中夏S66E收音机课程设计报告汇编.docx

1、中夏S66E收音机课程设计报告汇编第一章 无线电广播和接收概述1.1 无线电广播无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。为此需要了解一些基本概念。声波：声波声音是辐射振动产生的疏密波。人们说话时，声带的振动引起周围空气共振，并以340米/秒的速度向四周传播，称为声波。声波频率：声波频率在20Hz20kHz范围内，人能够听到。声波传递途径：声波只有依赖媒质传递，在不同的媒质中传递的速度不同。声波在媒质中传播产生发射的散射，声音强度随距离增大而衰减，因此，远距离声波传送必须依靠载体来完成，这个载体就是电磁波。电磁波：电磁波是电磁振荡电路产生的，通过天线传到空中去，即为无线电波。电磁波的传送速

2、度为光速（3108米/秒）。当无线电波在地球表面传送时，其延时效应微乎其微。因此，选择电磁波作为载体是非常理想的。无线电的发射：声波经过电声器件转换成声频电信号，调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收：收音机的接收天线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；调制方式：利用无线电波作为载波，对信号进行传递，可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。1.2电磁波的发射和接收广播节目的发送是在广播电台进行。广播节目的声波，经过电声器件如话筒等

3、转换成音频电信号，并由音频放大器放大，经音频放大器放大后送往调制器，对高频载波信号进行调制，从调制器输出的调副或调频信号再经过高频放大器放大后送到发射天线，将载有声音“信息”的无线电波发出，就形成无线电广播，如图1.1所示。优点：1.抗干扰能力好；2.频带宽，音质好；3.频道容量大,解决电台拥挤问题。音频信号加载到载波信号上的过程，称为调制。根据调制方式不同，分成调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。 图1.1 无线电广播示意图无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放

4、大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容。可见，在无线电广播和接收过程中，无线电波是信息传播的重要工具。利用无线电波作为载波，对信号进行传递，可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。1.3 振幅调制（Amplitude Modulation）所谓调幅，就是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化，其实质就是将调制信号频谱搬移到载波频率两侧的频率搬移过程。经过调制后的高频已调波，其波形和频谱都与原来的载波不同，因此调制过程也就是波形和频谱的变换过程。调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。其变化的周期与调制信号的周期相同，而振幅的变化与调

5、制信号的振幅成正比。设调制信号为 U(t)=Umcost式中， Um调制信号电压振幅为调制信号角频率（=2f）载波信号为 UC(t)=Ucmcosct式中, Ucm为载波电压振幅c为载波信号角频率(c=2fc)则调幅波的表示为: UAM(t)=Umo(1+macost)cosct 式中,ma称为调制度或调制系数。它是调幅波振幅最大变化量与载波振幅Umo的比值。正常情况下ma1,通常以百分数表示。根据式可画出单音调制时调幅波的波形图,如图1.2所示。图1.2调幅从调幅波形可见，它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。即当调制信号最大时，调幅波振幅最大； 而当

6、调制信号负的绝对值最大时，调幅波振幅最小。调幅波振幅的平均值即是载波振幅。目前，调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。长波（LW:Long Wave） （频率：150kHz415kHz）中波（MW:Medium Wave） （频率：535kHz1605kHz）短波（SW:Short Wave） （频率：1.5MHz26.1MHz）我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播，也伴有部分天波；短波广播使用的频段的电磁波主要靠天波传播，近距离内伴有地波。1.4 频率调制（Frequency Modulation）调频

7、（FM）是用音频信号去调制高频载波的频率，使高频载波的瞬时频率随调制信号而有规律的变化，载波的幅度保持不变。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。设调制信号为U（t）= Umcost载波信号为UC（t）= UCmcosCt调频时，载波电压振幅度Ucm不变，而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化，即为(t)=c+KfU(t)=c+(t)式中c为载波角频率，又称为调频波中心频率；Kf为比例常数表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小。其值由调频电路决定，单位是弧度/秒伏（r

8、ad/sv）；（t）=KfU(t)为瞬时角频率相对于中心频率的频率偏移，简称频偏。调频后载波瞬时相位也会产生变化，其瞬时相位为 式中，ct 为未调频时载波相位； 为调频后，瞬时相位相对于的相位偏移。 调频波的数字表示式为 根据式可画出调频波的波形图，如图1.3所示。图1.3 调频从调频波形可见，调频波振幅保持不变。调频波的频率跟随信号的变化规律而改变。即当调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信号负的绝对值最大时，调频波最稀疏，频率最低。调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号，使用频率约为87MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。目前，地面的广播电视分做VHF(

9、甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波)两个频段。在我国，VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-300MHz，划分成1-12频道，UHF频段使用的频率范围是470MHz-956MHz，划分成：3-68频道。它们基本上都是靠空间波传播的。国际上规定的卫星广 播电视有6个频段，主要频段是12kMHz，也是靠空间波传播。 调频（FM）广播频率是在VHF波段中划分出的一段，规定专门用于广播。电视信号的传播也采用调频方式，由于原理相近，因此可将调频收音机接收头作部分改动，使得收音机不仅能覆盖87108MHz波段，还能达到更低频率或更高频率，这样就能接收到电视伴音。调幅和调频两种方式各有优缺点

10、，如表1.1表1.1调幅和调频两种方式优缺点比较调幅（AM）调频（FM） 优 点1. 传播距离远，覆盖面大2. 电路相对简单 1.传送音频频带较宽（100Hz 5KHz）适宜于高保真音乐广播2.抗干扰性强，内设限幅器除去幅度干扰3.应用范围广，用于多种信息传递4.可实现立体声广播缺点1.传送音频频带窄（200Hz2500Hz），高音缺乏 2.传播中易受干扰，噪声大1.传播衰减大，覆盖范围小所谓全波段收音机，应包括以上各波段，覆盖全部频率范围。所谓多波段收音机，是指其接收范围没有完全覆盖所有波段。为使短波的频率调整更准确、更为容易，多波段收音机又将短波波段分为若干频段SW1、SW2、SW3通常分

11、为七段。第二章 设计原理 2.1收音机原理收音机原理是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会像处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。 选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，

12、把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性

13、和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。2.2超外差及超外差收音机的工作原理2.2.1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。超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，

14、然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号。图2.2 超外差原理 2.2.2超外差收音机的工作原理超外差收音机的工作原理过程将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电

15、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

16、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(混频和本振的作用)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

17、高频放大级然后再去混频。 根据超外差收音机的原理，我们可以将附录所示的电路分成以下几个模块：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。其大致过程见下图：图2.3 调幅收音机原理框图 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 ，当改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。 图2.4 输入回路 2、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VTl为中心

18、，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz的中频信号。 VTl、T2、CB等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高465 KHz的等幅高频振荡信号。由于C l对高频信号相当短路，Tl的次级Led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、cob控制，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的等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V

19、Tl、T3的初级线圈等组成，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To的次级线圈Led送到VT l的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTl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的信号，这就是中频信号。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的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。 图2.5

20、变频电路3、中频放大电路 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。 4、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，其控制过程是： 外信号电压Vb3Ib3Ic3Vc3

21、通过R3 Vb2Ib2Ic2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2.5中频放大及检波电路 5、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。 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器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特

22、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2.6 音频功率放大电路2.3六管超外差式调幅收音机的整机电路图2.7 六管超外差式调幅收音机的整机电路第三章 元件说明及清单 3.1电阻本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银 分别对应12345678905%10% 3.2电解电容和瓷片电容在安装电解电容时要求电容的管脚

23、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。在实物图所标的数字中，第一二位数字代表电容值，第三位数字代表“0”的个数。在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。 3.3三极管在这次课程设计所组装的S66E收音机有两种三极管。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

24、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。三极管管脚排列图见图3-3所示。 图3-3三极管脚位示意3.4中周及磁棒线圈中频变压器（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。中周外壳除了起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。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

25、印制板的焊盘上，即a、b、c、d点，线头的判断由附录可知。焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。3.5双连拨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。 3.6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。 3.7变压器T5为输入变压器，线圈骨架上有突点标

26、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）。 3.8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。 3.9电位器调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小，电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。 图3.4 元器件外形

27、3.10 清单 元件清单见附表3-2 序号名称型号规格位号数量1三级管3DG201（绿，黄）VT11支2三级管3DG201（兰，紫）VT2 VT32支3三级管3DG201（紫，灰）VT41支4三级管9013HVT5 VT62支5发光二级管3红LED1支6磁棒线圈5*13*55mmT11套7中周红，白，黑，T2 T3 T43个8输入变压器E型六个引脚T51个9扬声器58mmBL1个10电阻器100欧R6 R8 R103支11电阻器120欧R7 R92支12电阻器330欧 1800欧R11 R2各1支13电阻器30000欧100000欧R4 R5各1支14电阻器120000欧200000欧R3 R

28、1各1支15电位器5K（带开关插脚式）RP1支16电解电容0.47,10C6 C3各1支17电解电容100C8 C92支18瓷片电容682 103C2 C1各1支19瓷片电容223C4 C5 C73支20双联电容CBM-223PCA1支21收音机前后盖各1个23刻度尺和音窗各1块24双联拨盘1个25电位器拨盘第四章 收音机的焊接组装 焊接在装配工作中，焊接技术很重要，收音机元件的安装，主要利用锡焊，它不但能固定零件，而且能保证可靠的电流通路，焊接质量的好坏，将直接影响收音机质量。 4.1烙铁的使用烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用30W-35W电烙铁。当接通电源，在温度渐渐上升的过程中

29、，给烙铁头部上锡，使烙铁头上沾附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。 4.1.1使用要求烙铁温度和焊接时间要适当焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡熔点，并掌握正确的焊接时间。一般不超过3秒钟。时间过长会使印刷板铜铂中翘起，损坏电路板及电子元器件。 4.1.2焊接方法焊接一般采用直径1.2-1.5mm的焊锡丝。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件有不牢固。焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压，要想焊得快焊得好，应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积，焊接也快。另需要注意的是温度过低烙铁与焊接点触的时间太短，热量供应不足，

30、焊点锡面不光滑，结晶粗脆，像豆腐渣一样，那就不牢固，形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散，使焊点锡量不足，也容易不牢，还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中，即将焊点零件脚全部浸没，其轮廓又隐约可见。见图4-1 图4-1 焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍停片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂装，造成附着不牢固而引起假焊。 4.2元件安装安装时请先装低矮或耐热的元件(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)。1、电阻的安装 请将电阻的阻值(参照本说明书的“色环电阻色标数”)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

31、板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。 2、瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。 3、磁棒线圈(系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头)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上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。 4、由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分在焊接 前先用斜口钳剪去，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。 5、耳机插座的安装。先将插座的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