电子技术基础综合项目实训——收音机的组装.doc

收音机的组装第1章 无线电发射与接收的基本原理1.1 什么是无线电波我们通过对电磁学基本知识的学习，知道了在通有交流电的导线周围，就有变化的磁场存在，变化的磁场在它的周围又引起变化的电场，而变化的电场又在周围更远的地方引起变化的磁场，这样电场和磁场不断地相互交替产生，就能把电磁场向周围空间传播开来。这种向四周空间传播的电磁场就称为电磁波。无线电波是电磁波的一种。无线电波在空间传播的速度与光速相同，约30万公里/秒。1.2 波的传播一般的说，频率从几十kHz到几十万MHz的电磁波都称为无线电波。无线电波从发射端到接收端的路径有三条：一是沿地面传播叫做地面波；二是在空间沿直线传播叫做空间波；三是依靠电离层的散射和反射传播叫做天波。波长不同的无线电波在空间传播的性质不同。长波遇到障碍绕射能力较强，同时由于地球表面的电性质比较稳定，因此地面波传播比较稳定。但是由于地面不是理想的导体，无线波沿地球表面传播时将有一部分能量被消耗掉。这种损耗与电波波长及其它一些因素有关，波长愈长，损耗愈小。所以利用地面波传播时，采用中长波比较合适。短波虽然绕射能力较弱，但能被电离层折射和反射，因此可以传播的很远，利于无线电波的传播。天波的传播比较复杂，不但与电磁波波长及地球表面的电离层强度有关，还与电波进入电离层的角度有关，而电离层强度又与太阳的辅射强度有密切关系。昼夜间、一年四季中，随着太阳活动的变化，电离层强度都在变化。1.3无线电发射与接收的基本原理. 无线电发射的基本原理我们已经知道利用天线可以把无线电波向空中发射出去，但是天线长度必须和电磁波长相对应，才能有效地发射。而且只有频率相当高的电磁场才具有辐射能力，因此利用频率较高的无线电波才能传送信号。我们把无线波发射机中产生的高频振荡作为“载波”，将音频信号加到“载波”上，这个过程叫做调制。经过调制以后的高频振荡叫做已调信号。利用传输线可把已调信号送到发射天线，变成无线电波，发射到空间去。经过调制以后可以使广播信号有效的发射，而且不同的发射机可以采用不同的“载波”频率，使彼此互不干扰。一台广播发射机应该包括四个部分：一是声音的变换与放大，这一部分的频率较低，叫做低频部分；二是高频振荡的产生、放大、调制和高频功率放大，统称高频部分；三是天线与传输线；四是直流电源部分。调幅广播发射机的方框图如图所示。图中未绘出直流电源部分。话筒和音频放大器的作用，是把声音变换成调制器所需的一定强度的音频电信号。高频振荡器的作用是产生高频正弦振荡，即载波，它的频率叫做载频。在广播发射机中，高频振荡器所产生的高频振荡的频率不一定就是需要的载波频率，而可能是后者的几千分之一，它的功率一般也比较小。需要用倍频器把频率提高到所需要的数值，再用高频放大器放大到调制器所需的强度。调制器的作用是将音频信号调制到载波信号上，成为已调信号，并用高频功率放大器将已调信号进行放大，由传输线送至天线，实现电波的发射。. 基本无线电接收原理由发射机发出的无线电波，经接受机天线接收，转变为感应电势。从天线感应出的不同频率的已调波信号中选出所需信号的任务由输入电路承担。而输入电路选出的信号，仍是已调波信号，不能用它去直接推动耳机或喇叭，还必须把它恢复成音频信号。这种从已调波信号中检出音频信号的过程，叫做检波或解调。3. 调幅波把音频信号装载到高频载波中去叫做调制。调制有调幅、调频和调相三种方式。对于无线电广播而言，一般载波都是一个正弦波，即UC(t)=UCMSin(Ct+)式中：UCM高频载波振幅； C高频载波的角频率；高频载波的相位；UC(t)高频载波的瞬时值。如果分别使UCM、C、三种量按另外某个信号的规律而变化，就可以得到三种不同的调制方式，即调幅（变UCM）、调频（变C）和调相（变）。而所谓调幅是指高频载波的幅度随音频信号的变化而变化，但是载波的频率不变化。一般中、长、短波广播采用调幅方式。第2章 超外差收音机的原理及电路分析2.1 超外差式收音机的工作原理现代广播接收机，不论收音机还是录音机，不管是调幅还是调频，几乎都采用了超外差原理。超外差调幅接收机的方框图如图所示。从天线感应得到的调幅信号，经过输入电路的选择，进入变频器，变频器中的本机振荡频率与外来的信号频率在变频器内经过混频作用，得出一个与外来信号调制规律相同但有固定不变的较低载频的调幅信号，这个载频称为中频频率。经过中频放大后得到的中频信号仍然是调幅信号，必须用检波器（解调器）把原音频调制信号取出来，滤去残余中频分量，再由音频放大器、功率放大器放大后送到喇叭发出声音。我国规定中频频率为：调幅为465kHz，调频为10.7MHz。超外差式收音机的特点是灵敏度高，选择性好，这也是普遍采用超外差的原因。2.2 电路分析电子实习一般采用七管或六管收音机套件，其电路图随机内。以七管套件机型为例分析：晶体管超外差收音机整机电路分析图Z1013为常用典型七管超外差收音机电路，它主要由输入回路、变频级、中放级、检波级、低放级、功率输出级和AGC电路组成。一、输入回路从磁性天线感应的调幅信号送入C1a、C2和L1组成的输入回路进行调谐，选出所需接收的电台信号，通过互感耦合送入变频管T1的基极。二、变频级变频级是由一只晶体管T1同时起本振和混频作用的自激式变频电路。本振回路由L2、C7、C5、C1b组成，它是互感耦合共基调射式的LC振荡电路。L2抽头是为了减小晶体管的输入阻抗对振荡回路的影响。本振信号通过耦合电容C4从T1的射极注入，它与输入回路耦合到T1管基极的高频调幅信号在T1管中混频，由集电极调谐回路（中周）选出二者的差频即465kHz的中频信号，然后再将中频信号送入中放电路去放大。为了提高电路的稳定性，兼顾变频和振荡性能，静态工作电流一般取为0.30.4mA。为了保证在电源电压降低时，本机振荡仍能稳定工作，变频级基极偏置电路采用了相应的稳压措施，即利用两只硅二极管D1、D2进行稳压（1.4V左右）。三、中放级中放级由T2、T3组成两级单调谐中频选频放大电路。各中频变压器均调谐于465kHz的中频频率上，以提高整机的灵敏度、选择性和减小失真。第一级中放(T2)加有自动增益控制，以使强、弱台信号得以均衡，维持输出稳定。中放管采用了硅管，其温度稳定性较好，所以采用了固定偏置电路。T2管因加有自动增益控制，静态电流不宜过大，一般取0.20.6mA；T3管主要要提高增益，以提供检波级所必须的功率，故静态电流取得较大些在0.50.8mA范围。为了有效地抑制强信号中放级还加了二极管D3作为强信号阻尼二次AGC控制。四、检波级经中频放大级放大了的中频信号，由中频变压器送至检波二极管D4进行检波。检波后的残余中频及高次谐波由C14C13和R8组成的RC型滤波电路予以滤除。音频信号由C15耦合到低放级去放大。电位器Rw是音量调节电位器兼作电源开关。检波后的直流成分经R4、C8组成的退耦电路送到T2的基极作为AGC控制之用。五、低放级与功率输出级T4为低频放大级，接成固定偏置电路，工作电流一般取0.51mA范围。功放输出级为典型的OTL电路，由T5、T6和T7等组成。其中T5为激励级，T6、T7为互补推挽输出级。R15、R16为激励级T5的偏置电阻；R18使T6、T7两管基极保持固定的电位差，改变R18可改变输出级的静态工作点。输出级工作电流一般取1.55mA范围。C16为交流负反馈电容，C19为输出电容，C12、R14、C20为电源去耦电路的电容、电阻。另外，输出级T6、T7的中点电位（3v）可由R16来调节。第3章 元器件符号与元器件质量检测下面介绍实习常用元器件符号与质量检测。3.1 电阻器1. 电阻器固定电阻器的种类很多，符号如图所示，电阻器的引线没有正负之分，可以调换使用。电阻器的阻值表示方法有几种：其中一种为直标法，如图所示标出1.8，表示阻值为1.8，误差用阻值下方的字母表示，其中表示5，表示10，表示20。另一种是色环表示法，即从电阻器引线根部开始前三环表示阻值，第四环表示误差，其识别方法如图所示。第一、二道色环表示标称阻值的有效值；第三道色环表示倍乘；第四道色环表示允许偏差。色标法示例一v 有一电阻器，色环颜色顺序为: 棕、黑、橙、银 则该电阻器标称阻值为 10103 , 10%，即10 K10%。色环电阻举例第一环为紫、第二环为绿、第三环为黑。75100 5%=75 5%2. 电位器本机用到一个4.7K的小型带开关电位器，它的符号和外型如图所示。检查电位器好坏时，可用MF-47型万用表，把电阻档拨到R100，检查开关部分是否良好。具体做法是把旋钮逆时针转到头，开关应切断，这时万用表指针指在处。当旋钮顺时针转动20以上时，万用表指针应指在0。再检查电位器阻值变化是否均匀，转动转轴，万用表的指针应从0逐渐均匀的向左移动，最后停在刻度47（即4.7K）的位置。反之亦然。3.2 电容器1. 固定电容器固定电容器的种类很多，但均采用如图所示的符号表示。下图画出了瓷介质电容和涤纶电容的外形。固定电容的两端不分正、负极，因此两根引线可以调换使用。固定电容上表示容量的数字如是整数，其单位是pF，如“300”即表示300pF；如有小数点，其单位是F，如“0.047”即表示0.047F。可以用万用表R100或R1K档来判断固定电容器的好坏，一般来说，电容器两根引线间电阻为，就可认为此电容是好的（忽略开路）。2. 电解电容器电解电容器的符号如图所示。上图画出的电容外形是小型铝电解电容器。使用电解电容器时一定要分清正、负极引线。有的电解电容器外壳上标有“-”，其表示负极引线。另外还可以用两根引线的长短来判断，引线长的那根为正极引线。检查其好坏时，先要把电解电容器两根引线碰一下，这样可以放掉内部残余的电荷，然后用万用表红表笔接负极引线、黑表笔接正极引，此时观察万用表指针，应向右摆一下（容量越大向右摆动越大），然后慢慢回到左边接近位置，此值越大，说明电容漏电越小。一般10F以上的电解电容此值大于500k即可。3. 可调电容器可调电容器如图所示 常用的微调电容器有瓷介和拉线微调电容器两种。瓷介微调电容器是靠旋动转轴改变容量的。拉线电容是靠拉出金属细线来减小容量。用万用表R100或R1K档测量微调电容器的定片和动片之间的阻值应为。超外差式收音机使用的是同轴双连可变电容器，箭头一边表示定片引线，箭尾一边表示动片引线。两个箭尾间的虚线连线表示两个可变电容器的动片是用同一根轴转动的（即同轴的意思）。超外差式收音机使用的是223密封式双连电容器，2223pF表示两双连电容器最大容量均为220pF，此种电容器在装入收音机时，把左边定片引线接入振荡电容中；把右边定片引线接入输入回路中。检查可变电容器好坏的方法是把万用表R100或R1K档一只表笔接动片，另一只表笔分别接两个定片，左右转动动片旋轴，无论在什么位置万用表指针都应为，否则就是动片不能使用。 3.3 电感器电感器的符号：电感器的外形如下所示：用来接收无线电波的的电感线圈叫磁性天线，它由初级线圈（圈匝数多的）和次级线圈（圈匝数少的）组成。超外差式收音机中的振荡线圈和中频变压器，其中左边三个抽头线圈叫做初级，右边两个抽头的为次级，中间的虚线和箭头表示可调铁氧体磁帽。 检查中频变压器和振荡线圈好坏的方法，主要是测量次级和初级线圈的电阻值，另外还要测一下初、次级之间的电阻值应为，初、次级对铁心外壳也应为无穷大电阻。变压器，检查变压器好坏的方法，主要是测量次级和初级线圈的电阻值，另外还要测一下初、次级之间的电阻值应为。注：一般输出变压器的匝数少，电阻小，而输入变压器的匝数多，电阻也较大，这良种变压器的初级电阻都比其次级大。3.4 晶体管1. 三极的型号及判断一般三极管按材料标识用A、B、C、D表示：A：表示锗材料的PNP型三极管；（出现在第二位）B：表示锗材料的NPN型三极管；C：表示锗材料的PNP型三极管；D：表示锗材料的NPN型三极管；按功能标识用X、G、D、A表示：X：表示低频小功率三极管；D：表示低频大功率三极管；G：表示高频小功率三极管；A：表示高频大功率三极管。（出现在第三位）对于三极管e、b、c的判断先判断出基极，再判断发射极与集电极，方法见电子技术基础教材三极管的各极判断方法。对于三极管放大倍数，利用MF-47测量放大倍数的功能即可测出，并可确定e、b、c管脚。（用法参见万用表说明书）2. 判断三极管的好坏 测c、e之间的反向穿透电流ICeO。用R100或R1K档，测出c、e之间电阻越大，ICeO越小，三极管的温度稳定性越好。 测出三极管放大倍数值，一般大于50以上。3.5 扬声器检查扬声器好坏时，可以用万用表 R1K档，一根表笔接一跟引线，另一根表笔来回点触扬声器另一引线，扬声器中发出“咔咔”的响声，并测出电阻为8或4。3.6 耳机（备注：一般输出变压器的匝数少，电阻小，而输入变压器的匝数多，电阻也较大，这良种变压器的初级电阻都比其次级大）。第4章 装配及焊接技术4.1 装配1. 机壳附件安装(1) 音窗固定法：用电烙铁的背部把音窗插入机壳的黑塑料柱烫化一半，并和机壳热压在一起。（2) 扬声器固定法：把扬声器接线端转向电路板位置放入音窗内，并用烙铁把周围三片高出的塑料片烫化压平来固定扬声器。 i. 电池类安装法：把负极弹簧、正极焊片先焊好引线后，分别插入机壳的卡槽内。ii. 把该固定的螺丝先固定上，以免丢失。2. 元器件的安装方法在安装超外差式收音机时，为了较顺利的进行调试，初学者最好采取安装一部分调试一部分的方法。这样做，各部分互相牵扯小，即使有故障，寻找范围也较小，便于排除故障。整机安装在印刷电路板上，可分为三个步骤安装：先安装低频功率放大一级，再安装中频检波部分，最后安装变频输入部分。在装配时注意下面几点：(1) 选用晶体管时，前级应选ICeO尽可能小的管子，T6、T7两管的要配对（5=6），T1的值在80120之间。(2) 安装元器件时除了引脚位置要正确外，还要注意安放高度，三极管、电阻、电容引线一般在电路板上留出24mm。各种变压器应尽可能紧贴在电路板上。各元件焊好后，高度应基本一致，不能超过机上元件的固定高度。这样就使整机显得整齐、美观，具有工艺水平。对每一级，应先焊小元件，后焊大元件。焊接电阻时应根据实际位置，该竖焊的竖焊，该平焊的平焊，而且注意色环从上到下，从左到右。(3) 安装中周时，注意与本振的区别及磁帽的颜色，不要混装。(4) 在焊接天线时，线头上的漆皮去掉后再焊接。4.2 焊接焊接是装配收音机的关键一环，初学者由于缺乏正确的焊接方法，往往造成虚焊、漏焊和错焊等现象，使机子不能正常工作，甚至造成故障。为了避免这些不必要的麻烦下面介绍一些焊接的基本知识和技能。1. 电烙铁的使用新烙铁使用之前，要先用锉刀将其表面镀层去净并露出铜头来，这样电烙铁才容易“吃上”锡，否则焊锡只是在烙铁头上下打滚而无法带到所要焊接的位置上。在要焊接的部位，例如在天线等元器件的管脚上，先要沾上锡，如果它们表面有氧化层时，还应该用小刀或砂纸将氧化层刮干净，同时也要在印刷电路板的焊接面上进行处理、上锡，但要注意不要把引线插孔堵死；然后把管脚插入印刷电路板的插孔内，并在焊点上涂上焊剂，用烙铁沾上少许焊锡在焊点上点一点，焊锡便会自然流回焊点周围并布满整个焊点，呈现出一颗光亮而圆滑的半圆状。如果焊接件上所沾之锡尚未凝固，便移动烙铁，就会造成将来形成的焊点有假焊和虚焊的现象，为此先行涂敷的焊锡需稍停几秒钟后方可进行挪动；倘若焊接点的部位较大，例如所焊引线较粗，较大，焊接时烙铁应该围着该引线转上一、二圈。焊接时间的掌握主要应视焊接温度和焊接部位的几何尺寸来定，通常焊接温度越高，焊接点尺寸越小，其焊接时间可短一些；反之则要增长焊接时间。但一般应该选用较快的速度，一旦焊成，必须迅速将烙铁拿开，待到焊锡凝固后，焊接点的质量便很好。2. 焊剂的使用焊接电子元器件要用松香芯焊锡丝，即在焊锡的中心便有松香。即便以此作为焊剂，也可在焊点上再涂上一点焊剂或在烙铁头上沾一点焊剂。这样焊出的焊点非常牢靠，外观又很光亮、美观。焊剂以用松香为最好。实际应用中可将松香压碎成粉末状，这样使用起来更加方便。最好不要采用酸性芯焊锡或焊油，它们都很容易腐蚀元器件及印刷板。如果有一些特别难焊的部位，不得用焊油焊接时，在焊接调试完毕后，也还需用酒精给予擦拭干净。如果最后在焊点表面再薄薄涂上一点松香水，就可以显得更加美观而且又能防腐。3. 焊接件的表面处理所有需要焊接的元