集成电路收音机制作论文Word文档格式.docx
《集成电路收音机制作论文Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集成电路收音机制作论文Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
现在的收音机灵敏度更高、声音更洪亮、用途更广泛。
简单分析了AM微型收音机电路的工作原理及调试和维修。
我选用的是电调谐单片AM收音机，它调谐方便准确。
接收频率为535KHZ—1605KHZ，较高的接收灵敏度，外形小巧，便于随身携带。
本次课程设计的目的主要是掌握ULN3839A集成电路收音机的基本工作原理，培养基本掌握电路设计的基本思路和方法，掌握接收系统调试和故障排除等。
前言
集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好以及易于使系统整机实现少调整和不调整等优点，通信电路正迅速向急方向发展。
不仅集总参数电路正在迅速集成化，分布参数电路也在集成化。
随着集成电路设计与工艺技术的进步，现在已有可能将一个电子系统或其子系统集成在一个芯片上，称为系统集成。
它改变了用通用元、器件组装电子系统的传统方法，而直接将系统制作在芯片上，从而大大促进了系统、电路与工艺的结合。
电子系统的微型化和集成化是当代技术革命的重要标志，也是未来发展的重要方向，日新月异的各种高性能，高可靠性，高集成化，微型化，轻型化的电子产品，正在改变我们的世界，影响人类文明的进程。
本次课程设计就是将继承芯片焊接在印制电路板上，然后进行调试和维修的过程。
关键词【收音机焊接故障调试维修】
一、绪论
1、1本课程设计研究的对象及内容
1、1、1实训对象
本次实训针对本校11级电子信息班在校学生。
1、1、2实训内容
学习超外差收音机的工作原理，了解并掌握电烙铁的使用方法。
掌握安装、焊接电路的方法步骤，学会电路检修的基本方法及分析问题的能力。
1、1、3实训研究对象
ULN3839A集成电路收音机、教学用收音机套件。
1、2本课程设计的目的
1、了解收音机发展史，了解无线接收的基本原理。
2、了解超外差收音机工作原理。
3、学会使用电烙铁并能独立完成元件焊接。
4、能独立完成收音机的组装并学会基本元件的检测及其调试方法。
1、3本课程设计的要求
1、注意电烙铁的使用，在使用时严禁用手触摸烙头。
不可将烙铁随意摆放，亦不可将烙铁冲向他人。
2、实训时应按照装配说明书内容进行操作，实验前应清点套件中的元件。
3、注意测量器具的合理使用，防止人为误操作对仪器的损伤。
二、产品简介
2、1产品概述
ULN3839A集成电路收音机调幅教学收音机实物图
产品特点：
本套件收音机，具有调幅中波段收音功能。
ULN3839A集成电路、调幅收音机。
具有选择性好、灵敏度高，装配调试简单，是好的教学收音机套件。
2、2产品主要性能指标
具有调幅接收功能：
电源电压为直流3V；
整机静态电流为8mA；
接收频率范围535KHz-1605KHz；
灵敏度为3uV；
音频放大增益≥40dB；
音频输出失真小于3%；
输出功率≥350mw。
2、3收音机工作原理
超外差式收音机能够克服直接放大式收音机的缺点。
这类收音机的特点是：
被调谐接收的信号，在检波之前，不管其电台频率（即载波频率）如何，都换成固定的中频频率（我国是465KHz），再由放大器对这个固定的中频信号进行放大，这样就解决了对不同频率的电台信号放大不一致的问题，使收音机在整个频率接收范围内灵敏度均匀。
同时，由于中频信号既便于放大，又便于调谐，所以，超外差式收音机还具有灵敏度高、选择性好的特点。
超外差式收音机的组成框图如图1所示，其各级的作用如下：
图1.
超外差：
输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。
因为，它是比高频信号低，比低频信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫超外差式。
超外差式收音机就是利用这种方式，把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（465kHz）,再由放大器对这个固定的中频信号进行放大，同时在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。
和直接放大式相比较，超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳定，选择性好而失真度小等优点，在实际生活中有着广泛的应用。
灵敏度是指收音机接收微弱信号的能力；
选择性是指接收有用信号抑制无用信号的能力，也就是分隔邻近电台的能力；
失真度是指收音机输出信号波形与输入信号波形相比失真的程度。
灵敏度、选择性、失真度都是收音机的主要性能指标。
将所要收听的电台在调谐电路里调好
以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率（在我国为465KHz），然后再进行放大和检波。
这个固定的频率，是由差频的作用产生的。
如果我们在收音机内制造—个振荡电波（通常称为本机振荡），使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。
由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。
采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。
外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。
任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。
调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。
经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。
通常将这个过程（混濒和本振的作用）叫做变频。
变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz，而音频信号（包络线的形状）没变。
混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。
二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。
音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。
若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。
根据超外差收音机的原理，我们分成以
下几个模块：
调谐回路、变频回路（包括本振电路、混频电路和选频电路）、中频放大（中放）回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。
输入回路：
输入电路的主要作用一是接收并选择电台信号，二是频率覆盖。
变频级：
变频级是以变频管V1为中心组成的电路，它的作用是把输入信号的载波频率变换成固定的465KHz。
变频级包括：
本机振荡电路、混频电路、选频电路三个部分。
本机振荡电路的任务是产生一个高于输入信号载波频率465KHz的高频等幅信号。
混频电路的任务是将输入电路f信与本机振荡电路产生的高频等幅信号f振一起送入变频管V1内混频，利用晶体管的非线性特性获得一个新的频率信号。
新信号的频率恰好等于f振与f信两个信号频率之差，即f振－f信＝465KHz，而新信号的包络线仍然保持输入信号的包络线形状不变。
事实上混频后产生的新信号不只465KHz的中频信号一种，选频的任务就是将我们需要的465KHz的中频信号选择出来，耦合给下一级，而将不必要的信号成分滤掉。
选频的主要元件是中频变压器。
中放级：
此收音机为两级中放电路，是以中放管V2和V3为中心组成的电路。
它的主要任务是把变频级输送来的中频信号放大，被放大了的中频信号还要经过选频电路进行选频，滤掉不必要的信号成分，然后输送给检波级检波。
检波级：
输入信号变换为465KHz的中频信号，只是载波频率发生了变化，加在载波上的音频信号并没有改变。
这种中频信号人耳是听不到的，还要经过检波，将音频信号与载波信号分离。
担任检波任务是以晶体三极管V4为中心组成的检波电路。
AGC：
使放大电路增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法，本机为负反馈。
低放和功放级：
由电位器选择出音频信号的强弱后，经过以V5为中心的前置低放和以V6、V7为中心的功率放大后，推动扬声器发出声音。
2、4主要元件说明
ULN3839A集成块内部包含了AM收音的全部电路，包括AM高放、本振、混频、中放、检波、AGC等电路。
工作电源电压范围宽：
VCC=1.8～7V（Tamb=25℃）。
ULN3839A集成块内电路方框图及引脚功能：
ULN3839A集成块后有三种后缀，即ULN3839A-1、和ULN3839A-2、ULN3839A-3，这三种IC的内电路方框图及典型应用电路基本相同，仅是⑧脚内电路有很小的差别。
ULN3839A集成块内部包含了AM收音的全部电路，包括AM高放、本振、混频、中放、检波、AGC等电路，采用双列16脚直插式封装，其集成块的内电路方框
图如图2-1所示，其集成电路的引脚功能及数据见表2-2所列。
图2-1ULN3839A集成块的内电路方框图
表2-2ULN3839A引脚功能及数据
ULN3839A集成块框图工作流程：
天线信号从6脚进入高放电路，放大后信号送混频电路，与本振信号进行混频，产生的信号从4脚输出，经选频后从2脚进入中放电路，放大后的信号从15脚输出，经再次选频后从14脚进入检波电路，得到的音频信号从8脚输出，经音量调整后从9脚进入音频放大电路，放大后的信号从12脚输出推动耳机或扬声器发声。
3.ULN3839A集成电路收音机的电路原理
该机原理图：
输入调谐电路由磁性天线B的初级线圈L1和双连可变电容器CA组成的谐振回路。
是一个并联谐振电路。
经谐振选出需要的电台信号（频率ｆ＝1／2πL1CA，改变CA即就能收到不同频率的电台信号）后由L2送到IC的第6.7脚；
本机振荡信号由中频变压器T1、双连可变电容器另一连CB和IC内的晶体管产生，其振荡频率完全取决于和T1相耦合的振荡回路参数。
这种振荡能否起振与振荡线圈T1的初次级线圈的极性正反无关，本振电压经调谐选择后由L4送到IC5脚。
由IC内部直接送到混频级，混频后的中频信号（465KHZ）由4脚送到第一中频变压器T2（黄色），其次级电压由1.2脚送到IC内部的中频放大器进行放大，放大后的中频信号由15脚送到第2中频变压器T3（白色）。
经过第2级中频放大后的信号由14脚送入IC内部进行峰值检波，检波后的音频电压由8脚输出经过C7，RP及R4送入9脚经IC进行峰值音频放大；
由于放大器的输入端是基极开路式。
故要在9脚外加一电阻接地为直流通路。
此电阻可由音量控制电位器。
放大的音频信号由12脚输出经C4耦合到扬声器发出声音。
ULN3839A集成电路收音机元件清单
序号
名称
型号及参数
数量
名称
1
集成块
ULN3839
或CD7613CP
1块
13
磁棒线圈
5×
13×
55mm
1套
发光管
Φ3红
1支
14
扬声器
8～32Ω
1个
电位器
WH-15（4.7-5K）
15
刻度板
碳膜电阻
330.1K.20K
各1支
16
耳机插座
φ2.5
5
100K
2支
17
集成块插座
16脚
瓷片电容
102.472.103
18
印刷电路板
6cm
7
223
19
正负极连体簧
3件
电解电容
10u/10V
20
说明书
1份
9
100u/10V
3支
21
前盖.后盖
各1个
双联电容
CBM-223P
22
大.小拨盘
导线
4根
23
磁棒支架.音窗
中频变压器
T1红.T2黄.T3白
24
螺丝
三个品种
5粒
三、焊装工艺
3、1目的及要求
3、1、1目的
通过对一台正规产品“收音机”的安装与焊接，了解电子产品的装配过程，掌握元器件的识别及检测方法；
学习整机的装配工艺；
培养动手能力及严谨的科学作风。
3、1、2要求
（1）、对照电路原理图看懂印制线路板图；
（2）、了解电路图上的符号，并与实物对照；
（3）、根据技术指标测试各元器件的主要参数；
（4）、认真细心的安装焊接。
3、2焊装步骤
1、按照材料清单清点全套零件，并负责保管，防止丢失。
2、用万用表检测各元器件。
（1）检测电阻：
首先根据色环初步读出每个电阻的阻值，然后根据阻值大小判断需要使用的万用表档位，进而测量出电阻值，将每个电阻的标称值与测量值分别记录在实习报告中；
为了后续安装的方便，需要将测量后的电阻固定在纸上，在电阻旁标出标称值及其在电路图中的标号。
注意：
每换一次档位均要重新进行欧姆调零。
在电阻的四色环标注中，第一色环和第二色环分别表示阻值的第一位和第二位有效数字，第三色环表示有效数值后乘10的方次数，从而构成阻值以Ω为单位的读数。
第四色环表示实际阻值与标称阻值间的最大允许误差等级。
颜色与数值的对应关系如下表所示。
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
金
银
5％
10％
阻值分配图
（2）检测电容：
对于瓷片电容，用欧姆×
10K档检测有无短路情况；
对于电解电容，用欧姆档观察电解电容的充放电现象，检测中100uF的电容使用欧姆×
100档，10uF（4.7uF）的电容使用×
1K档，观察指针的摆动情况会比较清晰，检测中可以发现电容是否有短路、断路及漏电现象。
如果使用同一档位可以通过指针的摆动角度判断电容容量的大小。
（3）检测三极管：
使用MF47型表测量时，首先将开关转动至欧姆“×
10”（即hFE档），将红黑测试表笔短接，进行欧姆调零；
然后将被测三极管插入相应“PNP”或“NPN”的ebc管座内，即可读测硅管hFE值、分清管脚。
（4）电位器检测：
检测带开关的电位器：
要求电位器的开关良好。
电位器固定端电阻（1、3端）测量与电阻器测量方法相同，阻值约5K；
活动端（1、2端，2、3端）阻值在0～5K范围内连续可调，性能测量用指针表可方便观察。
检测方法：
①.检测开关通与断；
②.检测固定端电阻值（一般在5k左右，不应断路）
③.检测活动端电阻值（旋转按钮时阻值在0-5k连续变化，不应有断点）
（5）振荡线圈与中周的检测：
主要是分清它们，千万不要混淆。
可以对照实习机的说明书分清它们。
该机振荡线圈的磁芯为红色，第一中周的磁芯为黄色，第二中周的磁芯为白色。
（6）磁棒天线的检测：
磁棒天线一般用漆包线绕在磁棒上，可以用细砂纸轻巧的擦掉引线端的漆膜，以便测量。
主要是分清原边绕组（80圈左右）与副边绕组（8圈左右）。
（7）集成电路芯片的检测：
主要检查有无缺损、断脚；
正确安装后，需用万用表检查各引脚电压
*表中各引脚电压仅供参考，允许一定的偏差。
只有偏差太大时，才需要断电检查电路板，电路板检查无误，就需要更换芯片。
（8）检测扬声器：
用万用表欧姆档检测扬声器的电阻，阻值约8Ω；
用万用表欧姆“×
1”档点触引线，喇叭应有清脆声。
3、烙铁使用说明：
（1）烙铁的使用
烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用20W～35W电烙铁。
新烙铁使用前应用锉刀把烙铁头两边修改成如（图4-1）所示型状。
并将烙铁头部倒角磨光，以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。
如采用长命烙铁头（图4-2）则无须加工。
烙铁修改完成即可接通电源，在温度渐渐上升的过程中，给烙铁头部上锡，使烙铁头上粘附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。
图4-1图4-2
（2）烙铁温度和焊接时间要适当
焊接时应让烙铁加热到温度高于焊锡熔点，并掌握好正确的焊接时间。
一般不超过3秒钟，时间过长会使印刷电路板铜铂中跷起，损坏电路板及电子元器件。
（3）焊接方法
一般采用直径0.8～1.2mm的焊锡丝。
焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。
在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。
太多易引起搭焊短路，太少元件又不牢固。
（4）焊接基本方法（五步焊接法）：
①.准备施焊：
焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理，元器件安装及焊料、焊剂和工具的准备。
左手拿焊锡丝，右手握电烙铁（烙铁头要保持清洁，并使焊接头随时保持施焊状态）。
②.加热焊件：
应注意加热整个焊件整体，要均匀受热。
③.送入焊丝：
加热焊件达到一定温度后，焊丝烙铁从对面接触焊件。
④.移开焊丝：
当焊丝融化一定量后，立即移开焊丝。
⑤.移开焊铁：
焊锡渡润焊盘或焊件的施焊部位后，移开烙铁。
（5）具体的焊接按下列步骤进行。
一般先装低矮.耐热的元件，再装高大.不耐热的元件。
具体安装步骤：
①.按元件清单清点所以元件，并检测，如有不合格的应更换；
②.确定元器件的安装方式.高度，并检查印刷电路板与电路图是否一致；
③.元件引脚成形，本电路中电阻一律采用卧式安装，引脚成形时可弯曲至根部，但要小心。
瓷片电容不要安装得太矮或太高，电解电容应紧靠线路板立式插装。
尽量把元件上的字符置于观察的位置，比如电阻色环要从左到右依次按一.二.三.四道色环，或从上到下，以利于以后检查；
④.插装。
根据元件型号插装电解电容等有极性的元件，插孔时应特别小心；
⑤.焊接。
焊接前请先将双联拨盘圆圈内的元件脚剪短（列如：
双连的三个焊片，电位器上端二个引脚.中周T1的五个引脚和屏蔽的两个脚）以免调台时受影响。
各焊点加热时间及用锡量要适当，对耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。
防止虚焊.错焊，避免拖锡而造成短路；
⑥.焊后处理。
焊接完毕后，应剪去多余的引脚，检查所有的焊点。
磁性天线线圈初级接1和2.次级接3和4（印刷板反面有字符指示）。
将音窗网上的两个脚对应插在前盖的孔内，然后压平。
将扬声器放入槽内，然后用烙铁将旁边的三个柱子烫倒，将扬声器压住，将正负极片焊上线，对应的焊在电路板上。
安装提示：
1.发光管焊在印刷板的铜箔面，并且要弯曲成形对准孔后再焊接；
2.耳机插座焊接前要将其中的一个引脚弯曲后卧式安装，另一个焊片用短导线引焊在电路板相应的焊盘上焊接该插座时焊的时间不要过长，以免使插座变形导致故障；
3.集成电路安装时先将插座焊上，调试时再将集成电路插在集成电路的插座上去。
四、检测与调试
4、1通电前的检测工作
（1）同学之间对安装好的收音机进行自检和互检，检查焊接质量是否达到要求，特别注意检查各电阻的阻值是否与图纸所示位置相同，电解电容和发光二极管是否有极性焊错的情况。
（2）收音机在接入电源前，必须检查电源有无输出电压（3V）和引出线的正负极是否正确。
4、2试听与调试
调试焊接工作全部完成后，应该仔细检查有无虚焊与搭焊，检查无误，方可通电调试。
准备通电调试之前，必须用万用表mA档串接在电位器开关的两端（注意极性），检查整机电流。
整机电流<
10mA为正常，否则有问题，超过100mA，肯定有搭焊等严重短接存在。
如果整机电流正常，即可打开电位器开关，通电调试。
即可进行试听。
将收音机接通电源，慢慢转动调谐盘，应能听到广播声，否则应
重复前面做过的各项检查，找出故障并改正，注意在此过程不要调中周。
要达到满意的试听效果，还得经过以下的调试：
（1）工作点的调试
针对集成电路收音机的特点，工作点的调试主要是测量集成电路各引脚的电压，是否与参考值接近。
如果差异大，就应该断开电源，认真检查故障。
（2）中周的调试
整机电流正常、集成电路各引脚的电压也正常，用镊子碰触双联可变电容器各引脚，均有明亮的咯咯声（可以收音了）——表明可以调试中周了。
中周出厂时，一般已经调试过，而且调试中周比较难——最好不要调。
如果必须调试，可以在1000KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），反复、仔细微调两个中周的磁芯（一次不可调得太多，最好能够记住磁芯原来的位置），直到声音满意为止。
（3）对刻度
主要是低端与高端的对准。
低端的对准：
先在600KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），并与商品机（比较标准）对照。
如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏高，表明双联可变电容器的容量偏小，可以通过旋出振荡线圈的磁芯，使其L减小，则双联可变电容器的容量可以增大，直至对准。
如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏低，表明双联可变电容器的容量偏大，可以通过旋进振荡线圈的磁芯，使其L增大，则双联可变电容器的容量可以减小，直至对准。
（4）高端的对准：
先在1500KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），并与商品机（比较标准）对照。
如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏高，表明双联可变电容器的容量偏小，可以通过调节振荡联的补偿电容，使其容量减小，则双联可变电容器的容量可以增大，直至对准。
如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏低，表明双联可变电容器的容量偏大，可以通过调节振荡联的补偿电容，使其容量增大，则双联可变电容器的容量可以减小，直至对准。
上述调节对中周的调试有比较大的影响，应该统筹兼顾，反复调节。
否则，严重失调、影响整机性能。
4、3检修收音机的一般方法
（1）直观检查法;
（2）电压,电流测量法;
（3）电阻测量法;
（4）信号注入法;
（5）信号寻迹法;
（6）代换法;
最常用的方法是电压,电流测量法.这种方法是用万用表检测收音机的电压,电流值,
升级会员 