超外差式收音机的安装与调试典型小电路说的详细.docx

1、超外差式收音机的安装与调试典型小电路说的详细超外差式收音机的安装和调试一、实验目的1. 掌握超外差式收音机的工作原理2. 掌握超外差式收音机的安装和调试技术二 、工作原理（一）收音机的基本工作原理收音机是把广播电台发射的无线电波中的音频信号取出来，加以放大，然后通过扬声器还原出声音。具体讲：从天线（磁棒具有聚集电磁波磁场的能力，而天线线圈是绕在磁棒上）接收到的许多广播电台的高频信号，通过输入回路（为并联谐振回路，具有选频作用）选出其中所需要的电台信号送入变频级的基极，同时，由本机振荡器产生高频等幅波信号，它的频率高于被选电台载波465KHz，也送于变频级的发射极，二者通过晶体管be结的非线性变

2、换，将高频调幅波变换成载波为465KHz的中频调幅波信号。在这个变换过程中，被改变的只是已调幅波载波的频率，而调幅波的振幅的变化规律（调制信号即声音）并未改变。变换后的中频信号通过变频级集电极接的LC并联回路选出载波为465KHz的中频调幅信号，被送到中频放大器，放大后，再送入检波器进行幅度检波，从而还原出音频信号，然后通过低频电压放大和功率放大，再去推动扬声器，还原出声音。超外差式收音机是目前较普及的收音机，其方框图如图1：它是由天线、输入回路、本机振荡器、变频器、中频放大器、检波器、低频电压放大器、功率放大器等部分组成。（二）功放级、前置低放级原理1、如原理图示，功放级是由BG6、BG7和

3、输入变压器B3组成的乙类推挽功放电路（即有输入变压器和但无输出变压器功率放大电路也称OTL电路）。特点是：在信号的一个周期内，两管轮流导通，最后在输出端相互叠加，结果在负载扬声器上合成完整的不失真的波形。在原理图中，对直流通路而言，BG6、BG7是相互串联的，如图2示；对交流通路而言，BG6、BG7是相互并联的，如图3示。R17、R18为分别为BG7、BG6的上偏置电阻，C21、 R16、C17为电源退耦电路，C19为消振电容，C20输出耦合电容，同时它和R15构成BG4的交流负反馈 。前置放大器是BG4、BG5两级直耦式放大器组成的，R12为BG4的直流负反馈电阻，同时也是它的上偏电阻,R1

4、3为BG4的集电极负载和BG5的上偏电阻，C16为输入耦合电容。2、在本电路中，扬声器的阻抗低，而放大器的输出阻抗高，没有输出变压器进行阻抗变换，扬声器为什么能直接和晶体管相连？由原理图知，BG6、BG7对交流而言是并联的且都为射极输出器，BG7 级为实际上的射极输出器，BG6为等效的射极输出器。因为，当信号为负半周时，BG7导通、BG6截止，电源通过BG7、扬声器给C18充电，充电路径为：扬声器；当信号为正半周时，BG7截止、BG6导通，BG6导通时的电源是靠C18在信号为负半周时充的电压而提供的，此时电路可等效为如图4示 。因此，BG6为等效的射级输出器，所以，BG6、BG7组成的功放级都

5、可看成是射级输出器。又因对交流而言，两管是并联的，而射级输出器的优点之一是输出阻抗低，所以，功放级可直接和扬声器相连，不需要输出变压器进行阻抗变换。（三）电源退耦电路原理在一些放大器中，常使用电池作为电源，比如收音机，当电池失效时，其电源内阻R0将会变大，由此可能引起放大器的自激振荡，为消除这种自激，常采用电源退耦电路。退耦是指去掉两部分之间的有害联系，和耦合作用相反。 图5是两级阻容耦合放大器，R0是电源VCC的内阻。设在某瞬间输入信号ui的瞬时极性为上下，则电路上各点的瞬时电压极性和T1、T2的集电极交流电流分量ic1、ic2 的瞬时流向如图5所示。当 ic1和ic2 流过内阻R0时，就会

6、在R0上产生交流电压降，由于 ic1 ic2 ，可认为这时在R0上产生的交流压降主要是ic2产生的，其瞬时极性为上下。uf 对于第二级放大器来说相当于负反馈电压，如图6示。uf 对于第一级放大器来说相当于正反馈电压，如图7示。它通过Rb1 加在T1的be结上，uf 和ui假定的极性同相位，因而构成正反馈。当两级阻容耦合放大器的增益较高时，这种正反馈就足以引起自激振荡，此振荡是有害的，应当避免。对于由电源内阻引起的自激振荡，可采用电源退耦（滤波）电路消除。图5中的R、C1、C2就是起电源退耦作用，避免共电耦合的有害影响，加强电源滤波。加了R、C1、C2之后，电源内阻R0上的反馈电压uf 被C2短

7、路入地（我问：不会使交流信号也入地？），即使还有残余很小的信号电压，通过R降压，再经C1进一步滤除干净，就可避免对第一级产生正反馈，引起自激振荡。收音机中电路中的C21、R16、C17就是起退耦作用。（四）变频器原理变频是一种频率变换过程，即把载波频率为高频的调幅信号变为载波频率为中频的调幅信号的过程称为变频，完成频率变换的电路称为变频器。在超外差式收音机中，为何要进行频率变换？主要是为了提高接收机的性能指标。1 可提高接收机的灵敏度：一般接收到的信号是很微弱的为微伏级，若直接进行检波，则小信号检波容易引起非线性失真且灵敏度低；若先放大再检波，失真将减小，灵敏度也得到一定的提高。由于信号频率高

8、，管子的特征频率有限；但若经过变频，把高频变成中频（465KHz），则因频率较低可以经过多级中放，而且各级放大器都设计在最佳期工作状态，这样增益容易做得很高的，所以灵敏度可得到提高。2 可提高选择性：因为变成固定的中频465KHZ，因而就可利用性能良好的滤波器（调谐回路）来提高选择性。变频器的组成：由非线性元件、本机振荡器、选频网络三大部分组成 。当两个高频信号电压，作用于非线性元件上，经过非线性元件的的变频作用后，产生了除原有基频成份外，还包括有二次谐频、和频、差频等许多新频率成份，其中的差频正是我们需要的中频分量，信号通过输出端的带通滤波器便可选出有用的中频分量，同时滤掉其它无用的频率成分

9、。设外来的高频调幅信号为S=US(1+mt)t=US(t)t式 , 本振信号为 ue=Uet 式,二者同时作用于变频管上, 则式 , 三极管的工作点设在非线性区,根据非线性元件的的伏安特性得式，将 、式代入式，展开并利用三角公式变换整理得+US(t)t+ Uet 由上式可以看出，变频器输出的中频信号电流的振幅和接收的外来信号电压的一次方成正比,这种线性关系说明变频器中频信号的包络曲线和变频器输入的外来信号的包络曲线的形状是一致的,这就达到了变换载波频率的目的；输入的外来信号越大，变频后的中频信号越大。中频信号电流的幅度也正比于本振电压，所以可加大本机振荡电压的幅度来提高收音机的灵敏度。中频电流

10、通过变频级集电极接的LC并联谐振回路，它谐振于465KHZ 上，将中频465KHZ的调幅波成份取出，其它频率成份被滤掉。收音机图纸中实际电路：R1、R2为BG1变频级的偏置电阻，确定BG1的静态工作点，使其稳定地工作在非线性区。C5为基极高频旁路电容，BG1为共基极电路，C2为输入回路的高频补偿电容 ，C1a 、L1组成输入调谐回路，由它选择某一电台的调幅信号，再经L1、和、L2的互感耦合到晶体管BG1的基极；L4、（在哪里？）、C1b组成本机振荡回路，C3 为高频补偿电容，C4为垫整电容。本机振荡信号由L4的抽头位置通过C6注入变频管的发射极。L3为产生振荡所必需的反馈线圈，L3圈数很少，对

11、振荡的影响不大。而L5 、C7是接在变频管的集电极，谐振于465KHZ，根据并联谐振曲线知，它对最低的振荡频率535+465=1000Hz，也几乎是短路的，所以只要将L3和L5C7分别看成短路,那么该振荡电路就是一个变压器反馈共基调射型自激LC振荡器。总述，所选的电台调幅信号和本机振荡产生的等幅波信号共同作用于晶体管BG1上，由于晶体管BG1的发射结工作于非线性状态，两个信号在发射结上产生混频，经过混频后的信号，再经晶体管放大，由中频调谐回路L5C7选出角频率为e-s的信号，即载波为465KHZ的中频调幅波信号，其中含有直流分量、465KHZ的载波及有用的调制信号(声音信号) 。（五）中和电路

12、原理在晶体管内部，集电极和基极之间存在着几个微法甚至十几个微法的结电容CbC，当晶体管工作频率较高情况下，极间电容Cbc相当于短路线，此时集电极电压和基极电压之间的相位关系就会由工作在低频时反相关系转变为同相关系，从而构成寄生正反馈，产生自激振荡。所谓中和就是中和由于晶体管结电容Cbc的存在而产生的icb。从而达到消除自激振荡的目的，如8图示。中周变压器的初级中间抽头4是接电源负极，这样做的目的有两点：一是可以提高晶体管的输出阻抗，使之和下一级的输入阻抗相匹配，更重要的是可以减小晶体管的输出阻抗对谐振回路品质因数的影响；二是由于4端接E就使3、5两端的相位对4而言极性恰好相反，中和电容N接在管

13、子的基极和中周的3端之间，此时icb和iN的方向相反，若N的大小选择的合适就能使iNicb从而达到最佳中和，消除自激振荡。（六） 检波原理从已调幅波中恢复调制信息的电路称为解调器或检波器。检波器通常采用二极管检波器。那么检波级的任务是：把所需要的低频信号从调幅中频信号中取出来。典型的二极管检波电路如图9（此图没有！）示。D为检波二极管，C为检波电容（滤波电容），R为检波电阻。A点为中放级输出的465KHz中频信号，由于二极管具有单向导电性，此种接法是把信号的负半周载去，N点为正半周的中频脉动信号。实验证明，中频脉动信号中包含如下三种成份：465KHz中频信号、音频成份、直流成份。关于检波有两种

14、解释：一种是利用二极管的单向导电性解释，信号正半周时二极管导通，负半周时二极管截止，波形对称的已调波中频信号经过二极管D之后，把负半周截去，载波成份为中频信号（465KHZ）由电容 C滤除 ，直流信号由音频前置放大级的耦合电容隔直，那么送到音频前置放大级只有有用的音频信号。另一种是利用电容的充放电来解释。设A点输入信号为已调波，在第一个正半周到来时，二极管D导通，则有电流对C13充电，C13上充的电压极性为左正右负，充电时间常数为RDC13（RD为二极管的导通电阻），如图9。随着C13的充电，输出电压上升，因= -，二极管载止，当时，电容C13向电阻R8、R9放电，放电时间常数为（R8+R9）

15、C13， 按指数曲线下降。由于（R8+R9）C13 RDC13，所以电容C13上的尚未放完时，下一个周期的又来到，当, C13再充电，周而复始。由图可见，输入信号是一调幅波，输出电压是随着已调波的包络线变化而变化的低频锯齿波。由于近似和的包络线一致，而且的大小和载波的峰值接近相等，因此这种检波称为峰值包络检波，它属于大信号检波，一般要求 大于500m V以上。本收音机原理电路中，2AP9为检波二极管，C13为465KHZ滤波电容，C8为音频滤波电容，R8、R9为检波电阻。C13的充电回路：BZ33次级的上端 BZ33次级的下端。C13 放电回路：分二路，一路是C13右 R5R4EC13左，另一

16、路是 C13右 R8R9C13左。（七）自动增益控制电路也称AGC电路原理 AGC的作用：使收音机接收不同的电台信号强度变化较大时，使其输出的音量变化较小，使同一电台的音量不致于明显地忽大忽小地变化。是因为当接收强电台时，AGC电路负反馈作用很强，使得收音机的增益自动减低不致于使后级过截而失真；当接收弱电台时，AGC电路不起作用或作用甚微，对放大器的增益基本上无影响。这样当调谐电台时各电台的音量相差的幅度就可以减少，同一电台特别是远地电台发出的无线电波，尤其是短波时刻在忽大忽小地变化而影响收音机的质量，AGC电路则能自动地减小这种影响，如图9示。R5、C8为RC滤波器，另外R5还起负反馈作用。

17、没有信号时，M点正、N点负、点负；有信号时，检波后的音频脉动直流通过二极管DR8R9地BZ3 次级的下端，此时，点正、点负、点正，点的电压极性和原来的相反，导致Q点电位下降，故VBG2B随之下降。由于在一定范围内三极管的实际放大量随发射结正向偏压VBE大小而变化，VBE大放大量也大，因此自动增益控制就是利用检波输出的音频脉动直流成份在电位器上产生的反馈压降的大小来控制BG2发射结正向电压的大小，从而改变BG2的增益的，因此，AGC电路实质上是一种负反馈电路。三、安装和调试（一）、安装和焊接的注意事项安装注意事项：一般情况下，电路中的带“”的电阻用一个小于它的阻值的固定电阻和一个电位器串联起来代

18、替它，接入电路，等调试符合要求后，再用一个固定电阻换上。注意电解电容的有正负极性之分、三极管的管脚排列（有时不遵循它的排列一般规则）及三个中周的型号（它们的技术参数比如通频带、选择性不同，若装错会影响收音机的性能）。安装顺序：功放前置放大变频级二级中频放大检波。在元器件较为密集的地方，应将不怕烫的元器件先安装，怕烫的元件（如晶体管）后安装，同一个单元电路中应先安装大型或持征元件，以它作为参考点，后安装小元件。调试注意事项：1、测试各级静态电位时，红表笔接电源的正极，黑表笔依次测试各级的电位。2、原理图中BG7的集电极和电源的负极之间有“ ”，意思是在线路板上它是断开的它是用来调试BG7、BG6

19、的集电极电流用的，待调试完毕，再将两者连接起来。（二）功放、前置放大器安装和调试安装步骤：先装功放级即以后的部分，再装前置级即至之间的元器件。调试步骤：功放级： 静态调试：功放级静态调试：主要参数有两个的负极即和之间的中点电位要为电源电压的一半的集电级电流约为2mA6mA,本参数是主要的。若不符合要求，则调节和。R17或R18先用3001K 的电位器代替，调节电位器使参数符合要求后，去掉断开电源，用万用表的档测量其阻值，用一和之阻值相同的固定电阻换上。前置级静态调试：由于BG4和BG5是直接耦合的，12起负反馈作用，它是将BG5射极电位的变化量取样后和10进行分压作为的偏置，而15又很小，因此

20、，调12（用 10K+47K）使的发射极电位达到要求即可满足BG4的电位要求。动态调试：简单方法为输入一音频信号加在的初级，接上电源，此时可听到扬声器中有音频声，说明功放级是好的。再将音频信号加在的基极，此时听到扬声器中的声音比加在的初级要大，说明是好的。然后将信号加在的基极，此时听到扬声器中的声音比加在的基极又要大，说明是好的。若将信号加在音量电位器的上端，调节电位器，则扬声器中的声音应跟着变化，说明功放级、前置级已调好。（三）本机振荡的调试及如何判断本机振荡是否起振 静态调试：调R1使VBG1E为0.60.8V，BG1的大，易起振。动态调试：本机振荡的作用是本机振荡决定了收音机的波段频率范

21、围。因为：我国规定调幅的中频频率为465KHz，且本振频率要比外来信号的频率高出（差出）一个中频465KHZ，因此当信号频率一定时，本振频率也就被固定了。反过来，本振频率一定时，信号频率也就被固定了，它们有着一一对应的关系。而中波波段频率范围要求从535KHZZ1605KHZ变化（即收音机面板上标示的载波信号频率），也就是要求本振频率范围从1000KHZ2070KHZ，调整收音机的波段频率范围就在于：当把收音机的双连电容器C 1b的动片全部旋进去（电容容量最大）至全部旋出（电容容量最小）时，本振频率要从1000KHZ变化到2070KHZ，才能使所能接收的信号频率范围固定在535KHZ1605K

22、HZ之间。判断本机振荡是否起振方法有两种： 1 用示波器观察本机振荡的波形，同时旋转双连电容，观察波形的幅度在整个波段范围内是否均匀且等幅；用高频毫伏表测量振荡波形电压的大小，一般中频波波段的电压约为100mV200mv。 2用万用表直流电压档测量变频级发射极电压，然后用镊子或螺丝刀的金属部分将振荡电路的双连可变电容短接，观察万用表电压的变化，若电压下降0.2V左右，则说明振荡电路正常；若电压不下降或下降小，说明振荡电路没起振。（四）中频放大器的调试及如何判断中频变压器已调好？ 首先注意的是：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46

23、5KZ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。静态调试：调R4使VBG2E为0.50.7V。VBG2E满足了，那么VBG3E也就满足了。 动态调试：用调幅波信号发生器发一个465KHZ 的中频信号，靠近收音机的磁棒，用无感起子（绝缘起子）从后级BZ3依次向前调，调整的顺序为BZ3BZ2BZ1，因前后级之间可能相互影响，所以反复调整几次，用耳朵听扬声器的声音，声音达最大且不刺耳，说明中周已调好即3个中周都调准在465KHZ上。或者用万用表监测BG1的发射极电压，依次向前调整中周BZ3BZ2BZ1，使BG1的发射极电压最小时，

24、说明中周已调好。 判断中频变压器是否调好的方法有两种：1 用耳朵听扬声器的声音，声音达最大且不刺耳，说明3个中周都调准在465KHZ上。2 万用表监测BG1的发射极电压，依次向前调整中周BZ3BZ2BZ1，使BG1的发射极电压变化不再减小时，说明中周已调好。因为BG1加有自动增益控制电路，自动增益控制电路实质为负反馈电路。此时若信号越强，检波级输出来的直流分量就越大，则反馈到BG1的发射极电位也最大，使反馈最深，则BG1的基极电位最小，最终使得BG1的发射极（集电极）电流最小，所以BG1的发射极电位最小，说明3个中周都调准在465KHZ上。（五）收音机输入回路的作用假定输入回路调谐在外来信号频

25、率上，那么到达变频管基极的信号幅度达最大，经变频器输出的中频信号幅度也达最大，最后收音机输出也就最大，这样显著地提高了收音机的灵敏度和选择性。所以在整个波段范围内要求输入回路都能跟踪调谐在外来信号的频率上。如中波波段，外来信号频率范围从535KHZ 1605KHZ，不仅要求本振范围从1000KHZ 2070KHZ，同时还要求输入回路频率能跟踪调谐在535KHZ 1605KHZ。这称理想跟踪，理想跟踪曲线如图10示。因此输入回路的作用是“理想跟踪”。直线频率式双连电容的电容量C和转角的关系满足 ，a 、b是和电容的几何结构有关的常数。所以有，由两式表示，当回路电感一定时，回路的谐振频率和电容器转

26、角呈直线关系。由图可见，当本振的的频率曲线为一直线时，所能接收的外来的信号频率也是一条直线，两条直线的频率之差始终保持465KHZ，同时输入回路的频率和外来信号频率曲线重合。这种使本振频率在全波段内和外来信号频率之差始终保持一固定中频的过程，称为“跟踪”，亦称“统调”。（六）实际的跟踪曲线理想的跟踪曲线为两条平行线，那实际情况达不到这样的要求，它是延长后可以相交的直线。设输入回路由Li、Ci组成，本振回路由LL,CL组成。如图11所示。理想情况下：对输入回路：电容覆盖系数为则KCi=9,Kfi=3 , Kfi为输入回路频率覆盖系数。 对本振回路：电容覆盖系数为则Kcl=2.07,Kfl=4.3

27、 , Kfl为本振回路频率覆盖系数。即：Kfi=3 , KCi=9； Kfl=4.3 , Kcl=2.07,也就是说：由于两回路理跟踪的频率覆盖系数不相等，则要求两回路的电容覆盖系数不相同，即要求转角相同时，两个电容的容量变化值不相同。但实际上，为了制作和调试的方便，两回路常采用电容量变化相同的双连电容进行调谐，即电容覆盖系数相同，故不能实现理想的频率跟踪。实际情况是：因为fe= fi=，Le、Li 固定，那么回路中的自然频率和电容器转角成直线关系。又因为fefi, 所以有即fe直线斜率大于fi的直线斜率，两者不平行，那么在低端时其频率之差小于465KHZ（fefi465 KHZ），若设计时设

28、计在中间一点（1000KHZ）处两者之差为456KHZ,这样只能做到一点跟踪。不能满足要求，因此只能想办法使本振低端的频率提高，本振高端的频率降低以达到要求，使它们在低端、中间及高端都相差465KHZ，实现理想跟踪。那是不是在整个波段范围内处处都能理想跟踪（处处相差465KHZ）呢？ 答案是不可能的，一般只分别在低、中、高频段附近各找一点能实现跟踪，就认为它能在整个波段范围都能实现跟踪，即所谓“三点跟踪”。（七）三点跟踪统调由于实际调整中要真正做到双连旋在任何角度上，本振回路和输入回路的差值都等于465KHZ是不可能的。所以一般只要在三点频率上即低频端600KHZ附近，中频1000KHZ附近，

29、高频端1500KHZ附近实现同步跟踪就可以认为其它们各点也基本同步，这样就能达到良好的跟踪，获得良好的接收效果。由实际的跟踪曲线知，低频端：fe-fi465khz 因此要使低频端两者之差fe-fi=465khz，必须提高本振回路低频率端的振荡频率，要提高回路的频率，则必须降低回路的电感量和电容量，而回路电感量固定，只有降低电容量，串联电容能使回路的总容量降低，所以在本振回路中串联一个CP电容称为垫整电容，以提高本振回路低端的频率，这样就能使fe-fi=465khz；那么要使高频端的fe-fi=465khz,必须降低本振回路的振荡频率，和上述过程相反，因此必须在本振回路中并联一个补偿电容以提高回

30、路的电容量，从而降低本振频率，最终使fe-fi=465khz。总之，为了实现三点跟踪，解决办法是：在低频端要提升本振回路的频率的方法是在本振回路中串联一个垫整电容C4,在高频端要降低本振回路的频率的方法是在本振回路中并联一个补偿电容C3，如原理图示，经过上述处理后，fe曲线变成了“”形。如图12示：“”形曲线怎样形成的？“”形曲线是这样形成的：C4,C3作用是相同的，只不过在低频端，C4作用显著，C3的作用甚微，而在高频端，C3作用显著，C4作用甚微。因为在低频端，C1b是全旋进去，C1b容量达最大C1bmax,C1bmin和C4相近，C1bmaxC3,此时C4作用影响最大，可忽略C3的作用，

31、本振回路总容量为,比没有串接C4时减小了，所以本振回路的低频端频率得以提升，使fe-fi=465khz。随着双连电容的旋出，C1b减小，但由于C4是固定的，所以容量变化是缓慢减小的，此时C3作用也渐渐明显，因此在低频段，本振回路的频率变化是缓慢上升的，而不是直线上升，如曲线中AO段。在高频段，C1b全旋出，C1b容量最小为C1bmin，本振回路的频率最高，C4C1bmin,C1bmin和C3相近，此时C3的作用明显。回路的总容量为(C3+C1bmin)/C4比没有并接C3时容量增大了，所以在高频段本振回路的频率降低了，使得fe-fi=465khz。随着双连的旋进，C1b增大，C4是固定的，使得回路总容量的变化是很缓慢增加，C4作用也渐渐加大，因此，本振回路的频率是缓慢降低，而不是直线降低。如图中的BO段。这样，由于C3、C4共同作用的结果，就形成了本振回路的fec曲线。既然本振回路的fec为“S”形状，则决定了它所能接收的外来信号