超外差式收音机课程设计报告要点Word文档下载推荐.docx

1、广播内容。下图是最简单的调幅收音机组成框图：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f=1/2 n V （ LC）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，得到调制前的音频信号，再将音频信号进行低频放大，送到扬声器，就完 全还原成可闻的声波信号。图1这就是最简单的AM收音机（也称直放式收音机）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，我们引入“超外差”这一概

2、念。由于最简Ah收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的放大 （受三极管的频率响应特性影响），要想在整个中波频段 535kHZH 1605kHZ获得一致放大是很 困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机。 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（利用晶体管或是二极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（如：调幅中频国际 上统一为465KH或455KHZ调制波,这个过程称为变频。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（简称中频）。在广播

3、、 电视、通讯领域，超外差接收方式被广泛采用。通过变频，将所要收听的电台的 高频信号变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行中频放大和检波。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。 比较起来，超外差式收音机具有以下优点：接收高低端电台（不同载波频率）的灵敏度一致； 灵敏度高；选择性好（不易串台）。超外差式收音机包括调频与调幅两种，而我 们组装的S66D型六管超外差式收音机采用的是调幅式收音，由输入回路、本振回 路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路（AGC及音频功率放大电路组成。 系统框图如下：图2单元电路设

4、计、参数计算和元器件选择说明：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L12组成，是一并联谐 振电路，Tl是磁性天线线圈（中波磁性天线多采用锰锌铁氧体作磁芯， 磁导率为400）,从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路选出需要的电台信号， 调谐频率是f=l /2 n V（LCA）。双连电容的电容量CA与转角9满足 1/VCA=a+b*9，a、b是与电容的几何结构有关的常数，当改变转角时，就能收 到不同频率的电台信号。亡抑朕備股冋圖A 2jr图32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 VTI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

5、号 （高频信号）变换成固定的 465KHZ勺中频信号。VTI、T2、CB?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 率咼465 KHz的等幅咼频振荡信号。由于Cl （基级旁路电容）对咼频信号相当短 路，Tl的次级L34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空制。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的集电极 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VTI、T1的次级线 圈

6、等组成，是共发射极电路VT1 &O18UOOKll图4由于CI （基级旁路电容）对咼频信号相当短 路, TI的次级L34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空制。混频电路由VTI、T1的次级线 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TI的次级线圈L34送到VTI的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTI 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勺信号，这就是中

7、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勺中频 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。此部分是超外差式收音机中最核心的部分，在此有必要简单了解混频的原 理。混频是指利用非线性器件对输入的不同频率的信号进行混合产生含多种新频 率的混合信号，输入信号一般包含高频调制信号和等幅本振信号。常用的非线性 器件有二极管和三极管，在这里我们采用的是三极管，常见的三极管混频电路有（UL为等幅本振信号，Uc为咼频调制信号）：图5这里我们选用的是方式（b）,由于三极管的非

8、线性作用，集电极输出电流 的频率成分包含f = pfL qfc （ fL为等幅本振信号，fc为高频调制信号）。若使 谐振回路调谐在p=q=1的差频分量上，则输出的信号频率为f=f1-f2 。我们的目的 是使f保持一个定值：465kHz （图6的理想曲线），但由于双连电容器中以上的情况可通过调节L12 （即磁棒的位置）、T2和双连电容器的微调电容我们这里采用的三极管是9018H,耗散功率为0.4W,放大倍数为97146,特 征频率平均为620MHz完全满足需求，同时为了减小三极管的噪声干扰和非线性 失真，一般Ic=0.51mA电路中的R1和R2是用来设置静态工作点，同时R2还有 稳定静态工作点的

9、作用。由计算可得电路中的测试点A的电流IA0.6mA,静态工 作点合理。3中频放大电路它主要由VT2 VT3（均采用9018H）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。 此电路工作在放大区，故应尽可能使它工作在线性区域，另外还要考虑到耗电省、 噪声小、工作稳定等，一般 VT2的Ic调到0.51.5mA左右。其中R3和R4是用来设 置两个管子的直流偏置，同时通过减小 R4的阻值可

10、以提高VT2的Ic，同时提高后 面电路中扬声器的声音。由计算可得电路中的测试点B的电流IB1.5mA（估算值, 实际值应更小），静态工作点合理。畫30血JiwnJ4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。C3和R3组成了低通滤波电路，C3的电压构成了 AGC 控制信号（实质为电压串联负反馈），其控制过程是： 外信号电压T Vb3T Ib3 T Ic3 T Vc3j,通过 R3, Vb2j Ib2 J Ic2 J信号电压 ；o检波级的

11、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，旋转电位器RF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。5前置低放电路检波滤波后的音频信号由电位器RF送到前置低放管VT4（ 9014C,耗散功率为 0.4W,特征频率最小为150MHz放大倍数为200-600），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。 图8中的R5是用来设置VT4的直流偏置，C6为低频耦合电容，C7为中频旁路电容。VT4t的集电极电流一般设置为Ic=2 5mA由计算可得电路中的测试点C

12、的电流IC2.3mA静态工作点合理。6功率放大电路功率放大电路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。本电路采用变压器耦合乙类推挽式功率放大电路， VT5 VT6（ 9013H耗散功率为0.625W,特征频率最小为150MHz放大倍数为144-220）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故倒相耦合， 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。图9中的功率放大电路的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。R11是 LED勺限流电 阻, R6和C8是作为电源去耦电路，主要是用来隔绝中高频信号的影响。

13、 功放管的 发射极电流一般设置为Ie=13mA以下电路经由proteus 7仿真可得测试点D的 电流ID1.36mA静态工作点合理。整体电路图及电路的工作原理:以下是用proteus 7 画的电路图：电路的工作原理如下：通过旋转双联电容器的拨盘，改变输入回路的谐振频 率，接收到的调制信号通过线圈耦合到混频管的基极， 而本振信号则通过电容耦合到混频管的发射极，利用三极管的非线性特性，从 T2输出含有多种频率的混合信号，其中包含我们需要的465kHz的中频信号。T3、T4的谐振频率都为465kHz, 这样这个中频信号就会被挑选出来，同时经过两级的中放，再利用三极管 PN结的单向导电性和电容的滤波作

14、用对信号进行检波， 得到真正有用的音频信号。音频信号再经过前置低放和功率放大，最后推动到扬声器发声。组装与调试1使用的主要工具和仪表有电烙铁、吸锡器、焊锡、指针式万用表、数字式万用表、无感改锥2组装和调试电路的方法和技巧焊接与装配技巧：1、 先不急于焊接，首先对照电原理图熟悉印刷电路板。2、 清点元器件并用三用表进行测试好坏，如三极管的 ebc的判断、发光二极管 的正负极、磁棒线圈的初级、次级一定不能搞错，三个中周有没开路？输入变压 器的初、次级在焊接前一定不能弄反。尤其是中周、变压器一旦焊接错了再焊下 来很容易损坏。3、 仔细阅读装配说明，按照要求一丝不苟进行焊接。4、 在装配前一定要对元器

15、件的质量进行严格的检查，包括电阻的阻值、大电容 的漏电、小电容的开路、电位器的电阻及接触是否良好。5、 焊接电解电容时，注意正负极性，并且焊接速度要快，以免过热损坏内部。6、 焊接时要保证无虚焊，有几点要注意：有些三极管的腿不太沾锡，易造成虚 焊，故在焊接前要将元器件的腿用摄子好好刮一刮，然后镀上锡以后再焊接到印 刷电路板上。调试步骤和方法：1.测量测试点电流电位器开关关掉，装上2节5号电池，将万用电表的表笔跨接在电位器开关 的两端，若电流在10mA左右，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A、B、C D四电流缺口，若测量的 数值在以下数值的附近

16、：A=0.36mA B=0.5mA C=2mA D=1.5mA则可以用焊锡 将缺口依次连通，再把音量调到最大，调双联拨盘即可收到电台。我测得的各点 数据为：A=0.53mA B=0.88mA C=3.78mA D=0.61mA 与上面的数据出入不大。2.中频调整打开收音机，随便找一个低端电台，先调黑中周 T4，调到声音响亮为止，然后调白中周T3，是声音最大。当本地电台已调到很响时，改收弱的外地电台，用第一步的方法调整。再调 到声音最响为止。按上述方法从后向前的次序，反复细调二、三遍。3.对刻度调低端：在550-700KHZ范围内选一个电台，如中央人民广播电台 640KHz调红中周T2调到640

17、KHZ电台声音最大。调高端：在1400-1600KHZ范围内选一个电台，如1500KHZ将拨盘指针指在 周率板刻度1500KHZ的位置，调节双联左上角的微调电容（和CB并联），使电台 声音最大。以上两步需反复二到三次，频率刻度才能调准。4.统调低端统调：收一个最低端电台，调整线圈在磁棒上的位置，使声音最响，高端统调：收一个最高端电台，调节双联右上角的微调电容（和 CA并联）， 使声音最响。测试收音机是否已统调好：用铜铁棒来检验，如图 11所示。检验时：把双联电容器旋到统调点（高频端、低频端均可）附近的一个电台上，然后把铜铁棒 靠近磁性天线T1。如果铜端靠近T1使声音增加，说明T1的电感量大了（

18、因为 铜是良导体，当铜棒靠近输入回路时，铜棒上产生感应电流，此电流反作用于输 入回路，使输入回路的总电感量小），这时应把线圈向磁棒的端头移动，如移到 头还是声音增大，则说明T1的初级圈数多了，应该拆下几圈以减小电感量；反 之，若磁棒端靠近T1 （磁棒可磁化，会使T1的电感量增加）使声音增大，则说 明T1的电感量小了，可把线圈往磁棒中间移动或增加几圈；如果铜铁棒无论哪 头靠近T1都使声音变小，说明统调是合适的。图113调试中出现的故障、原因及排除方法1、 指示灯不亮：发光二极管装反。2、 A点无电流：磁棒线圈C、D端的漆未刮，造成虚焊。3、 B点无电流：VT2管脚焊错；T4中周断线。4、 C点无

19、电流：变压器装反了； VT4管脚焊错。5、 D点无电流：VT5 VT6管脚焊错。6、 收不到台：磁棒线圈 1、2、3、4 线焊颠倒、四个端点虚焊。7、 无声：喇叭断线、耳机插孔接触不良。课程设计总结S66D型六管超外差式收音机采用了变频技术，使接收到的电波信号统一转换 为 465kHz 的中频信号，再经过多级中放和检波，就能得到音频信号。这样的优 点是便于信号的统一放大和解调，接收高低端电台（不同载波频率）的，灵敏度 一致且灵敏度高，选择性好（不易串台） 。但以上的设计同时存在一些不足，如： 没有外接天线，在室内的收音效果比较差； 耳机插座不是通用的立体声耳机插座； 由于混频电路处在收音机的前

20、端， 混频自身产生的噪音对整机的噪音系数影响较 大等。改进方法如：增加外接天线，增强收音效果；将耳机插座改为立体声耳机 插座；将R6换为高频扼流圈，以抑制噪声和干扰。目前超外差接收技术在广播、 电视、通讯等领域已被广泛采用， 随着科学技术的不断发展， 以上技术必能得到 不断改进，满足人们社会生活的需要。收获、体会这次课程设计虽然只是让我们去动手焊接、装配和调试 S66D型六管超外差式收音机，但我还是从中学到了很多知识。由于大一时就加入了电子创新基地， 对焊接和电子元器件知识有所了解，所以没花多少时间就把收音机焊接装配完。 但当我拿着收音机到室外转动双联电容的旋钮去调台时， 却发现收到的都是沙沙

21、 的噪声和杂声。 我仔细的去分辨， 但还是一个台都没有收到。 我觉得我焊接应该 是不会出错的， 因为当时是我和我的室友一起焊接的， 元件是一个个检查后再插 上去的，不会是电路的问题。但我很快发现磁棒和线圈的相对位置并没有固定， 而这是会对信号的接收有影响的。 于是我用双面胶把磁棒和线圈固定好， 然后为 了更好地收音，我用上了耳机线（接口和我手机的耳机线配合） 。我又回到室外 仔细地调台，终于我听到了电台的声音，但还是很小，不用耳机根本听不到。怎 么办呢？这时我看到说明书上说，“中放增益低时，可改变R4的阻值，声音会提 高”对了，那我就把R4给变小点试试看。由于考虑到三极管的静态工作点会随 之改

22、变，我只是把R4由原来的30K改为10K。这时再去收音，果然音量提高了， 但提高的幅度还是很小。 后来我听别人说可以通过调节收音机上的几个中周来使 声音变大，我半信半疑，但我之后看了课件终于明白了收音机还要通过中频调整、 对刻度和统调等步骤才能得到更好的收音效果。 于是，我又去到室外， 先用耳机 收到一个台，然后小心翼翼地扭动黑中周的旋钮，我惊奇地发现声音开始大了。 这时我拔开耳机， 音量比原来的大了很多。 接着我又按课件上的步骤一步步地调 整，终于我的收音机可以毫无费力地收到台，而且有 8 个左右。通过这次课程设计，不但让我们把学过的知识和技能与实践相结合，提高了 我们的动手能力， 而且从中我们获得了很多新知识， 拓展了我们的视野。 作为电 子信息专业的学生， 我们不仅仅要学会电子知识， 更重要的是学以致用， 而且现 在科技日新月异， 更应不断充实自己， 这样才能在毕业时有更好的就业机会， 才 能更好地实现自己的理想！课程设计成绩评定表学生姓名尤智敏专业班级通信10级1班设计题目超外差市收音机指导教师评语及意见:指导教师评阅成绩：指导教师签字：年 月 日12