超外差式收音机设计报告.docx
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超外差式收音机设计报告
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一、课程设计目的和任务
任务：
六管收音机组装及调试。
设计目的：
1、识别各种电子器件及其图形表示和文字符号。
2、掌握各种电子元器件电路特性和电子元器件的作用。
3、 掌握一种焊接技术。
4、 熟练掌握收音机的工作原理，并读懂电路原理图。
5、 按照印刷电路板正确装配器件，并正确焊接和调试。
二、分析与设计
1、收音机工作原理
所谓超外差式，就是通过输入回路先将电台高频调制波接收下来，和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波（如：
调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz）调制波。
超外差的实质就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。
在广播、电视、通讯领域，超外差接收方式被广泛采用。
如图3-4。
在超外差的设计中，本振频率高于输入频率。
用同轴双联可变电容器，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：
如接收信号频率是：
600kHz，则本振频率是1055kHz；
1000kHz，则本振频率是1455kHz；
1500kHz，则本振频率是1955kHz；
由于谐振回路谐振频率
，f与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性进行修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。
超外差方式使接收的调制信号变为统一的中频调制信号，在作高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。
【1】
2、电路原理图分析
3、详细设计
（1）元件说明【2】
①电阻：
在本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。
具体方法如下：
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
金
银
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
5%
10%
电阻值计算方法：
在实物电阻中，第一二种颜色所对应的数字代表电阻值的前两位数字，最后一种颜色所对应的数字代表电阻值中从第三位开始数，“0”的个数。
②电解电容和瓷片电容：
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。
③三极管：
本次课程设计组装的收音机中有两种三极管。
V5，V6为9013属于中功率三极管，V4为9014属于高频小功率三极管，在安装时，一定注意要将元件安在正确的位置，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。
④中频变压器（中周）：
中频变压器（简称中周）三只为一套，T2为振荡线圈的中周型号为LF10-1（红色），T3为第一级中放用的中周型号为TF10-1（白色），T4为第二级中放的中周型号为TF10-1（黑色）。
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。
⑤磁棒线圈：
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。
⑥调谐盘：
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。
⑦耳机插座：
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。
⑧变压器：
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）。
⑨发光二极管和喇叭：
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。
除了上面列出的元器件外，还有电位器、电路板、导线、螺丝等等元器件。
（2）收音机的焊接与组装
组装前的准备：
①三极管的检查
1）分清高频管与小功率低频管。
2）测量各三极管β值，再以β值决定决定某级配用三极管。
3）尽量地选
小的三极管
最好不要单纯地从颜色标记作为三极管β值的依据，尽量用晶体管参数测试仪测量β和
。
②电阻检查
电阻阻值有用数字表示的，有用颜色码表示的，但都要用万用表一一测量，阻值误差10%左右照常选用，不必强求原来的标称值。
选用的功率应大于在电路中耗散功率2倍以上，以防止电阻过热、变值乃至烧毁。
因受热而损伤的电阻不能再用，带开关的电位器也要按其在电路中的功能要求检测。
③电容检查
用万用表“Ω”档测量电容，主要从表针观察
（该档表的电阻）、C充电时间。
由于常用的指针式万用表“Ω”档最大为“
10KΩ”，故测量几百皮法小电容时，其时间常数
C太小，只能判断其是否断路。
0.022μF左右的小电容可观察到指针的变化，漏电电阻应为几十～几百兆欧。
对于大容量的电解电容，选择适当的“Ω”档测量，其泄漏电阻是与电容量成正比的，泄漏电阻几千百欧以上可用。
测量前，充过电的电容要进行放电。
测量时，指针式万用表的“—”要接在电解电容的“+”极，不要把人体电阻加进去。
电容器的耐压值应大于电源电压。
本机振荡回路或谐振槽路的固定电容最好用云母或瓷介电容，其电容值不要偏离过大。
电解电容误差在100%也照常使用。
如有必要，可以用数字万用表（多数带有测电容功能）和电桥测量。
④线圈的检测（用万用表的“Ω”测量）
对于输入变压器的一组次级线圈，其直流电阻值应相等，原边线圈阻值也应与次级的阻值相比较，看是否符合所要求匝数的阻值（初、次级线径通常一致），喇叭音圈直流电阻略小于音频阻抗，用表一搭一放听其“咯哒”声音判断其优劣。
中周线圈只能用万用表判断其通断正确与否，一侧线圈自短路不能判断。
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。
总之，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）。
电阻的安装：
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。
瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中，它们不要超过中周的高度。
电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。
、棒线圈的四根引线头可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。
由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很进，所以在它的圆周内的高出部分的元件脚在焊锡前先用斜口钳剪去，以免安装或调协时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双联的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚脚。
耳机插座的安装：
先将插座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。
发光二极管的安装要弯曲后，直接插在电路板上焊接。
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。
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。
4、原理图及元器件清单
元件清单：
序号
名称
型号规格
位号
数量
1
三级管
9013
V5、V6
2只
2
三级管
9014
V4
1只
3
三级管
9018
V1、V2、V3
3只
4
发光二级管
3红
LED
1只
5
振荡线圈（中周）
TF10（红）
T2
1只
6
中频变压器（中周）
TF10（白）
T3
1只
7
中频变压器（中周）
TF10（绿）
T4
1只
8
输入变压器
绿色
T5
1只
9
磁棒及线圈
4×8×80mm
T1
1套
10
扬声器
0.5W8欧57mm
BL
1只
11
电阻器
100欧
R6、R8、R10
3只
12
电阻器
120欧
R7、R9
2只
13
电阻器
510欧
R11
1只
14
电阻器
30千欧
R4
1只
15
电阻器
1.8千欧
R2
1只
16
电阻器
100千欧
R5
1只
17
电阻器
120千欧
R3
1只
18
电阻器
200千欧
R1
1只
19
电位器
10千欧
RP
1只
20
电解电容
4．7uF
C6
1只
21
电解电容
10uF
C3
1只
22
电解电容
100uF
C8、C9、C10
3只
23
瓷片电容
682
C2
1只
24
瓷片电容
103
C1
1只
25
瓷片电容
223
C4、C5、C7、C11
4只
26
双联电容
CBM-223PF
CBM
1只
27
机壳上下盖
各1个
28
刻度面板
1块
29
调谐拨盘
1只
30
电位器拨盘
1只
31
磁棒支架
1只
32
印刷电路板
1块
33
电池极片
1套（3件）
34
导线
红、黑、黄×2
4根
35
耳机插座
3.5mm
CK
1只
36
螺丝
PA2×6（自攻）
1个
37
螺丝
PM1.7×4
1个
38
螺丝
PM2.5×4
3个
三、系统实施
收音机的调试主要包括：
基本调试（外观检查和静态电路测试）、中周调整、中频频率调整、统调。
1、收音机的基本调试
调试是为了收音机能正常更好的工作，将调试好的部件组装成整机后，不可能都处在最佳配合状态，而满足整机的技术指标。
所以，单元部件经组装后一定要进行整机调试。
首先，按直观检查的方法对整机进行外观检查。
外观检查有如下内容：
焊接质量检查、电池夹弹簧检查、频率刻度指示检查、旋钮检查、耳机插座检查、机内异物检查等。
结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠，有无松动，各接插件间接触是否良好，机械转动部分是否灵活。
其次，对电路电流进行测量。
将电位器开关关掉，装上电池用万用表的50mV档来测量，表笔跨接在电位器开关的两端（黑色表笔接电池负极，红色表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mV，则说明可以通电，将电位器开关打开（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，若被测量电流的数字在规定的参考值的左右即可用电烙铁将四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台。
在安装电路板的时候注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方，并且不要影响调谐拨盘的旋转和避开螺丝桩子，电路板挪位后再上螺丝固定。
当测量不在规定的电流值的范围则要仔细检查三极管的极性有没有装错，中周是不是装错位置以及虚焊等，若测量哪一级电流不正常则说明那一级电流有问题。
2、中周调整
由于和中周变压器并联的电容器的容量总存在误差，机内的布线也存在着不同的分布电容，这些都会引起中周变压器的失谐，所以要进行调整。
但由于中周在出厂时厂家就已经调好，在这里就不需要我们再来调整中周了。
如果出厂时没有调整好中周，则可以按以下方法进行中周调整：
把高频信号发生器调到465kHz上，双连电容逆时针旋到头，然后调TF10（黑色）、TF10（白色）两个中周，反复调几次，达到收音机喇叭声音最响为止。
3、中频频率调整
收音机中波段频率范围一般规定在535~1605kHz。
它是通过双连电容从容量最大到容量最小来实现这种连续调谐的，为了满足上述的要求所以必须调频率范围。
在出厂前厂家也已经调整好，在这我们也不需要再调整了。
4、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。
从理论上讲，中波收音机从525~1605kHz的范围内，振荡频率和外部电台频率之差各点都应该是465kHz，但实际上是很难做到的，为了使整个波段内都能做到基本同步，经过大量实验证明，只要把600kHz，1000kHz，1500kHz这三点调准就可以了，所以要进行三点统调。
中波的频率范围是：
530KHZ---1600KHZ,那么本机振荡的频率范围就应该在955KHZ---2065KHZ，收音机是通过一个双联可变电容来同时改变输入回路的谐振频率和本机振荡频率的，理想状态下，我们在选台时在整个波段的频率范围内，本机振荡频率与输入回路谐振频率之差都应该保持在465KHZ，但实际情况并没有这么理想，由于本机振荡电路与输入回路分属不同的谐振槽路且谐振频率也不同，虽然我们输入回路和本机振荡电路的谐振电容是同步联动的，但由于电路参数的差异，很难保证在正个接收频率范围内都能准确地差拍出465KHZ中频，为此在实际电路中都作了一些补偿措施。
一般说来，输入回路的线圈和本机振荡线圈及所配的双联电容及都是配套元件。
统调的具体方法如下所示：
在波段的低端接收一个已知频率的本地强信号台，当接收到电台声音后，看此时调谐刻度指针所指的频率是否和所接收的频率一致，如果不一致可调整本机振荡线圈B5的磁芯，并同时旋动调谐旋钮，直到刻度指针所指示的频率与接收频率一致，然后调整输入回路线圈L2在磁棒的位置是声音最大为止。
如果刻度指针所指示的频率与接收频率已经一致，此时只要调整L2使声音最大即可。
统调的第三步方法与第二步相似，在波段的高端接收一个已知频率的强信号电台，分别调整C2和C9使刻度指针所指的频率与接收的频率一致且声音最大即可。
反复第二和第三步进行微调是接收效果达到最好成绩。
高、低端调试好后，中端一般都不用调了，除非你在输入回路或本机振荡电路所使用的元件参数有误。
【3】
四、总结与体会
总的来说，我对这门课是热情高涨的。
第一，我从小就对这种小制作很感兴趣，那时不懂焊接，却喜欢把东西给拆来装去，但这样一来，这东西就给废了。
现在电工电子实习课正是学习如何把东西“装回去”。
每次完成一个步骤，我都像孩子那样高兴，并且很有“成就感”。
第二，电工电子实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。
它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，。
作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
通过一个星期的学习，我觉得自己在以下几个方面与有收获：
一、对电子工艺的理论有了初步的系统了解。
我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。
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，在日常生活中更是有着现实意义。
二、对自己的动手能力是个很大的锻炼。
实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。
没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。
在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。
比如做收音机组装与调试时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。
五、参考书目
【1】张肃文.《高频电子线路》.高等教育出版社.2006.
【2】六管收音机说明书
课程设计成绩评定表
学生姓名
专业班级
设计题目
超外差式收音机的组装与调试
指导教师评语及意见：
指导教师评阅成绩：
指导教师签字：
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