星源919型晶体管超外差收音机模电设计要点.docx
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星源919型晶体管超外差收音机模电设计要点
中国地质大学长城学院
本科课程设计
题目:
模拟电子课程设计
星源919型晶体管超外差收音机
系别
信息工程系
学生姓名
李月朋
专业
电子信息工程
学号
044120108
指导教师
赵伟娜
职称
讲师
2014年06月29日
模拟电子课程设计
摘要
收音机的安装、焊接及调试,让我们了解电子产品的装配过程;掌握电子元器件的识别及质量检验;学习整机的装配工艺;培养动手能力及严谨的工作作风。
天线收到电磁波信号，经过调谐器选频后，选出要接收的电台信号。
同时，在收音机中，有一个本地振荡器，产生一个跟接收频率差不多的本振信号，它跟接收信号混频，产生差频，这个差频就是中频信号。
中频信号再经过中频选频放大，然后再检波，就得到了原来的音频信号。
音频信号通过功率放大之后，就可送至扬声器发声了。
天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ）一起送入变频管内混合——变频，在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率即通过差频产生的中频，中频只改变了载波的频率，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信号。
再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。
经过电工电子实习，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，知道了整机的装配工艺，这些都我们的培养动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下了良好的基矗最基本一点：
以前学习《模拟电子技术》课时，总觉得老师讲的太抽象，通过这次学习，又重新明白了很多东西。
而且这在我们以后的专业课学习中应该也是很有用的，就我们自己的专业来言我们也是要系统学习电力电子技术、自动检测技术及信号与系统方面的知识，而这次我们在收音机的安装及调试过程中我们都用到了。
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！
在最后终于听到自己所做的收音机成功播放出动人的声音，真的很高兴，总算觉得自己的努力还没有白费！
关键词：
模拟电子；元器件；超外差收音机
目录
1.课程设计内容1
1.1设计题目1
1.2设计目的1
1.3设计要求1
1.4主要元器件1
1.5主要工具、器材：
2
2.收音机的原理及PCB板电路图3
2.1电路原理图3
2.2超外差收音机的工作原理4
3.超外差式收音机的设计5
3.1主要元件识别及功能描述5
3.2设计过程描述8
4.故障排除以及调试11
4.1检查电路11
4.2收音机的调试11
5.心得体会12
1.课程设计内容
1.1设计题目
星源919型6管超外差收音机组装及设计。
1.2设计目的
（1）掌握电子线路的基本原理、基本方法。
（2）掌握通过电路图安装与调试技术。
（3）通过具体的电路图，初步掌握简单电路元件装配、初步的焊接技术及对故障的的诊断和排除。
（4）根据课程要求，查阅相关资料。
（5）对收音机原理和直流稳压电源原理有初步的了解。
（6）本次课程设计的目的主要是熟悉各个元器件的型号特点和焊接要领，基本掌握电路设计的基本思路和方法，培养焊接的观察能力、组织能力和细腻的心思，掌握接收系统调试等。
1.3设计要求
课程设计的要求是分析调频接收系统各功能模块的工作原理，了解超外差式收音机的工作原理和内部结构，熟练掌握超外差式收音机，提出系统的设计方案，对所设计电路进行调试。
在此基础上可进行创新设计，如改善电路性能。
培养分析问题、发现问题和解决问题的能力并掌握电路设计的基本思路和方法。
1.4主要元器件
元器件类型
型号
数量
电阻
100Ω、430Ω*、5.1k、13k、100k*、5k电位器
各1只
电阻
560Ω、56k*、
各2只
电容
103、271、100μF、470μF、223P双联
各1只
电容
473、
2只
电容
1μF
3只
电容
223
4只
半导体
9018F、9014D
各1只
半导体
1N4148、9018H、8050D
各2只
电感
天线线圈、磁棒、喇叭
1只
电感
变压器一套
2只
电感
中周一套
3只
导线
11cm、14cm
各1根
导线
7cm
2根
螺丝
3*30、1.7*4、2.5*8
各1只
螺丝
2.5*3
2只
其他配件
线路板
一块
其他配件
磁棒支架、正极片、负极簧
各1只
外壳
中框、后盖、电池盖、音量轮、调谐轮
各一个
外壳
调谐纸贴
1张
外壳
手提带
1根
表1电路元器件列表
1.5主要工具、器材：
（1）电烙铁一个：
由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30w，烙铁头是铜制。
（2）十字改锥、螺丝刀、镊子等必备工具。
（3）万用表一部。
（4）焊锡半米：
由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。
（5）一节1号电池。
（6）6管半导体收音机完整组件。
（7）电路图、元件清单。
2.收音机的原理及PCB板电路图
2.1电路原理图
图1原理图
2.2超外差收音机的工作原理
超外差式收音机是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。
如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率（仅是载波频率发生改变，而其信号包络仍然和原高频信号包络一样），然后再对此固定的中频进行放大，检波，再加上低放级，功放级，就成了超外差式收音机。
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。
由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低，所以它比高频信号更容易调谐和放大。
通常，中放级包括1~2级放大及2~3级调谐回路，这与前面我们介绍过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。
可以说：
超外差式收音机的灵敏度和选择性在很大程度上就取决于中放级性能的好坏。
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。
所谓超外差接收，就是不论接收什么频率的信号，首先都把它的频率变换成某一特定的频率。
为了提高稳定性，这个频率选得相对低一些，通常把它称为“中频”，我国的工业标准规定调幅收音机的中频为465kHz。
放大中频相对来说就容易多了，而且，为了提高选择性完全可以多加几个LC回路，因为被放大的频率时固定不变的，所以LC回路仅仅只需要在装机时一次调准就可以了，以后改换电台时，这个中频是不变的，相应的中频调谐回路自然就无须重复调整了啊！
3.超外差式收音机的设计
3.1主要元件识别及功能描述
3.1.1电阻
在本次课程设计中可以根据色差法对9个电阻进行分类。
如表格2-1色差法表值
表2色差法电阻值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
±5%
±10%
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
金
银
3.1.2电解电容
所示为电解电容，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。
作用：
隔直流：
作用是阻止直流通过而让交流通过。
旁路（去耦）：
为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
耦合：
作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。
滤波：
将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。
储能：
储存电能，用于必须要的时候释放。
3.1.3瓷片电容
如图2所示为瓷片电容，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。
MLCC（1类）—微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中.
MLCC（2类）—微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用。
3.1.4中周
中频变压器（俗称中周），是超外差式晶体管收音机中特有的一种具有固定谐振回路的变压器，但谐振回路可在一定范围内微调，以使接入电路后能达到稳定的谐振频率（465kHz）。
微调借助于磁心的相对位置的变化来完成。
收音机中的中频变压器大多是单调谐式，结构较简单，占用空间较小。
由于晶体管的输入、输出阻抗低，为了使中频变压器能与晶体管的输入、输出阻抗匹配，初级有抽头，且具有圈数很少的次级耦合线圈。
双调谐式的优点是选择性较好且通频带较宽，多用在高性能收音机中。
晶体管收音机中通常采用两级中频放大器，所以需用三只中周进行前后级信号的耦合与传送。
实际电路中的中周常用T1、T2、T3等符号表示。
在使用中不能随意调换它们在电路中的位置。
3.1.5三极管
晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
3.1.6变压器
中频变压器实际是带通滤波器.在超外差收音机中,接收的高频信号都变成465KHz（现在一些收音机中也有用455Hz做中频的）的中频信号,中频变压器就是用做让465KHz信号通过而对其他信号阻抗很大.在收音机中起滤波和偶合的作用.
3.1.7磁棒及线圈
磁棒的材料一般是铁氧体，因为它的导磁率较高，比其他的金属导磁率高.磁棒的长度以及线圈的匝数要和可调电容容量匹配，也就是说要保证统调的要求才行。
磁棒长相应线圈匝数就要减少，一般说来长磁棒的接收能力要好于短磁棒。
凡是收音机工作原理和过程都是一样的，目的是收音，有中波、短波、调频电台、有的带电视伴音的。
都是由磁性天线接收来各台的高频信号，有磁棒天线上的线圈、也是高频变压器耦合到第一级放大器放大，混频，然后由可调电容调节选出我们要听的某一电台信号，经过本机振荡器选出差频，就是中频信号进行中频放大，检波，然后低频放大，再经过功率放大，推动扬声器或耳机放音.
除了上面列出的元器件外，还有扬声器、印刷电路板、导线、螺丝等等元器件。
3.1.8扬声器
扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。
扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。
扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。
音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音。
3.1.9印刷电路板
印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称线路板，常使用英文缩写PCBPrintedcircuitboard）或写PWB（Printedwireboard），以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。
由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
3.2设计过程描述
3.2.1元器件准备
首先根据元器件清单清点所有元器件，并用万用表粗测元器件的质量好坏。
之后把所有元器件分清，插到打印的元器件清单表对应的器件名位置，以便焊接时准确快速的取到所用的原件。
3.2.2插件焊接
①按照装配图，对照元件位置，以器件清单表为参考，以先小件，后大件的顺序，逐个焊接，其高低、极向应符合图纸规定。
在这里我先焊接了一个223P双联电容来试手，接着焊接了电阻和电容。
②焊点要光滑亮泽，最好形成一个小圆锥体，大小尽量不要超出焊盘，不能有虚焊、搭焊、漏焊。
否则接触不良或者根本不接触，导致做好的收音机信号差。
③注意二极管、三极管的极性以及色环电阻的识别，电容器长脚圆圈的接空白处，短脚接阴影处。
④输入（蓝色）、输出（红色）变压器不能调换位置。
⑤中周T1、T2、T3的位置不能互换。
必须严格按照设计要求焊接。
顺序依次为红色、白色、黑色。
⑥焊好大小件后再找到五个断点，用焊锡直接焊接连接。
⑦可以焊好若干个原件再剪断过长的引脚，也可以焊一个剪一个。
4.故障排除以及调试
4.1检查电路
检查电路要将安装好的收音机和电路原理图对照检查下列内容。
（1）检查各级晶体管的型号安装位置和管脚是否正确。
（2）检查各级中周的安装顺序初次级的引出线是否正确。
（3）检查电解电容的引线正、负接法是否正确。
（4）分段绕制的磁性天线线圈的初次级安装位置是否正确。
（5）用指针式万用表R×100档测量整机电阻用红表笔接电源负极线黑表笔接电源正极引线测得整机电阻值应大于500欧。
4.2收音机的调试
收音机的调试新装的收音机,必须通过调整才能满足性能指标的要求其调整内容主要有一下两项:
（1）三极管的工作点调整工作点也就是调整集电极电流。
整机电流在15毫安左右。
调整的元件是各级的偏流电阻。
值得提一下的是只要晶体管和其他元件符合要求而且焊接正确集电极电流一般不用调整也能满足要求。
调整工作点时一般要从功放开始由后级往前级调试。
各级工作点调整完毕后调节双连电容器一般都能收到广播。
（2）调整中频频率一般叫做调中周调中周的目的是把几个中周的谐振频率都调整到固定的中频频率465千赫上。
调中周的工具应该使用塑料螺丝刀可以用其它塑料自制。
使用金属螺丝刀调整会引起感应不容易调整准确。
有的时候线圈短路、谐振电容击穿等也会造成没有调谐点。
用本地电台调中周以后最好选择一个外地电台再仔细调调。
这是因为人的耳朵对声音大小的变化在声音微弱的时候比声音很响的时候敏感得很多。
中周调整完毕后要用石蜡把各个中周的磁帽封牢使磁帽的位置不会由于振动而发生变化
5.心得体会
我从中学到了很多宝贵的经验和知识。
通过这次电子工艺实习，我深刻的认识到了，理论知识和实践相结合是教学环节中相当重要的一个环节，只有这样才能提高自己的实际操作能力，并且从中培养自己的独立思考、勇于克服困难。
这次实习我真的很高兴，主要是自己亲自参与并弄好了一个收音机。
虽然是第一次自己亲手做实验，但是我在这次实习中认识到，只有自己亲手做了，才会明白其实很多事是很简单的，只要你敢做，就没有你做不到的事。
谁都有第一次，谁都会认为第一次是最难的。
这次的课程设计是我大学以来第一次接触电路板和电焊，在这期间我学会了很多，也有很多收获。
首先就是对烙铁使用的认识。
新烙铁使用之前, 应该先等烙铁头部微热时插入松香, 清洗干净烙铁头。
不要将烙铁头在金属上刻划或用力去除粗硬导线的绝缘套, 以 免使烙铁头出现损伤或缺口, 减少其使用寿命。
在焊接一些特殊元件时, 必须小心一定不要将管脚焊到一起，否则会发生短路的情况。
电烙铁经过长时间使用后, 烙铁头部会生成一层氧化物, 不容易吃锡。
如果烙铁口呈灰白色,可以用钢丝刷去。
如果烙铁口呈棕黄色,可用锉刀锉掉氧化层,按照处理新烙铁头的方法涂上焊锡即可继续使用。
当烙铁头严重磨损时, 将影响焊接质量， 此时必须更换新的烙铁头。
在焊接过程中, 电烙铁如果用用停停, 则烙铁上集结的热量就不能及时散失,当热量储存过多时,容易将烙铁头“热死”（即全部被氧化物覆盖而“吃”不上锡）,从而影响焊接质量并缩短电烙铁的使用寿命。
为了避免发生烙铁头“热死”现象而影响焊接速度,最好在不焊时将烙铁降温, 使用时又能较快地达到焊接温度。
当电烙铁不用时, 应该放在烙铁架上。
在此次收音机的焊接过程中，我也有了自己的心得体会。
在电焊收音机得时候，焊接最需要注意得是焊接得温度和时间，焊接时间短、温度低，有可能使焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊。
而焊接时间过长，温度过高，则会使元件过热，容易损坏，还容易将印刷电路板烫坏，或者造成焊接短路现象。
焊锡要用一点点下去，电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开，这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。
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。
上螺丝、螺母时用力要合适，不可用力太大，否则容易损坏收音机外壳。
通过收音机的焊接，我们学会了基本的焊接技术，在收音机的检测与测试过程中，也知道了电子产品的装配经过，同时还学会了电子元器件得识别及质量检验，知道了整机得装配工艺，这些都培养了我们动手能力及严谨的作风，锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力，也为我们以后的工作打下了很不错的基础。
总之，在实习过程中，我们要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真、冷静的去检查分析错误并解决问题。
参考文献
[1]胡宴如，耿苏燕.高频电子线路[M].北京高等教育出版社,1993
[2]邱关源.电路[M].北京高等教育出版社,2008
[3]王志刚.龚洁星.现代电子线路[M]北京:
清华大学出版社,2003
[9]高吉祥.高频电子线路[M]北京:
电子工业出版社,2003
附录
电路原理图
中国地质大学长城学院课程设计成绩评定表
学生姓名
李月朋
学号
044120108
班级
电子1班
指导教师
赵伟娜
职称
讲师
单位
信息工程系
设计题目：
星源919型6管超外差收音机组装及设计
课程设计内容提要
课程设计的要求是分析调频接收系统各功能模块的工作原理，了解超外差式收音机的工作原理和内部结构，熟练掌握超外差式收音机，提出系统的设计方案，对所设计电路进行调试。
在此基础上可进行创新设计，如改善电路性能。
培养分析问题、发现问题和解决问题的能力并掌握电路设计的基本思路和方法。
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总成绩
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