六管超外差式收音机.docx

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六管超外差式收音机

六管超外差式收音机

计算机与信息工程学院xxx

指导教师xxx讲师

摘要本文主要介绍六管超外差式收音机是接收调幅广播的接收机，它由调谐变频回路，中频放大电路，检波及自动增益控制电路，低频前置放大和功率放大（OTL）五部分组成，接收频率范围为535KHz-1605KHz中波段。

并简要叙述了收音机的焊接原理和参数测量，调频测试过程。

关键词调谐变频；中频放大；检波；低频放大；功率放大

1工作原理

1.1电路组成及原理

外差：

输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。

输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程叫超外差。

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。

图1组成方框图

图2电路原理图

1.2输入调谐回路

输入调谐电路如图3所示，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。

中频只是改变了载频的频率，原来的音频包络线并没有改变。

中频信号可以更好地得到放大。

中频信号经检波并滤除高频后得到的音频信号，再经低放和功率放大后，推动扬声器发出声音。

图3电输入调谐回路

1.3变频回路

变频回路组成：

由混频、本机振荡和选频三部分电路组成。

如图4所示。

变频作用：

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。

本振回路由晶体管VT1、可变电容CB、振荡变压器（简称中振或短振）T2和电容C1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。

混频电路由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由L1耦合到VT1的基极，本机振荡信号通过C1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。

选频电路由T3的初级线圈和谐振电容C组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz，对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。

图4变频回路

1.4中频放大电路

选频级输出的中频信号由VT2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器T4和谐振电容C，它们也是并联谐振在中频465kHz。

输入电台信号与本振信号差出的中频信号fI恒为某一固定值465kHz，它可以在中频“通道”中畅通无阻，并被逐级放大，即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。

而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频，便被“拒之门外”，因此，收音机的选择性也大为提高。

图5中频放大电路

1.5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，其控制过程为：

外信号电压↑→Vb3↑→Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓；通过R3，使Vb2↓→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。

图6前置低放电路

1.6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。

1.7功率放大（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。

图7功率放大电路

2装配说明

2.1焊接元件说明

中频变压器（以下简称中周）及中波振荡线圈（简称中振）三只一套，T2是振荡线圈型号为LF10-1（红色）、T3是第一级中放中周型号为TF10-1（白色）、T4是第二级中放中周型号为TF10-2（黑色）。

T5为输入变压器，线圈骨架上有凸点标记的为初级，印制板上也有圆孔作为标记，其线圈绕组在印制板上可以很明显的看出，安装时不要装反。

2.2安装工艺要求

安装时请先装低矮和耐热元件（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）。

电阻的安装：

请将电阻的阻值（参照说明）选好后可采用卧式紧贴电路板安装。

磁棒线圈的四个引线头应对应的焊在线路板的铜箔面。

发光管安装在印制板焊接面（铜箔面）焊接。

注意其安装高度应刚好达到机壳上盖发光二极管安装孔的表面。

喇叭安装落位后，再用电烙铁（垫上云母片）将周围的两个塑料桩子按喇叭边缘方向烫压，使喇叭固定好。

最后连接电池部分，注意正负极对应。

图8元件外型

2.3调试过程

将电位器开关打开，调双连拨盘即可收到电台。

用万用表分别依次测量V1、V2、V3、V4、V5、V6的BE端电压，若被测量的数在规定的参考值左右，则再进行电台频率段测定，当测量值不在规定值左右请仔细检查偏置电阻及三极管极性有无装错，中周是否混装以及虚、假、错焊等问题。

2.4元件清单

元件

型号

数量

元件

型号

数量

三极管

9013

2只

瓷片电容

682

1只

三极管

9014

1只

瓷片电容

103

1只

三极管

9018

3只

瓷片电容

223

4只

发光二极管

3红色

1只

电解电容

4.7uF

1只

振荡线圈（中周）

TF10（红色）

1只

电解电容

10uF

1只

中频变压器（中周）

TF10（白色）

1只

电解电容

100uF

3只

中频变压器（中周）

TF10（黑色）

1只

耳机插座

3.5mm

1只

输入变压器

绿色

1只

双联电容

CBM-223PF

1只

磁棒及线圈

4×8×800mm

1套

机壳上下盖

各1个

扬声器

0.5W8Ω57mm

1只

刻度面板

1块

电位器

10KΩ

1只

调谐拨盘

1只

电阻

100Ω

3只

电位器拨盘

1只

电阻

120Ω

2只

磁棒支架

1只

电阻

510Ω

1只

印刷电路板

1块

电阻

1.8KΩ

1只

电池极片

1套

电阻

30KΩ

1只

导线

红、绿2根

4根

电阻

100KΩ

1只

螺丝

PM2.5×4

3个

电阻

10KΩ

1只

螺丝

PM1.7×4

1个

电阻

200KΩ

1只

螺丝

PA2×6

1个

表1

3调试和参数测量

3.1调试

收音机装焊完成后，必须先检测装焊有无问题，如用万用表测量整机工作电流和各工作点电压来判断电路工作是否正常。

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。

3.1.1调整各级晶体三极管的静态工作点

所谓静态是指收音机未收到任何电台时的状态。

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2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。

若测量电流过小，则有可能元器件脱焊或虚焊；若测量电流过大，则有可能焊点之间短路或元器件装配错误，应立即断开电源，否则可能造成元器件的损坏。

当电路正常后，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。

3.1.2调整中频频率

就是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改锥，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。

调整中频变压器时动作要轻而且调整幅度不能太大。

因为中频变压器的磁芯很脆，一般它在出厂时都已调准在于465KＨZ上，装机以后，由于谐振电容的误差和分布电容的影响，会使谐振频率偏移，但不会偏离太远，所以只要左右稍微调一下即可。

3.1.3统调

统调就是通过调试收音机的输入回路、本机振荡频率、中放回路的中频频率校正，从而达到在接收的频率范围内机子具有良好的频率跟踪特性。

所谓跟踪是指在接收的频率范围内，当接收任一频率的电台时，本机振荡频率与要接收的频率通过混频电路后都应该输出标准的中频频率信号，在超外差AM（调幅）波段中，中频频率为465KHZ。

3.2常见故障及排除

震荡级未起振

判断方法：

用手指触及起子的金属部分，碰触天线线圈的焊点，如喇叭有“咔嚓”声，说明已起振，无声说明未起振。

可能的原因：

元器件安装错误、天线线圈焊点未挂上锡。

排除方法（信号寻迹法）：

用手指触及起子的金属部分，自功放级、低放级、中放级、变频级逐级将起子的金属部分触及VT6、VT5、VT4、VT3、VT2、VT1的基极，如喇叭发出“咔嚓”声，说明此三极管以后的电路无故障，如无声就应检查此三极管以后的电路。

3.3参数测量

3.3.1各个三极管的静态工作点

V1：

=0.546V,=1.37V,=—0.76V

V2：

=0.695V,=2.2V,=—1.556V

V3：

=0.557V,=1.56V,=—0.73V

V4：

=0.675V,=1.42V,=—0.71V

V5：

=0.669V,=1.41V,=—0.77V

V6：

=0.665V,=1.37V,=—0.73V

3.3.2接收的频段

973KHz—1620KHz

3.3.3其余测量参数

三极管V1：

Vb=23mv，Vc=208mv，因此V1管放大倍数约为9。

V2管：

Vb=336mv，Vc=752mv。

喇叭的电阻为8Ω，功率为0.5W，因此电压V=2V。

发光二极管的电压V=1.8V。

4总结

通过两个星期的学习，使我们对高频电子线路的理论有了更系统的了解。

我们学习了焊接普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用、电路参数的测试等。

在此过程中遇到了很多问题，通过与同学的讨论和查阅资料解决了问题，同时也学到了很多新的知识，这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。

参考文献

[1]冯军主编.电子线路非线性部分（第五版）.高等教育出版社.