电桥测量并记录
L2=L3=L4=
2.元件装焊
参考分立元件装配图14，按印制板分立元件面图形安装。
6.5T
19.5T
耳机插座
19.5T
220µF
图14分立元件装配图
①电位器（R3）
将印制板架起，放平，电位器紧贴印制板的圆弧部分，五个引脚与五个焊盘对准，焊接时间不宜过长，以免过热损坏电位器。
图15印制板焊接面装配图
电位器焊好后，印制板焊接面元件示于图15。
②二极管D2IN4148
将D2的引脚插入相应的焊盘孔中（注意极性），压倒D2使之紧贴印制板焊接，以免影响电位器盘的转动，如图16。
③电容C14（104）
C14两引脚插入相应的焊盘孔，有标记的一面朝上紧贴印制板（但不可掩盖C19、L1的安装孔），并使引脚最短，见图16。
16印制板分立元件装配图
④耳机插座
将插座的各脚插入印制板并贴紧，再将耳机插入插座内，焊接时间不宜过长，以免插座受损，焊接后再次测量插座，①、③，①、②，②、③脚间的电阻（见耳机及插座的测量）。
⑤电感
a.L1不焊
b.L2（6.5T），L3、L4（19.5T）
电感紧贴印制板焊接，注意不要将带漆部分埋入焊点避免虚焊。
⑥电容
a.C2033pF，在离发射台极近的地域收听时可焊上，一般情况下可不焊。
b.C19104，C5332和C20一样将引脚插入印制板后，使之最短的情况下焊接，见图16。
c.C18电解电容的安装注意极性，并紧贴印制板，见图16。
⑦轻触开关
两轻触开关分别在R、S位置，插入引脚，紧贴印制板焊接，注意焊接时间不宜过长。
⑧变容二极管
注意极性，变容二极管的本体紧贴印制板，焊接时间不宜过长。
图17发光二极管装焊
⑨发光二极管
可采用两种方法进行装焊
a.将发光二极管引脚插入印制板（注意极性），放正，顶端距印制板8mm的高度焊接。
b.发光管插入印制板，将印制板焊接面朝上，放在外壳相应的位置，调整发光管的高度为最佳时焊接。
§3调试
一、通电前的检查
1.检查焊点有无虚焊、漏焊、桥接等缺陷，元器件规格、型号、安装位置是否正确。
2.用万用表测量整机电阻，例如用MF47型万用表置W×1K档，黑表笔和红表笔分别接印制板的V+和V－焊盘（V+和V－焊盘的位置见图5），整机电阻约为12.8KW，若数值相差甚远或为零应寻找并排除故障。
二、电流的测量
图18电流的测量
在电池正、负极片的焊片上分别焊上红、黑导线。
红、黑导线的另一端从印制板的元件面穿过，分别焊在印制板焊接面的V+和V－焊盘上。
将电池极片焊片朝下安装在外壳相应的槽内，装上两节7号电池。
①断开电位器上的电源开关，用万用表量电位器开关两端，红表笔接地端测电流并记录（此电流为1088工作电流，约7mA左右）
I01=mA
②插上耳机用同样的方法测得
I02=mA
为整机最小电流，I02略大于I01。
③闭合电位器上的电源开关，调电位器至音量最大位置，将万用表串接入电源电路，测整机最大电流I03=mA。
收音机耗电大、小与电源电压和音量大小有关，音量越小耗电越低，电流一般约在6～15mA范围内。
三、调试
1.试听
元器件安装正确、可靠，电流在正常范围之内，接通电源，音量电位器开至最大位置，先按一下R键，再按一次或几次S键，应能收到调频广播。
若收不到广播应仔细检查装焊质量，直到排除故障、试听正常为止。
2.调试
调频广播的频率范围为88～108MHz，调试时可找当地频率最低的调频台，例如天津娱乐广播频率为87.8MHz，改变L2的匝间距，即线圈的疏密程度使按过R键，第一次按S键后即可收到该电台的广播。
按S键后过较长时间才收到该电台，说明低端频率过低应拉大L2的匝间距；若按S键后收到比该电台频率高的电台，说明低端频率过高，应夹紧L2减小匝间距。
一般收到低端电台后，可用最高端电台检测，例如天津交通台的频率为106.8MHz，当按S键能收到该电台后，应仍有余量，否则再微调L2的匝间距，以保证接收频率能覆盖整个频段。
接收信号的灵敏度也与L2的匝间距有关，因此L2的调整至关重要。
在调整频率范围时，应用一只有频率刻度的调频收音机作比对。
若用调频信号发生器调整频率范围则更为准确。
§4总装
一、R、S键的安装
1.修整：
R、S键为连体键，如图19（a），模具加工后的如图19（b），用偏口或剪刀将多余部分剪掉后成为图（a）的形状。
多余部
分剪掉
2.将图（a）的R、S键连体桥中间小圆孔套在面壳反面的固定圆柱上，两键对准并放入面壳的键孔。
（a）（b）
图19R、S键的修整
二、印制板
用PM1.7×4螺丝将电位器盘固定在电位器轴柄后，将印制
自攻螺钉
电池盒盖
背夹
后盖
图21后盖装配
图20印制板的固定
板焊接面朝上平放在面壳上（注意发光二极管顶部应进面壳的圆槽内），用两KA2×6自攻螺丝固定，如图20。
三、后盖装配
后盖及背夹（注意方向）装好后用PA2×10自攻螺丝紧固（注意拧螺钉时不能过力，过力则极易滑扣）。
四、装好电池盒盖，整机外形如图22。
五、总装完毕应达到
1.外观良好
图22整机外形
2.电源开关及音量电位器调节正常，手感良好。
3.收听效果良好。
天津市能收到的调频台频率如下，仅供参考。
电台
频率MHz
电台
频率MHz
娱乐广播
87.8
音乐广播
99
生活广播
91.1
经济广播
101.4
滨海广播
92.0
中央中国之声
102.9
中央音乐之声
92.5
文艺广播
104.6
新闻广播
97.2
交通广播
106.8
中央经济之声
98
特别提示：
人的正常听力应在0-24分贝。
35-45分贝的噪声可致听力损伤，超过105分贝的声音都会对听力造成永久性的伤害。
MP3的最大音量可达120分贝，因此在收听广播或音乐时声音易小，且不易时间过长。
自动搜索调频收音机
（DT–66）
天津大学电子工艺实验室
天津大学仁爱学院电子工艺实验室
天津市滨江仪器仪表科贸有限公司
2006
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