浅谈新老收音机的不同与技术改革Word文件下载.docx

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收音机的原理2

无线电广播的接收3

收音机的分类5

收音机的主要性能指标6

超外差式样机电路图分析7

收音机的发展9

RF868的功能简介10

二次变频技术与应用举例13

锁相环技术与应用举例14

结束语16

参考书目：

《收音机、录音机原理与维修》机械工业出版社宋贵林胡春萍主编

参考资料：

各种电路图与分析由中山理丹电器工程部提供

收音机的发展

----传统收音机与现代收音机的比较与技术改革

路明曌

前言：

在电子技术高速发展的今天，收音机早已经进入了千家万户。

我们都知道打开收音机后，就可以听到广播电台播出的各种节目。

这种广播节目的传播方式不同于用导线传送的有线广播，它是利用一种无形的无线电波，将广播电台播出的节目传送到收音机中，这种广播就是无线电广播。

收音机的出现近百年了，其发展也是经历了好几代，按收音机的工作方式分类有：

直接放大式收音机、超外差式收音机；

按调制方式分类有：

超外差式调幅收音机、超外差式调频收音机。

收音机的原理：

收音机的基本原理：

收音机的分为有线传播和无线传播，但现在随着无线传播的发展，有线广播因为受距离限制，所以这种广播一般用于近距离的广播。

有线广播的传送：

声音→传声器→音频放大器→导线→扬声器；

↑

无线电广播：

无线电广播的接收：

收音机的基本工作过程就是无线电广播发射的逆过程，收音机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来，并把它还原成原来的声音信号，为了完成这一任务，收音机必须具备以下四项基本功能：

接收并选择电台信号、对电台信号进行解调、将音频信号加以放大，把音频信号还原成声音。

1、接收并选择电台信号：

接收电台信号的任务是由收音机的天线来完成的。

这里我们要注意的是由于广播电台很多，在同一时间里，天线收到的不仅是我们希望收到的电台信号，还有许多来自不同电台的、具有不同载波的无线电信号。

这些广播电台之所以使用不同的载频，就是为了让听众根据电台频率的不同，选择出所需要的电台节目。

为了选择出我们需要的电台节目，必须在接收天线的后面设有一个选择电台信号的电路，它就是输入调谐回路。

输入调谐回路的作用就是将所需要接收的电台信号选出来，而把其它不需要的信号抑制掉，以免对接收信号形成干扰。

2、解调:

将选择出来的高频载波信号直接送去推动扬声器是不能放出声音的，还必须把音频信号从运载它的载频信号上卸下来，就像用火车把货物送到目的地后，将货物从火车上卸下来一样，这一过程就是调制的逆过程，叫解调。

对应于不同的调制（调幅或调频）方式，解调分为检波与鉴频两种。

完成调幅波解调工作的电路称为检波器，完成调频波解调工作的电路称为鉴频器，检波器与鉴频器统称为解调器。

（1）检波：

从高频调幅波信号中取出低频调制信号的过程叫做检波，检波是对应于调幅波的解调，实现检波的解调电路称为检波器，所以在调幅收音机中的解调器称为检波器。

（2）鉴频：

从高频调频波信号中取出低频调制信号的过程叫做鉴频。

鉴频是对应于调频波的解调，实现鉴频的解调电路称为鉴频器，所以，在调频收音机中的解调器称为鉴频器。

3、将音频信号加以放大：

将解调出来的音频信号直接送入扬声器去放音，一般来说是不行的，因为这时的音频信号太弱，还不能推动扬声器正常放音，必须要对音频信号的电压和功率加以放大，也就是说，在解调器的后面必须设置低频放大电路---前置放大电路与功率放大电路。

4、把音频信号还原成声音：

将音频信号经过低频电压放大和功率放大后送入扬声器，扬声器将音频信号还原成声音，就可以听到所选择的电台广播了。

具有上述四项基本功能的最简单的收音机结构框图如下：

↓

收音机的分类：

1、按收音机的工作方式，即在解调之前对接收信号的载波频率是否进行频率变换，可分为直接广大式收音机和超外差式收音机两种。

（1）直接放大式收音机：

所谓直接放大，即在解调之前不改变高频已调波载频的频率，这种收音称为直接放大式收音机。

直接放大式收音机由接收天线、输入回路、高频放大器、检波器、低频电压放大器、低频功率放大器和扬声器等组成。

由于直接放大式收音机的性能较差，已被性能优越的超外差式收音机取代。

（2）超外差式收音机：

超外差就是在解调之前先由变频电路将接收信号的载波频率变换为频率固定且低于载波频率的中频（465kHz）信号，然后再对中频信号进行放大、解调。

超外差式调幅收音机由接收天线、输入回路、变频器、中频放大器、检波器、自动增益控制（AGC）电路、低频电压放大器、低频功率放大器和扬声器等组成。

在超外差式收音机中，能将接收到的高频信号变成中频信号，然后再进行中频放大，使每个电台信号都能得到相同的放大。

同时由于中频频率固定且较低，所以中频放大电路可以设置为多级选频放大电路，从而使整机的灵敏度、选择性和稳定性大幅度提高。

目前流行的只有超外差式调幅收音机和超外差式调频收音机两种。

2、按调制方式分类：

按收音机所接收的高频载波信号的调制方式，可分为调幅式收音机和调频式收音机两种。

（1）超外差式调幅收音机：

能接收调幅广播电台发出的调幅广播节目，具有变频电路及中频放大电路，解调器为检波器。

（2）超外差式调频收音机：

能接收高频广播电台发出的调频广播节目，具有变频电路及中频放大电路，解调器为鉴频器，调频式收音机又可分为单通道和双通道两种。

收音机的主要性能指标：

收音机常用以下几项主要性能指标来表述。

1、灵敏度：

灵敏度是指收音机能接收微弱信号的能力，它表示在规定的音频输出信噪比下，产生标准输出功率所需要的最小输入信号场强，其值越小，灵敏度越高，灵敏度高的收音机可以收到信号微弱的远地电台广播，灵敏度低的收音机，只能接收到本地强信号电台的广播。

2、选择性：

选择性是指收音机选择电台的能力。

选择性的收音机能选择出所需接收的电台信号，同时将其它电台的信号抑制掉，选择性差的收音机，会产生串台现象。

3、输出功率：

输出功率有最大输出功率、不失真输出功率和额定输出功率三种。

（1）最大输出功率：

最大输出功率是指不考虑失真时收音机能够输出的最大功率，即接收本地电台并将音量开至最大时，收音机的输出功率，不过这个参数的实用价值不大。

（2）不失真输出功率：

是指非线性失真不大于10%的情况下，收音机实际能够输出的功率。

（3）额定输出功率：

又称标称功率，它是收音机应该达到的最低限度的不失真输出功率。

超外差式收音机样例分析：

这一款机子是我们理丹公司生产的1134型号机，出口日本，供小学生做实验用的，我们可以很清楚的看到这款机子由6块电路板构成（含一块学生用实验板），此机具有光能供电、手摇发电供电、两种照明方式、报警、背带等功能，此外还有一块供小学生用的试验板，从中我们也可以看到，我们的教育和日本教育培养学生的方向是不一样的。

我们很容易看懂该电路图，工作原理如前所述，不同的是这款机子内部有一个6V蓄电池，可以接收由发电机发的电或由光能产生的电等，由于此机是采用超外差式，收音效果自然是可以的，唯一可惜的是没有数字显示。

收音机的发展：

我们以前使用的收音机基本上是机械式的调谐收音机，像我们中国地质大学校的学生使用的（03级以前的都是），不过现在正在逐步向数字调谐式的转变。

传统的机械式调谐收音机由于其选台困难、噪音大、易跑台、频率指示误差大、功能单一等缺点越来越难以适用现代人的需求了。

而数字调谐收音机则以其众多的优点赢得了现代人的欢迎。

XX文库-让每个人平等地提升自我由于数字调谐（DTS）收音机（简称数调收音机）用变容二极管替代机械式可变电容器实现了电子调谐，用锁相环频率全盛技术和微电脑控制实现了“智能”选台，用石英晶体做基准频率而使本振频率稳定度达10-6左右，从而克服了接收短波电台时的“涨落”现象，同时用LCD数字显示电台频率克服了刻度误差。

另外，数字调谐收音机还具有灵敏度高、抗干扰能力强、控制方式灵活等特点，因此，它无疑是收音机产品的主流。

图1是数字调频收音机的结构框图。

它的基础仍是FM/AM收音机，只是增加了一个数字调谐全波段收音机控制模块。

正是这样一个模块使得整个收音机的性能大大加强，使得整个产品提高了档次。

RF868集成电路功能：

在这里我简单介绍一种数字调谐集成电路。

RF868就是其中的一种，是一块数字调谐（DTS）、锁相环（PPL）频率合成器、预分频器、频率计数器、时钟和控制电路、液晶显示驱动电路等集成在了一片MOS芯片上。

它除了具有电子调谐、“智能”选台、LCD数字显示电台频率等基本功能外还具有收音机制式转化、定时开关机、电台记忆（可记忆四十个电台频率）、频率直接输入、电池电量检测、立体声检测等强大的功能。

并可根据客户的要求修改或增加功能。

RF868是一个与普通收音机硬件“兼容”性很好的模块，一台普通收音机硬件只要稍做改进，就能同该模块接口，从而变为一台高档次的数字调谐全波段收音机。

下面结合该模块同收音机硬件的接口谈谈它的工作原理。

1、频率合成技术频率合成技术是数字调谐收音机的基础，将频率合成器和混频器一起用在超外差式无线电接收机中可替代本机振荡器来从RF载波中提取调制信号，它可利用组合或锁相的原理来得到大量的与基准稳定度相同的新频率。

其频率合成方法很多，目前在各种无线设备中使用的频率合成器普遍采用可变数字式锁相环频率合成器，它可在CPU的控制下得到不同的频点，RF868模块也不例外。

图2是RF868模块内频率全盛器的结构框图，它采用现代脉冲吸收计数非整数倍频率合成技术。

该技术比传统的整数倍频率合成器多了一个吸收脉冲计数器，其计算公式：

fvco=（N1Np+Ns）*f1,其中N1固定的（FM为16，AM为1）.Np、Ns可通过CPU根据不同的f0及fvco计算出来，为了能够精确的调谐，f0应足够小，这样才能保证不漏台。

但是f1太小时，捕捉（即换台）的时间就会太长，从而给使用带来不便。

另外，为了使低通滤波器能够有效滤除fz而不致漏到VOC控制端，并使VOC在调谐电台变化时的相位能够受到调制，f1的选择一定要适当。

RF868模块在FM波段选取的是25kHz，而在AM波段选取的是5kHz。

2、自动寻台技术在收音机的实际使用过程中，总希望能迅速准确的找到所需要的电台。

传统的机械式调谐式收音机只能用手慢慢的调节调谐旋钮，同时用耳朵听来判断有没有电台，这样不公辛苦吃力，还不易调准，而RF868采用多种自动寻台技术，它可以用自动搜索调谐、频率预置、直接输入等多种方式迅速准确的找到所需要的电台。

这些功能的设计极大的方便了用户，从而使用户能更加准确迅速的找到所需要的收听的电台。

3、数字显示技术RF868内部直接带有LCD驱动电路，可支持4×

18段LCD显示。

并可支持2.5V、3V、4.5V、5V等各种电压的LCD（可通过外部跳线选择）。

RF868可以直接显示AM和FM频段的频率、时间以及各种标志，如：

‘AM’、‘FM’、‘SW1’、‘SW2’、‘kHz’、‘MHz’、‘定时开机’、‘定时关机’‘电量不足’、‘立体声’、‘上午’、‘下午’等各种标志。

4、功能补充RF868还具有如下附加功能：

（1）实时时钟：

RF868带有一个高精度的实时时钟，并有12小时和24小时的两种显示模式。

（2）定时开关机：

RF具有定时开关机功能，并且控制灵活。

用户可在24小时内指定任意时刻（精确到分）定时开机，并在10～90分钟范围内（精确到分）定时关机。

（3）电池电量不足检测：

RF868还具有电池电量不足检测功能，当电池电量不足时，LCD上的电量不足樗会闪烁，以提醒用户更换电池。

另外，RF868还具有“立体声指示”、“显示