x921调幅AM收音机.docx

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x921调幅AM收音机

ZX921型超外差式收音机套件

ZX921型超外差式收音机套件22 ZX921型超外差式收音机套件

一、ZX-921型超外差收音机电路原理

ZX-921型套件为低压全硅管袖珍式八管超外差式收音机，外形尺寸为150×78×38mm。

本机造型新颖、结构简便、用电经济、灵敏度高、选择性好、音质清晰、放音宏亮等特点。

该机电路设计简洁合理，且采用通用元器件，选材、装配、调试、维修都很方便。

外型尺寸：

150×78×38mm 

图6-2-1是ZX-921型超外差式收音机电路原理图，图6-2-2是ZX-921型收音机的印刷电路板图，表6-2-1为该型号收音机的元件清单。

由上述电路图可见，ZX-921型收音机是由8个三极管和2个二极管组成的，其中BG1为变频三极管，BG2、BG3为中频放大三极管，BG4为检波三极管，BG5、BG6组成阻容耦合式前置低频放大器，BG7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。

该机的主要技术指标为：

   频率范围：

中波530～1605kHz   

中 频：

465kHz   

灵敏度：

小于lmV／m   

选择性：

大于16dB   

输出功率：

56mW～140mW   

电    源：

1.5V（1.5V干电池一节）

（一）调谐、变频电路

   如图6-2-1所示，L1从磁性天线（磁棒）上感应出的电台信号，经由L1和Cl-A组成的输入调谐回路选择后，只剩下需要的电台信号，该信号耦合给L2，并由L2送BG1的基极和发射极。

由于调谐回路阻抗高，约为100kΩ，三极管输入阻抗低，约为1～2kΩ。

要使它们的阻抗匹配，使信号输出最大，就必须适当选择L1与L2的圈数比，一般取L1为60～80圈，L2取L1的十分之一左右。

以改变输入回路的高端谐振频率，使之始终低于本机振荡频率465kHz。

所以微调电容C主要用于调整波段高端的接收灵敏度。

相反，微调电容C对波段低端接收灵敏度的影响极小，这是因为在波段低端双连可变电容器Cl-A几乎全部旋进，这时Cl-A的电容量很大，约为200多微法，微调电容器C的电容量的变化对它来说便可忽略不计。

来自L2经输入调谐回路选择的信号电压一端接BG1的基极，另一端经C2旁路到地，再由地经本振回路B2次级下半绕组，然后由C3耦合送BG1的发射极。

与此同时，来自本机振荡回路的本机振荡信号由本振线圈次级抽头B2输出，经电容C3耦合后注入BG1的发射极；本机振荡信号的另一端，即本振线圈次级另一端，经地由C2耦合到L2的一端，并经L2送BG1的基极。

由于L2线圈只有几匝，电感量很少，它对本机振荡信号的感抗可忽略不计。

因此，可认为由C2耦合的本振信号是直送BG1基极，这样在BG1三极管的发射结同时加有两个信号，它们的频率分别为f振、f外。

只要适当地调整BG1的上偏置电阻R，使BG的发射结工作在非线性区（这时对应BG1集电极电流Ic为O.2～0.4mA），则f振、f外信号经BG1混频放大后将由集电极输出各种频率成分的信号。

由B3中频变压器初级绕组与电容组成的465kHz并联谐振电路，选出465kHz中频信号，并将之经中频变压器耦合至次级绕组，输出送中频放大电路进行中频信号放大处理。

在本机振荡回路中可变电容C1-B（或简称振荡连）两端并接一个微调电容器，它的主要作用是调整收音机波段高端的覆盖范围，其功能与输入调谐回路中的电容一样。

收音机波段低端的覆盖范围调整是调节B2本机振荡线圈的磁心，当将B2中的磁心越往下旋（用无感螺丝刀顺时针转动磁心），线圈的电感量就越大，这时本机振荡频率就越低，对应接收的信号频率也越低。

（二）中频放大电路       

中频放大电路的主要任务是放大来自变频级的465kHz中频信号。

收音机的灵敏度、选择性等技术指标主要取决于中频放大器，一般收音机的中频放大倍数要达到1000倍，因此，中放三极管的放大倍数取β=70左右。

β值不能取得太高，否则将引起中频放大器自激啸叫。

在图6-2-1中，B3、B4和B5分别是第一中频变压器、第二中频变压器和第三中频变压器，它们都是单调谐中频变压器，初级绕组分别与各自电容器组成并联谐振电路，谐振频率为465kHz。

在电路中它们主要起选频、中频信号耦合和阻抗匹配作用。

来自变频三极管BGl集电极的中频信号，经B3选频后，由B3次级绕组输出，一端经电容C4、C5后送往BG2的发射极，另一端送往BG2的基极。

该信号经BG2放大后由集电极输出，并再经B4选频进一步滤除非中频信号后由B4次级绕组耦合输出：

同样，B4输出的中频信号一端送往BG3的基极，另一端经C6、R8后送往BG3的发射极，中频信号经BG3再一次放大后由集电极输出送往B5中频变压器。

来自BG3集电极已经过两级中频放大的中频信号，经B5再一次选频后，由B5次级绕组输出，送往检波电路进行解调处理。

在上述的两级中频放大电路中，各极工作状态的确定要考虑到不同的需要。

   （三）检波器及自动增益控制电路

在图6-2-1中检波电路主要由检波三极管BG4、滤波电容C8和检波电阻R9、W组成。

来自B5次级经中频放大器放大的中频信号送往三极管BG4的基极和发射极，发射结相当于二极管，检波后输出信号的变化规律和高频调幅波包络线基本一致。

收音机的检波输出音频信号强度也能自动地在一定范围内保持不变。

（四）低频前置放大与功率放大电路

   如图6-2-1所示，来自音量电位器W中心滑片的音频信号，经C10耦合到BG5的基极，通过由BG5、BG6组成的阻容耦合低频前置放大器放大后，由BG6集电极送往输入变压器B6的初级。

为了保证前置放大器有较大的功率增益和较小的失真，取BG6的集电极静态工作电流为2～3mA。

来自BG6集电极的音频信号经输入变压器阻抗变换后，耦合输出两组相位差互为180O的音频信号，然后分别送往BG7、BG8的基极和发射极，BG7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。

由于电路上下是完全对称的，来自输入变压器的音频信号，经BG7、BG8功率放大后送往喇叭。

在图6-2-1中，R15是交流负反馈电阻，其作用是改善低频放大器的音质。

二、安装前的准备   

（一）印刷电路板上元件排列应注意的问题   

（1）磁性天线要水平安装在整机的上端，不能竖直放。

磁棒周围不要放置大型的金属元件。

（2）磁性天线与振荡线圈要互相垂直，否则会引起两种线圈不必要的耦合，影响收音机的性能。

（3）喇叭要装在机壳上，不要固定在印刷电路板上，否则容易引起高频机振。

电位器、双连可变电容器和磁棒通常都是固定在印刷电路板上，其中磁棒必须采用非金属支架固定，例如采用尼龙塑料支架。

（4）磁棒要尽量远离喇叭，否则会使磁棒磁化，使收音机灵敏度降低，磁棒也要远离输入变压器和中频变压器，尤其是第三中频变压器和与它相连接的检波三极管，以防中频信号及其谐波串人磁性天线回路引起收音机自激而产生啸叫。

（5）电池应尽量安排放在机壳底部，使整机重心降低。

（6）中频变压器在安排时，初级引线连接三极管集电极，次级引线连接下一极三极管的基极，它们的连接距离应尽可能短些，这样可以减小引线的分布电容和分布电感，防止因分布电容或分布电感过大而造成中频频率不稳定或引起中频自激。

三个中频变压器不要并排靠在一起，以免各级元件排列受影响，使前后级产生反馈而自激。

（7）电阻器和电容器排列建议按图6-2-3所示的形式，这样占用电路板的面积小。

（二）元器件检查及安装前的处理

在进行收音机装配前必须根据表6—2—1的元件清单逐一地对电阻、电容、电感线圈、变压器、二极管、三极管进行测量，并依照第三章介绍的方法判断元件的好坏。

   为了保证收音机有足够的灵敏度和音频输出功率，变频管（BG1）β值一般应为55～80之间；一中放三极管（BG2）β值为80～120；二中放三极管（BG3）β值应为80～120；前置低频三极管（BG5）β值应为80～270；前置低频三极管（BG6）β值应为80～270；功率放大三极管（BG7、BG8）β值应选大于180较好，同时还要求两管的β值、Iceo尽量一致，一般误差在20％以内。

   由于在收音机中，电源的最高电压仅1.5V而一般三极管的耐压都大于12V，所以在低压工作的条件下通常不考虑管子的耐压问题。

三、机壳的安装   

（一）音窗的安装固定   用电烙铁把音窗插入机壳的五根白色塑料柱烫化一半，并和机壳热压在一起。

（二）周率板（刻度盘）的安装   面对周率板数字，把塑料周率板左边插入音窗格下边，右边有两个和外壳相通的小孔，用两根黑塑料钉（套件中的配件）插入小孔，在塑料机壳里边用电烙铁把塑料钉与机壳热压在一起。

   （三）喇叭的安装   喇叭和喇叭压脚放在如图6-2-4所示的位置，然后用两个M3×5螺钉将喇叭紧固在机壳前盖上。

（四）电池卡的安装   将电池正负极板分别焊上一根10cm的细包塑导线，负极弹簧卡在机壳左边的卡槽里。

正极片弯折部分朝下插入机壳右边的卡槽里，将电池正极引线焊在喇叭任一个焊片上，然后再在喇叭的两个焊片上分别焊一根10cm的细包．塑导线待用。

四、机芯装配步骤   

（一）元件引脚上锡

根据表6-2-1的元件清单分别对电阻、电容、三极管、天线线圈进行镀锡，镀锡时首先用小刀或细砂纸擦净元件引脚的垢层，用已预热的电烙铁让元件引脚先上一层松香（镀锡时起助焊作用），然后再镀上一层薄锡。

特别要注意的是磁性天线线圈是用多股漆包线，用上述方法镀锡很容易出现漆包线断股，因此，用细砂纸擦净漆包线表面漆层之前最好用 火柴烧一下线圈头上的纱包与漆层。

也可用图6-2-5所示的方法，在去纱包、漆皮同时把锡镀上。

以后随着焊接水平的提高，逐步会感受到什么元件引脚需经表面处理后镀锡，什么元件引脚产品出厂时锡已经镀好不需要再镀上层焊锡。

（二）找出“特殊元件”在印刷电路板上的位置首先找出实物图中的“特殊元件”：

磁性天线线圈（B1），双连可变电容器（C1），本机振荡线圈（B2），中频变压器（B3B4B5），电位器（W）和输入变压器（B6）。

然后从套件中找出这些元件（实物），确认这些元件在电路图中的代表符号，并与印刷电路板图上这些元件的符号相对应，确定出它们的安装地点。

最后根据上述元件引脚特点，固定方式在印刷电路板上找它们切实的安装位置。

值得注意的是，本机振荡线圈和中频变压器它们的引脚和固定方式是一样的，为了防止它们之间相互装错，它们的安装位置一方面可以从印刷电路板图中的元件序号确定，另一方面可依据电原理图的连接线来判定。

（三）元件的安装   

1.电位器（W）的安装   如图6-2-6所示，将电位器在松香的助焊下焊在印刷电路板上，其安装位置以装上电位器拨盘，紧固印刷电路板与机壳后，拨盘不擦碰到机壳为宜。

2.双连可变电容器（C1-A、C1-B）的安装   双连可变电容器三个引脚插入印刷电路板对应的三个孔，然后用M2.5×5沉头螺钉将双连电容器紧固在印刷电路板上，最后将双连电容器的引脚与印刷电路板对应点用焊锡焊好。

3.变压器（B3、B4、B5、B2、B6）的安装

分别将中波振荡线圈、中频变压器和输入变压器插入印刷线路板，然后将各个引出脚与电路板焊好。

屏蔽罩的引脚暂时不要焊在电路板上，待整机安装完毕收音机收到广播后再将它们脚焊好。

安装中波振荡线圈和中频变压器时，要注意变压器的型号和磁帽颜色不要装错。

由于输入变压器引线脚是固定在塑料框架上焊接时，固定引脚受热，它周围的塑料将软化，所以在焊接过程中不能   晃动输入变压器，否则有可能将线圈引线漆包线拉断。

4．磁性天线的安装   如图6-2-2所示，将尼龙磁棒架从印刷电路板没有铜箔的一面插入固定圆孔，然后用电烙铁软化固定尼龙杆，热压后尼龙磁棒架就紧固在印刷电路板上，穿入磁棒，套上天线线圈并使初级线圈靠磁棒的外侧，然后分别将已镀上焊锡的两个绕组的线头焊在线路板上。

5．其它元件的安装   “特殊元件”安装和焊接完后，即可根据图6-2-1按顺序（从变频级到功放级，或从功放级到变频级）找出元件的序号，然后依据实物图找出对应的元件，最后依据印刷电路板图将元件分别焊到印刷电路板对应的位置上。

元件的焊点用锡量不要太多，太多除了浪费和不美观之外，太大的焊锡点有时还会和相邻的焊点碰触，造成短路。

正确的焊点应如图6-2-7所示。

在焊接时，元件引线的多余部分要剪掉穿过印刷电路板以后不要伸出太长，一般留2～3mm。

在焊接过程中要力求体会到焊好一个焊点，松香（助焊剂）、焊锡、烙铁温度以及电烙铁滞留在焊点上的时间四者之间的关系。

对于初学者建议焊好一个元件在电路图上对应做一个记号，这样一方面可以防止漏焊，另一方面也可以防止焊错元件。

在焊接过程中还要注意到电解电容器极性不能焊反，色环电阻最好第一环朝上，如图6-2-3所示                  

  各元件焊好后，三极管和电解电容器高度应一致，所有电阻器的高度应一致，这样就可以使整机显得整齐，美观，体现基本的工艺水平。

印刷电路板焊接完毕之后，残留在印刷电路板上的松香可以用棉花沾一点酒精将它抹去。

元件的焊接是一门工艺技术，怎样才能焊得好，除了懂得焊接知识之外，主要还要靠实践积累经验，焊多了逐步就能掌握焊接这门技术。

五、业余调试方法与步骤   收音机机芯装配完后，经过反复检查，确实认为没有装错即可进行收音机的调整。

收音机的调整主要有如下几个方面内容：

（1）三极管静态工作点调整。

它主要是通过改变三极管上偏置电阻的阻值，使三极管静态工作在最佳状态。

（2）中频频率的调整。

它是通过改变中频变压器的电感量，使与它相并联的电容器组成的并联谐振电路，其谐振频率为465kHz。

   （3）接收频率范围调整。

它是通过改变中波振荡线圈的电感量和本机振荡回路的微调电容器来实现收音机接收的中波频率范围为530～1605kHz。

   （4）统调，也称灵敏度调整。

它是通过调整天线线圈在磁棒上的位置（改变天线线圈的电感量）和输入回路微调电容使收音机在接收频率范围内始终有f振-f外=465kHz。

（一）调整三极管的静态工作点   1．三极管静态工作点的选取   收音机质量的优劣与三极管静态工作点的调整关系很大，因此，进行收音机的调整首先必须调整好各级静态工作电流。

变频三极管的静态工作电流调大一些，收音机的本机振荡相对强些，但混频效果差些，对应三极管的噪声也相应增加；若工作电流调得太小，噪声虽然可以减小，但电源电压稍降低时，本机振荡不易起振。

一中放三极管加有自动增益控制，所以工作电流不宜调得太大。

静态工作电流调得太大自动增益控制效果差，但静态工作电流也不能调得太小，因为工作电流太小，一中放功率增益小，整机增益就不高，特别是在电池电压变化时，整机性能变化显著，收音机稳定性变差。

二中放三极管静态工作电流可取大一点，以便获得较高的功率增益，但是若三极管集电极静态工作电流大于lmA时，中放功率增益增大不了多少，所以二中放静态工作电流通常取lmA左右。

前置低放（BG6）一般静态工作电流调2～3mA。

由于该级要求在失真较小的前提下尽量能提高功率增益，所以静态工作电流可适当大些。

推挽功率放大级的静态工作电流主要用于克服交越失真（对应喇叭发出的声音像口吃似的）。

因此，静态工作电流不能调的太大，否则将增加电源的功率损耗，使功放级效率降低。

一般调整原则是在不引起交越失真的前提下三极管静态工作电流尽可能调小。

2．静态工作点调整前的检查   静态工作点调整前的检查也称作通电前检查，其目的是为了防止收音机元件装错或元器件不良在通电时引起整机总电流太大而将电池耗尽或将元件损坏。

因此，在通电前首先不装入电池，闭合收音机电源开关，用万用表R×100档测量电池极板，红表笔接收音机负极板，黑表笔接正极板正常电阻值约为700Ω。

若电阻值约为0Ω，说明印刷电路板中有短路，可能故障是R17电阻以前的线路板电源负极走线与电源正极（地）短路，或电解电容器C16击穿。

若电阻值基本正常，断开电源开关装入电池，将万用表拨置500mA档，将表笔并联于电源开关两端，如图6-2-8所示，正常电流在10mA左右。

若测得电流值很大，上百mA，则是C16击穿或R17电阻之前的电源供电回路短路；若测得电流大于10mA并伴随着通电时间而增加，故障元件是C16极性接反；若电流值为20～30mA，可能故障是前置放大器不良，这时整机电流不是很大，所以可以通电进行偏置调整和故障检修。

3．静态工作点的测量与调整   测量三极管静态工作点是在无交流信号输人的前提条件下进行的，因此，测量低频放大器时必须使音量控制电位器置最小的位置。

测量变频、中放电路时必须用一根导线短路天线线圈的次级L2。

（1）功放级静态工作点的测量与调整。

将万用表拨至500mA电流档，测量功放级Ic7、Ic8的静态工作电流，正常电流值为2～6mA（这时万用表应退至10mA档测量）。

若电流约为80mA左右，则是输入变压器次级断线，或BG7、BG8不良；若电流在6～30mA之间，则短接电路板为测量功放级静态电流而开的槽口，用万用表电压档测量中点电压，正常电压值为电源电压的一半.若中点电压不正常，故障是BG7、BG8，不对称且三极管性能差；若电流约为0mA，同时中点电压正常，故障是BG7、BG8同时接错，集电极与发射极对调。

（2）前置低放静态工作点的测量。

   将万用表拨置直流2.5V档，万用表黑表笔接地（电源的负极），红表笔接BG6发射极，测量BG6发射极对地电压，正常电压为Ue6=0.6～0.7V。

   （3）中放级静态工作点的测量。

   将万用表拨置直流2.5V电压档，测量BG2发射极对地电压，正常时Ue2=0.6～0.8V。

若电压略偏离正常值可调整R4电阻值，通常R4电阻值减小Ue2电压值变得更低，反之亦然。

若Ue2正常，则测量BG3发射极对地电压，正常电压值为Ue3=0.6～0.7V。

若Ue3不正常检查B4次级和B5初级绕组是否断线，R8是否不良，若上述元件都正常则故障元件是BG3不良。

（4）变频级静态工作点的测量与调整。

   测量BG1发射极对地电压，正常电压值为Ue1=0.6～1.0V。

若电压略偏离正常值，可调整R1电阻的阻值，通常R1阻值减小Ue1变得更低，反之亦然。

若电压不正常，采用直流等效电路的方法，然后进行检查。

表6-2-1 ZX-921型超外差式收音机元件清单：

三极管      3DG201（黄或绿、兰）用EB极   1支  

三极管      3DG201（绿）或9014            1支 

三极管      3DG201（蓝）或9014         2支  

三极管      3DG201（灰）或9014           2支  

三极管      9012或3CX201、8550          2支  

二极管    1N4148                      2支

振荡线圈    TFl0-920（红色）               1支 

中频变压器  TFl0-921（黄色）               1支

中频变压器  TFl0-922（白色）               1支

中频变压器  TFl0-923（绿色）            1支 

输入变压器  绿色（或兰色）             1支 

输出变压器  红色（自耦型）                1支  

磁棒及线圈  B-5×13×100mm              1套 

电动扬声器  YD66-0.25～2W-4～8Ω           1支 

电阻器      10、15、5l、220、470        各1支 

电阻器      6l0,820、3K、15K           各1支

电阻器      150、lK、20K、62K         各2支 

电位器      WHl5-K4Φ16-5K               1支  

瓷片电容    O.Olu（或103）               1支 

瓷片电容    0.022u（或223）             8支 

电解电容    4.7u                          2支

电解电容    10u                        1支

电解电容    100u                         3支

双联电容    CBM-223PF                  1支

耳机插座    Φ3.5mm                       1个

机壳前盖                                 1个

机壳后盖                                 1个

塑料音窗                             1个

刻度板                                      l块

调谐拔盘                             1个

调谐指示片（可不用）                        1片

电位器拔盘                              1个

磁棒支架                                     1个

印刷电路板                               l块

装配说明                                     l份

喇叭压板                                 2个

电池正极片                                   l片

电池负极簧                                1个

螺丝                                         6粒

导线（红、黄、黑）                         3根

电阻器可用范围R3：

62Ω～150Ω R9：

470Ω～680Ω 

R2：

1K～1.5KR15：

3K～5.1K   

R4、13：

18K～22K

电容器可用范围C3：

6800PF～0.1u  C14、15：

0.01u～0．033u 

C10、13：

1u～4.7u C4：

4.7u～l0u   

三极管β值分色点标记：

黄40～55倍、绿55～80倍、兰80～120倍、

紫120～180倍、灰180～270倍、白270～400倍   

电阻值色标数：

   黑棕红橙黄绿蓝紫灰白

                0  l  2 3  4 5 6 7 8 9