高频收音机课设报告.docx
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高频收音机课设报告
存档编号
课程设计
题目调频收音机的制作
学院信息工程学院
专业电子信息科学与技术
姓名
学号
指导教师
完成时间
摘要
第1章
第2章
第3章
心得体会
参考文献
附录
超外差式收音机
摘要
调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。
本文介绍了一种3V低压全硅管六管超外差式调幅收音机。
该收音机由输入回路、变频级、中放级、检波电路、低频放大级和功率放大级组成，还讨论了立体声解码电路的有关设计。
本电路的功能是由直流电驱动，接收处理535~1605KHz的无线电波，将调制后的无线电信号还原成音频信号经扬声器播放收听。
本设计的特点是适合家用，干扰小，信号清晰、可靠，无明显杂波。
关键词：
调频超外差收音机
第1章设计目的及要求
1.1设计目的
掌握S66D收音机电路各功能模块的基本工作原理，培养电路设计的基本思路和方法，通过动手操作，熟悉电路的安装和焊接，掌握接收系统的调试，培养灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。
1.2设计要求
调频收音机的调频范围在87~108MHz，信噪比≤46dB，声音清晰。
第2章实验原理
2.1收音机基本原理
2.1.1最简单的收音机原理
如图所示，图中LC谐振回路是收音机输入回路，改变电容C使谐振回路固有频率
与无线电发射频率相同，从而引起电磁共振，谐振回路两端电压VAB最大，将该电波接收下来。
经高频放大电路放大后，通过由二极管D和滤波电容C1构成的检波电路，将调幅信号包络解调下来，得到跳之前的音频信号，再将音频信号低频放大，送至喇叭，就完全还原成可闻的声波信号。
图2.1.1最简收音机框图
这就是最简收音机的工作原理，它电路简单，易于安装调试，成本低，但它的灵敏度低，选择性不太好，不适合日常使用。
为了克服以上不足，采用“超外差式收音机”。
2.1.2超外差式收音机基本原理
超外差式，就是通过输入回路先将电台高频调制波接受下来，和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器（利用晶体管的非线性作用导致混频的结果产生许多新的频率），再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波调制波，这个过程
称为变频。
图2.1.2超外差式收音机组成框图
超外差的实质是将调制波不同频率的载波，变成固定的且频率较低的中频载波（简称中频）。
通过变频，将所要接收的电台高频信号变成另外一个预先确定好的频率，然后在进行中频放大和检波。
2.2电路组成及原理
下图是中夏S66D型收音机的原理电路图。
图2.2.S66D原理电路图
2.2.1输入回路
图2.2.1调谐回路原理图
调谐回路是由可变电容CA、CB和天线线圈L1组成。
调节可变电容C可使LC的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。
再由L2耦合到下一级变频级。
2.2.2变频回路
回路组成：
由混频、本机振荡和选频三部分电路组成。
变频电路是超外差收音机的关键部分，它的质量对收音机的灵敏度和信躁比都有很大的影响。
它取本机振荡产生的等幅振荡信号频率f1和输入回路选择出来的电台高频已调波信号频率f2的差频465KHz作为中频信号输出，送往下一级。
对变频电路，要求在变频过程中，原有的低频成分不能有任何畸变，并且要有一定的变频增益，躁声系数要非常小，工作要稳定，本机振荡频率要始终比输入回路选择出的广播电台高频信号频率高465KHz。
如图3.2.2所示变频级是以晶体管VT1为中心，它兼有振荡、混频两种作用。
它的主要作用是把输入的不同频率的高频信号变换成固定的465kHz的中频信号。
由晶体管VT1、可变电容CB、振荡变压器（简称中振或短振）T1和电容C2构成变压器反馈式振荡器。
它能产生等幅高频振荡信号，振荡频率总是比输入的电台信号高465kHz。
由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由L2耦合到VT1的基极，本机振荡信号通过C2耦合到VT1的发射极。
两种频率的信号在VT1中混频，混频后由集电极输出各种频率的信号。
其中包含本机振荡频率和电台振荡频率的差额等于465kHz的中频信号。
由T3的初级线圈和谐振电容C10组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz，465kHz的中频信号产生最大的电压，并且通过次极线圈耦合到下一极去。
2.2.3中频放大回路
它主要由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,与直放式相比，其灵敏度和选择性都提高很多，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
中频信号经一级放大器充分放大后由T4耦合到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的基级，其控制过程是：
外信号电压↑→Vb3↑→Ib3→Ic3→Vc3↓,通过R3，Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓
→信号电压↓
检波级的主要任务时把中频信号还原成音频信号，C4、C5起滤除残余的中频成分的作用。
2.2.5前置低放回路
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，但音频信号经过放大后带负载能力差，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的基级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电路，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体重。
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。
为减少低频失真，C9选的越大越好。
无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以推动扬声器工作。
图2.2.2功率放大器原理图
第3章调频收音机的安装与调试
3.1安装前的准备工作
所需的基本工具：
电烙铁（焊枪）、烙铁架、松香、万用表、镊子、偏口钳、螺丝刀。
焊接工艺要求:
1、在焊接之前要仔细的查看个元件的个数，以及用万能表测试个元件性能是否为良好的。
2、要清楚的识别元件种类和作用。
3、在焊接时要注意电烙铁的角度，要使电烙铁、焊锡丝与电路板三位一体，要注意焊锡丝的用量，如果多了可能会影响其它元件的焊接也不美观，少了也许会焊不牢固。
4、在撤离电烙铁的同时要保证电路板不要晃动以免产生虚焊，在之后的调试过程中不容易找出错误的所在。
5、在焊接三极管的时候要注意分清它的集电极、基础极和发射极。
6、在总体的焊接中要服从后级向前级安装，先小后大的原则。
3.2调频收音机的安装与调试
3.2.1安装
动手安装、焊接前按元件清单表3.2.1检查元件是否齐全。
用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先安装低矮和耐热元件（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），各元件参数见表所示。
1．电阻、电容、三级管的安装
将色环电阻阻值读取，并做好标记，将电阻的阻值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。
在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现收音功能。
并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。
瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。
在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。
S66E收音机中有两种三极管。
VT5、VT6为9013属于中功率三极管，VT1-VT4为3DG201或9014属于高频小功率三极管，在安装时，VT1选用低值（绿点或黄点）的三极管，VT2和VT3选用中值（兰点或紫点）的三极管，VT4选用高值（紫点或灰点）的三极管，否则装出来的效果不好。
同时，要求电容和三极管管脚的长度要适中，不要剪的太短，也不要留的太长，使它们不要超过中周的高度。
三极管要看清极性,管脚：
矩形面朝自己从左至右分别为EBC。
2．中频变压器（中周）和变压器的安装
中频变压器（简称中周）三只为一套，这三只中周在出厂前均已调在规定的频率上，装好后只需微调甚至不调，不要乱调。
中周外壳除起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。
T5为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，印制版上也有圆点作为标记。
安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。
3．磁棒线圈、拨盘、耳机插座的安装
磁棒线圈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镀上锡，四个线头的接在对应的印制板的焊盘上，即a,b,c,d点焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。
由于调谐用的双连拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分的元件引脚在焊接前先用剪刀剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚以及接地焊片，双连的三个引出脚，电位器的开关脚和一个引脚。
先将插座的靠尾部下面的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的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，焊接时的速度一定要快以免烫坏插座的塑料部分，影响电路的导通。
4．发光二极管和喇叭的安装
发光二极管主要用来进行收音机开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。
它的接法按照图表所示弯曲成型，然后直接插到电路板上焊接即可，安装时要注意二极管的正负极。
把喇叭放好后，如果挪动，可用电烙铁将其周围的三个塑料桩靠近喇叭的边缘烫下去把喇叭压紧，以免其松动不稳。
总之，焊接前电阻要看清阻值大小，并用万用表校核。
电容、三极管要看清极性。
一旦焊错要小心地用烙铁加热后取下重焊。
拨下的动作要轻，如果安装孔堵塞，要边加热，边用针通开。
电阻的读数方向要一致，色环不清楚时要用万用表测定阻值后再装。
上螺丝、螺母时用力要合适，不可用力太大,焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。
电阻是否有阻值接错的，电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。
逐步分析，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。
序号
名称
型号规格
位号
数量
1
三极管
9018
VT1，2，3
3只
2
三极管
9014
VT4
1只
3
三极管
9013H
VT5，VT6
2只
4
发光管
LED
1只
5
磁棒线圈
T1
1套
6
中周
红，白，黑
T2，T3，T4
3个
7
输入变压器
T5
1个
8
扬声器
BL
1个
9
电阻器
100
R6，R8，R10
3只
10
电阻器
120
R7，R9
2只
11
电阻器
330,1.8K
R11，R2
各1只
12
电阻器
30K,100K
R4，R5
各1只
13
电阻器
120K,200K
R3，R1
各1只
14
电位器
5K
RP
1只
15
电解电容
0.47uf
C6
1只
16
电解电容
10UF
C3
1只
17
电解电容
100UF
C8，C9
2只
序号
名称
型号规格
位号
数量
18
瓷片电容
682,103
C2，C1
各1只
19
电瓷片电容
223
C4，C5，C7
3只
20
双联电容
CA
1只
21
收音机前盖
1个
22
收音机后盖
1个
23
刻度板，音窗
各1个
24
双联拨盘
1个
25
电位器拨盘
1个
26
磁棒支架
1个
27
印刷电路板
1块
28
电原理图及装配说明
1份
29
电池正负极片
3件
1套
30
连接导线
4根
31
耳机插座
J
1个
32
双联及拨盘螺丝
3粒
33
电位器拨盘螺丝
1粒
34
自攻螺丝
1粒
3.2.2调试
板焊好后，在电位器和双联上安上拨轮，用四条电线连上喇叭、正极片与弹簧。
并将正极片、弹簧分别插入机壳。
要求：
四条电线的长度要合适，尤其是每条电线两头露出的铜丝不要太长（露出3mm为宜），以防与其它地方短路。
2、直流测量
线路板上留有4个测电流的口，用万用表，分别在这4个口处测量三极管的静态工作电流：
IC1=0.5MA左右，IC2=1.5MA，IC4=3MA，IC5.6=6MA。
测量合适后要用焊锡将电流口封住，这时收音机就响了。
如果遇到哪一级电流太小或太大要重点检查该级的二、三极管极性是否装错，周围元件是否装错，是否有焊接短路的现象。
3、频率调整
（1）将调谐拨轮指示线转到530处，音量电位器开到最大，用学生信号源给出465KHz调幅信号，让收音机靠近信号源，即可收到调制信号叫声，这时分别调两只中频变压器（黑色、白色）的磁帽，使声音最大。
（2）把信号源的频率改为530KHz，调红色中频变压器（即震荡线圈）的磁帽收到调制信号叫声，再移动磁棒上线圈的位置，使声音最大，用蜡封住线圈。
（3）把调谐拨轮指示线转到1600出，让信号源输出1600KHz调幅信号，调微调电容器C1b，收到调制信号叫声，然后调整微调电容器C1a，使声音最大，即调整完毕。
3.2.3收音机故障的排除
集成电路收音机故障检查方法
一般集成电路收音机在通电检修之前，首先应检查有无短路现象连接导线有无接错和折断，元器件是否有明显的损坏等。
在通电之后，调节调谐旋钮收听不到电台播音声，应检查整机静态工作电流是否正常（整机电流正常为7Ma左右）如果电流过大和过小，则分别进行检查，使得整机静态电流恢复正常。
在检查时分清故障是出现在检波之前，还是在检波之后。
观察调谐指示来确定（发光二极管亮在检波后、不亮在检波之前）。
检查集成电路工作是否正常的方法通常采用在路电阻法和在路电压法集成电路收音机故障检查方法：
在通电后用万用表依次检查测量集成电路各引脚的电压，然后根据测得的电压值与说明书中的正常值比较，从中进行判断和分析。
在测量集成电路收音机自动增益控制电压时，一般这个电压值的正常值在有电台信号进入收音机时高，无电台信号进入时较低。
所以通过旋动双联电容器，从低端到高端，若发现在这个电压值无变化，就说明自激发产生在高、中频部分，其方法是断开低频输入耦合电容，若断开后自激哨叫停止，则说明自激产生在高、中频部分，若断开后自激哨叫照旧，则说明自激产生在低频电路部分，检查集成电路是否损坏。
心得体会
经过两周的高频课程设计，我们制作的收音机有了结果。
前期我们去图书馆翻阅图书、查寻资料，但是图书馆的书籍大多是电子线路的有关书籍，之后我们转向电子资源。
搜到了许多相关内容，从中了解收音机的电路设计、器件的组装焊接和收音机的调试等。
经过自己的亲身实践，我们掌握了更多的焊接注意事项，也学会了万用表去检查电路的焊接是否有问题等。
学会这些知识，不仅对我们的课程设计有帮助，在日常生活中更是有着现实意义。
在实践中，锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。
虽然在实习中遇到时间匆忙、理论知识不够完善等困难诸多困难，但是从中我学会了如何看色组环，学会了用万用表检查二极管和三极管等器件性能的好坏，使自己的动手能力增强。
在以后的理论学习中我更加清楚自己的学习方向，巩固专业知识的强化。
在整机调试前，保证收音机工作在无故障状态，这样才能保证调试顺利进行。
调试时，因为我们焊接的技术相对不成熟，导致实验结果不显著，所以需要耐心细致、冷静有序地调试。
检测按步骤进行，一般由后级向前级检查，先判断故障位置（信号注入法），哪一级有问题先测那一级的三极管；再查找故障点（电位法），循序渐进，排除故障。
忌讳乱调乱拆，盲目烫焊，导致越修越坏。
最后，感谢老师平时的谆谆教导和这两周的耐心指导，感谢同学们的帮助。
谢谢大家！
附录：
调频收音机印制板图
参考文献：
[1]侯丽敏.通信电子线路.[M].北京：
清华大学出版社，2008.
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国防工业出版社，2005.
[3]谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M].武汉：
华中科技大学出版社，2002.
[4]梁宗善.新型集成电路的应用——电子技术基础课程设计.[M].武汉：
华中理工大学出版社，1999.
[5]李杰、杨宗盛电子电路设计、安装与调试完全指导
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