完整版高频电子线路课程设计DOC.docx

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通信与信息工程学院

高频电子线路课程设计

班级：

通信工程

姓名：

学号：

指导教师：

设计时间：

2016年1月4日－2016年1月8日

成绩：

评语：

通信与信息工程学院

二〇一三年

摘要

调幅式收音机一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、功能工作稳定、选择性好及失真度小等优点。

所谓外差，是指天线输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程，超外差收音机在检波之前，先进行变频和中频放大，然后检波，音频信号经过低频放大送到扬声器。

由于其中的中频放大器对固定中频信号进行放大，所以该收音机的灵敏度和选择性课大大提高，但同时也会附带中频干扰。

关键词：

收音机、组装、调试

1．设计任务及目的

1.1设计任务

完成超外差式收音机的组装与调试

1.2目的

通过这次实验可以让我们更进一步理解巩固所学的基本理论和基本技能，培养运用仪器仪表检测元器件的能力以及焊接、布局、安装、调试电子线路的能力，培养及锻炼我们测试排查实际电子线路中故障的能力，加强对电子工艺流程的理解熟悉。

2.超外差式调幅收音机的原理及电路图

2.1超外差式调幅收音机电路原理图

如图2-1为超外差式收音机的电原理图：

图2-1

2.2超外差式调幅收音机的工作原理分析

超外差式收音机主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低频放大器、功率放大电路和喇叭或耳机组成

2.2.1输入调谐电路

输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T1的初级线圈Lab组成，是一并联谐振电路，Tl是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，电台信号频率是f=l／2πLabCA，当改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。

2.2.2变频电路

本机振荡和混频合起来称为变频电路。

变频电路是以VTl为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号（高频信号）变换成固定的465KHz的中频信号。

VTl、T2、Cb等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465KHz的等幅高频振荡信号。

由于Cl对高频信号相当短路，Tl的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、Cb控制，Cb是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。

T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT1的发射极上。

混频电路由VTl、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。

其工作过程是：

（磁性天线接收的电台信号）通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过Tl的次级线圈Lcd送到VTl的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTl和发射极，两种频率的信号在T1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz的信号，这就是中频信号。

混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz，可以把465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过T3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。

2.2.3中频放大电路

主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。

第一中放电路中的VT2负载是中频变压器T4和内部电容组成，它们构成并联谐振电路，谐振频率是465KHz，与前面介绍的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电路，它比高频信号更容易调谐和放大。

2.2.4检波和自动增益控制电路

中频信号经一级中频放大器充分放大后由T4耦合到检波管VT3，VT3既起放大作用，又是检波管，VT3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高，有较强的自动增益控制（AGC）作用。

AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，其控制过程是：

外信号电压↑→Vb3↑—Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓通过R3Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓→外信号电压↓

检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。

2.2.5前置低放电路

检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。

旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。

2.2.6功率放大器（OTL电路）

功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。

本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量。

VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏量电阻。

变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。

为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。

无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。

3.超外差式调幅收音机的组装

3.1元器件的安装

一般将元件安装面称为正面，覆铜焊接面称为反面。

正面上的各个孔位都标明了应安装元件的图形符号和文字符号，制作者只需按照印刷电路板上标明的符号，再通过原理电路图查找其规格，将相应元件对号入座即可。

安装工艺具体要求是：

安装时请先装低矮或耐热的元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周、变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。

 1、电阻的安装：

请将电阻的阻值（参照本说明书的“色环电阻色标数”）选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。

 2、瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。

电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。

 3、磁棒线圈（系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头）的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。

 4、由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分在焊接前先用斜口钳剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。

 5、耳机插座的安装。

先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。

6、发光管的安装请按照图示5弯曲成型，直接插在电路板上焊接，最后请将跨线J1连接。

 7、喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动。

3.2电路板的焊接

3.2.1焊接注意事项

在动手焊接前用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先装低矮和耐热的元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周，变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。

3.2.2焊接方法

右手持电烙铁。

根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持无件或导线。

焊接前，电烙铁要充分预热。

烙铁头刃面L要吃锡，即带一定量焊锡。

将烙铁头刃面紧贴在焊点处。

电烙铁与水平面大约成45～60“角左右。

左手向下送锡，右手送烙铁。

送锡时间决定锡量大小，烙铁停留时间决定加热时间。

当焊锡、烙铁头在无件引脚根部焊盘处相接触后，烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小拄制在0.5～2秒钟，抬开烙铁头。

侍焊点处的锡冷却凝固。

装配焊接过程中我们应当特别细心，不可有虚焊、错焊、漏焊等现象发生。

3.2.3容易发生的错误

1、电阻色环认错。

色环中红、棕、橙容易混淆，在不能确定时，请用万用表检测其阻值。

2、将电解电容器和发光二极管等有极性的元件焊反。

电解电容器长脚为正极，短脚为负极，其外壳圆周上也标有“-”号，说明靠近“-”号的那根引线是负极。

发光二极管的长脚为正极，短脚为负极，将管体透过光线来看，电极小那根引线是正极，另一个引线是负极。

3、中周、振荡线圈弄混。

振荡线圈T2的磁帽是红色，T3是第一中周磁帽是白色，T4是第二中周磁帽是黑色，它们之间千万不要弄混。

4、输入变压器T5装反。

T5的塑料骨架上有凸点的一边为初级，印刷板上也有圆点作为标记，将它们一一对应即可。

5、磁性线圈的线头为漆包线,避免未去漆或不上锡就焊接。

4.单元模块的调试及试听

4.1超外差式收音机的调试

一台不经过调整的收音机可能收不到电台或声音很小，要提高收音机的灵敏度、选择性和收听频率范围，还必须经过调整。

在通电调试之前，要对照印刷电路图认真检查元器件有无错漏的地方，焊点之间有没有短路现象，元器件引线之间有无相碰现象等。

4.1.1调整各级晶体三极管的静态工作点

晶体三极管的工作状态是否合适，会直接影响整机的性能，严重时甚至使整机不能工作。

所谓工作状态的调整主要是指集电极电流的调整。

图1中有“X”的地方为电流表接入处，线路板上留有四个测量电流的缺口，分别是A、B、c、D四个点，将电位器的开关打开（音量旋至最小即测量静态电流），用万用表的10mA档测量各点的三极管静态电流是Icl≈0．3mA，Ic2≈0．5mA，Ic4≈2mA，Ic5，6≈1．5mA，测量值与上述值差不多时可用。

电烙铁将这四个缺口依次连接，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台声音。

如果遇到某一级电流太大或太小时首先重点检查这一级三极管的极性和质量，然后检查三极管周围元件是否有问题。

4.1.2调整中频频率

通过调整中周的磁帽，使它谐振在465KHz上。

调中周的工具应该使用无感起子，调中周最好使用高频信号发生器，使高频信号发生器输出465KHz的中频信号，用1KHz音频调制，调制度选30％。

调整的方法是：

首先，将本机振荡回路用导线短路，使它停振，以避免造成对中频调试工作的干扰。

然后，将双连可变电容器调到最大值（逆时针旋到底）。

打开收音机的电源开关K，将音量电位器RP旋到最大，信号发生器的输出头碰触VT2的基极，调整T4，使扬声器发出1KHz的响声最响。

然后由后级往前级，从基级输入信号，仅调整T3、T4，使扬声器中声音最响，中频就调整好了。

如果没有高频信号发生器，也可以利用一台成品收音机做信号源。

从成品收音机的第二中周的次级（检波之前）焊出一根导线，串联一个0．01uF的电容器作为中频输出端头，成品收音机调准一个电台，音量电位器旋到最小位置，测试调整方法同上。

这步调试完成后，将使本机振荡器停振的短路线去掉，以便进行下一步的调试工作。

4.1.3调整频率范围

调整频率范围也叫做调整频率覆盖。

它是通过调整本机振荡线圈T2和振荡回路的补偿电容来实现。

在中波波段，规定接收频率范围是535KHz到1605KHz，也就是要求双连可变电容器全部旋入时能接收535KHz的信号，全部旋也时能接收1605KHz的信号。

首先在低端收一个广播电台，例如武汉交通广播电台603KHz的广播。

如果刻度盘指针位置比603KHz低，说明振荡线圈的电感量小了，可以把振荡线圈的磁帽旋进一点。

反之，可以把振荡线圈的磁帼旋出一点，直到指针的位置在603KHz处收到这个广播电台。

然后在高端收一个广播电台，例如武汉楚天广播电台1179KHz，如果指针的位置不在1179KHz处，要调整补偿电容器（双连背后），直到指针的位置在1179KHz处收到这个电台为止。

4.1.4跟踪统调

统调的目的是使本机振荡频率同天线回路频率始终相差465KHz。

当然这两个频率要处处保持相差465KHz是困难的。

但是可以做到高、低二点相差465KHz。

先在低端接收一个广播电台，例如603KHz的广播，移动磁性天线线圈T1在磁棒上的位置，使扬声器的声音最响，低端统调就算初步完成了。

再在高端接收一个广播电台，例如1179KHz的广播，调整天线回路中的补偿电容器（双连的背后），使扬声器的声音最响，高端统调就初步完成了。

由于高、低端相互影响，因此要反复调整几次。

4.2试听

测量电流，电位器开关关掉，装上电池，用万用表的50mA档表装跨接在电位器开关的两端（黑表笔接电池负极，红表笔接开关的另一端），若电流指示小于10mA，则说明可以通电，将电位器开关（音量旋至最小即测量静态电流）用万用表分别依次测量D，C，B，A四个电流缺口，若被测量的数字在规定的参考值左右即可用烙铁将这四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双连拔盘即可以到电台。

在安装电路板时注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方，并不要影响调谐拔盘的旋转和避开螺丝桩子，电路板挪位后再上螺丝固定。

选用两节1.5V电池即可。

拨开开关并调节频道收听是否有声音或者干扰信号，如果以上操作并无错误的话收音机会正常工作，如不能正常工作可以回想操作中是否出错并进行进一步的调整直到正常工作。

5.分析故障及解决方法案

5.1制作过程中可能出现的故障

5.1.1元器件性故障

可能由于元器件的性能不良或其它原因的损坏使电路不能正常工作等器件性故障。

5.1.2焊接性故障

可能由于在元器件焊接时导致元器件损坏或者造成电路的短路、断路、粘连、虚焊、错焊、漏焊等焊接性故障。

5.1.3元器件安装性故障

在元器件的安装进程中一定要仔细，尤其在电阻的测量和计算过程中不可出现错误，同时在电容和LED的安装时不可以将电极弄反，总之在元器件的安装过程中一定要注意极性的错误。

5.1.4电源故障

设计与焊接过程中不能忽视电源的量程选取工作，电源的各项指标都应该满足元器件标准，不可以偏高也不可以偏低，如果偏高有可能会烧坏元器件，如果偏低会导致元器件不能正常工作。

5.2出现故障的解决方案

在设计过程中出现的元器件性故障只能利用万用表依次测量，观察万用表是否导通，如果导通则说明元器件并未损坏，否则说明元器件已损坏。

如果出现焊接性故障的话也是利用万用表检察电路的导通性，然后依照规则时行重焊或复焊。

如果出现安装性故障的话可以依照电路图来观察错误地点并修正过来即可，这就要求我们在安装电路元器件时要细心观察，不要马马虎虎将元器件按错或将元器件的极性按错，避免进行元器件的反复按、拆过程来保证元器件的性能不被干扰。

至于在设计中出现的电源性故障就只能是我们自己不细心导致的了，我们根据需要将电源的指标进行调整即可解决电源性故障，但是我们在设计进程中一定要养成良好的设计习惯，那就要求我们在要设计之前就应该将元器件的各项标准都计算准确无误，其中的电源指标就是非常重要的一项也是我们第一应该想到的一顶。

所以只要我们掌握了一定的元器件判别技术、元器件安装技术、良好的焊接技术我们就可以得心应手得进行电路设计了。

6.心得体会

通过这次课程设计，我学习并掌握了晶体管超外差收音机的原理，了解了收音机各个部分的工作方式，通过实践巩固了课堂上学习的理论知识。

另外，我还学会了如何识别和使用常见的电子元器件，学会了电烙铁的正确使用方法。

首先我们学会了基本的焊接技术，其次让我们懂的了收音机的检测与调试，知道了电子产品的装配过程，我们还学会了电子元器件的识别及质量检验，了解了整机的装配工艺，这在我们以后的专业课学习中应该也是很有用的。

总之，在实习过成中，要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真的冷静的去检查分析错误，这样，才能达到此次训练的目的。