毕业设计（论文）-调频调幅收音机设计.doc

北京化工大学北方学院毕业设计（论文） i 诚信申明诚信申明 本人申明： 我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行 的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内 容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获 得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成 毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表 示了谢意。若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 年 月 日 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） ii 调频调幅接收机调频调幅接收机 xxx xxxxx 专业 xxx 班 学号 xxxxxxxx 指导教师 xxx 副教授 摘摘 要要 收音机的发展一般经过电子管、晶体管再到集成电路。集成电路收音机由于使 用元器件少、可靠性强、耗电省、成本低、重量轻、体积小等优点，已经开始取代 分立元件式晶体管收音机。此接收机采用的就是单片调频调幅集成电路 uln2204。unl2204集成电路有以下几个特点：其内部几乎包括了收音机所必需的电 路，有独立的调幅振荡器、调幅双平衡混频器、调幅和调频中频放大器、调幅和调 频解调器、agc电路、afc电路和功率放大器等。为使外接元件少且便于集成， uln2204内部大量采用直接耦合的电路形成；工作电压范围宽。unl2204内部设有精 密稳压电路，而且外加电源电压的范围大，其允许变动的范围为312v；用集成双 差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的抑制能力；灵敏度高。具有5 级中频放大，级间均采用直接耦合。前4级可以加agc控制；外接元件少。中频放大 直接耦合，无需外接元件。整个功率放大部分只接1只退耦电容；功率放大器的输入 阻抗高，约为200千欧姆；调幅收音机与调频收音机的转换十分简单，仅用1只2*2波 段开关，控制unl2204内部的电子开关，完成调幅收音与调频收音的转换。此调频调 幅接收机的电源供给采用自带直流稳压电源直接供给。 关键词：关键词：调频 调幅 接收机 uln2204 集成电路 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） iii fm-am receiver abstract the development of general over the radio tubes, transistors to integrated circuits. ic radio as the use of fewer components, reliability, low power consumption, low cost, light weight, small size, etc., has begun to replace discrete transistor radio. this receiver is used in single-chip fm-am ic uln2204. unl2204 ic has the following characteristics: its internal includes almost necessary for the radio circuit, independent amplitude modulation oscillator, amplitude modulation double-balanced mixer, if amplifier am and fm, am and fm demodulator, agg circuit, afc circuit and power amplifier. to enable small and easy to integrate external components, uln2204 house a large number of direct-coupled circuit formation; wide operating voltage range. unl2204 are equipped with sophisticated internal regulator circuit, and the external power supply voltage range, which allows changes in the range 312v; pairs of differential amplifier with the integrated circuit mixers improve the components of the signal interference suppression capabilities; sensitivity high. with a 5-if amplification, direct coupling between stages are used. 4 can be added before the agc control; fewer external components. if amplification direct coupling dont have access external components. then the power amplifier part of a retreat is only dual capacitor; power amplifier input impedance high, about 200 thousand ohms; am radio and fm radio conversion is very simple, only a 2 * 2 band switch, the control electronics within the unl2204 switch, the completion of am radio and fm radio conversion. the fm-am receiver with built-in power supply dc power supply directly to the supply. key words: fm am receiver uln2204 ic 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） iv 目目 录录 前前 言言1 第第 1 1 章章 课题研究价值课题研究价值2 第 1.1 节 选题背景2 第 1.2 节 调频调幅接收机的概述2 第 1.3 节 调频调幅接收机形式及用途4 第第 2 2 章章 直流稳压电源设计直流稳压电源设计6 第 2.1 节 直流稳压电源的基本组成6 第 2.2 节 直流稳压电源的设计8 第第 3 3 章章 调频调幅接收机电路及工作原理调频调幅接收机电路及工作原理.12 第 3.1 节 unl2204 单片集成电路 .12 第 3.2 节 调频调幅接收机的原理图及工作原理.17 第第 4 4 章章 调频调幅接收机的设计调频调幅接收机的设计.21 第 4.1 节 方案选择与技术指标.21 第 4.2 节 元器件的选择.21 第 4.4 节 调试说明.28 第第 5 5 章章 安装过程及注意事项安装过程及注意事项.32 第 5.1 节 故障检测及处理.32 结结 论论.35 附附 录录.36 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） v 参考文献参考文献.39 致致 谢谢.40 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 1 前前 言言 集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好、使系统整机实现很少调整 或者不调整等优点，通信电子电路正迅速向集成方向发展。不仅总参数电路正在迅 速集成化，而且分布参数电路也在集成化。随着集成电路设计与工艺技术的进步， 现在已经有可能将一个电子系统或者其子系统集成在一个芯片上，这称为系统集成1。 它改变了通用元器件组装电子系统的传统方法，而直接将系统制作在芯片上，从而 大大促进了系统、电路与工艺的结合。 本次课程设计为带电源的调频调幅接收机，就是将各部分元器件、集成电路焊 接在印制电路板上，然后组装连接并进行调试的过程。 我所采用的是长风牌 cf3930 型收音机试验套件，电路原理图未有太大改变， 步线有所调整。本次课程设计的目的主要是掌握系统各功能模块的基本工作原理， 培养掌握电路设计的基本思路和方法，掌握接收系统调试仿真等。 课程设计的要求是分析调频调幅接收系统各功能模块的工作原理，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； 对系统进行仿真分析。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 2 第第 1 1 章章 课题研究价值课题研究价值 第第 1.11.1 节节 选题背景选题背景 目前调频式或调幅式收音机一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定 选择性好及失真度小等优点。我所设计的是超外差式调频调幅收音机2。 超外差式收音机电路结构：超外差式收音机的特点是有频率变换（变频）过程， 采用固定调谐的中频放大器。一般包括下面几个部分：变频级、中频放大级、检波 级、低频前置放大级、低频功率放大级。其中变频级包括混频器和本机振荡器两个 部分。天线接收到的高频调幅信号，经过调谐回路和选择，送入变频级的混频器。 本机振荡电路则总是跟踪着接收的信号，产生高一个固定频率的等幅振荡信号，这 个信号也送入混频器。送到混频器的两种信号，利用放大器件的非线性特点产生一 种新的差频信号。高频调幅信号经过变频级后，只是变换了载波的频率，而调制规 律没有改变，仍然是调幅信号。 收音机接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频级把外来 的各调幅波信号变换成一个低频和高频之间的固定频率465khz（中频） ，然后进 行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推动喇叭发声。不是把 接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号（直放式） 。 在设计中，是根据所要求的内容、指标进行各单元的设计。拟定单元电路，初 步确定电路元件参数；再根据组合起来的系统电路进行核算，确定整机电路。最后 通过安装调试达到要求的电气性能指标，确定最终的电路元件参数，固定、封装， 成为完整的收音机产品。 第第 1.21.2 节节 调频调幅接收机的概述调频调幅接收机的概述 1.2.11.2.1 调频调幅接收机概述调频调幅接收机概述 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 3 接收机是一个具有如下组成的 电路系统：天线，滤波器，放大器。主要功能 是对天线接收到的微弱信号进行放大、变频、滤波并抑制来自外部的干扰、杂波以 及接收机系统内的噪声，使信号保持尽可能多的有用信息，便于进行下一步的信号 处理，以获得所需目标信号的特征信息。 1.2.21.2.2 调频与调幅的定义和区别调频与调幅的定义和区别 (1)调频概述 调频，就是载频的频率不是一个 常数，是随调制信号而在一定范围内变化， 其幅值则是一个常数。与其对应的， 调幅就是载频的频率是不变的，其幅值随调 制信号而变。 一般干扰信号总是叠加在 信号上，改变其幅值。所以 调频波虽然爱到干扰 后幅度上也会有变化，但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去，所以 调频波的抗干扰性极好，用 收音机接收调频广播，基本上听不到杂音。 使载波频率按照调制信号改变的 调制方式叫调频。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。 (2)调幅概述 一种调制方式，属于基带调制。其中，载波信号的 振幅随着调制信号的某 种特征的变换而变化。例如， 0 或 1 分别对应于无载波或有载波输出。 调幅也就是通常说的 中波，范围在 5251605khz。调幅是用声音的高低变 为幅度的变化的电信号 。距离较远，受天气因素影响较大，适合省际电台的广播。 调幅波用英文字母 am 表示。 (3)调频与调幅区别 调频比调幅的抗干扰能力强。外来的各种干扰、工业和天电干扰等，对已调波 主要影响表现为产生寄生调幅，形成噪声。调频可以用限幅的方法，消除干扰所引 起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就 很难消除外来的干扰。另外，信号的信噪比越大，抗干扰能力就越强。而解调后获 得信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。由于调频系数远大 于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声较小。 调频波比调幅波的频带宽。频带宽度与调制系数有关，即：调制系数越大，频 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 4 带越宽。调频中常取调制系数大于 1，而调幅系数是小于 1 的，所以调频波的频带宽 度要比调幅波的频带宽度大得多。 调频制功率的利用率要大于调幅制。发射总功率中，边频功率为传送调制信号 的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，则边频功率大。由于调频 mf 大于调幅系数 ma，所以调频制的功率利用率要比调幅制高。 第第 1.31.3 节节 调频调幅接收机形式及用途调频调幅接收机形式及用途 1.3.11.3.1 调频调幅接收机形式调频调幅接收机形式 调频调幅接收机主要用于无线广播通讯，通常为我们所用的收音机。按照它的 电气指标和声学指标分成好几级。高质量接收机应当具有以下特点：灵敏度高；选 择性好；通频带是可变的；高、低音频能分别单独调整；并且能够发出立体声。等 级比较低的接收机相应的有比较低的电气指标和声学指标。 调频调幅接收机有下列几种结构样式：落地式、台式、汽车用接收机和携带式。 所有的现代广播接收机都用键式波段开关，波段如下： 长波： 150415 千赫（2000722.9 米） ， 中波： 5201600 千赫（577187.5 米） ， 短波： 3.9512.1 千赫（75.924.8 米） ， 超短波： 64.573 兆赫（4.654.11 米） 。 为了调谐接收机方便起见，把短波和超短波的波段各分为两个或者三个扩展波 段。 高级广播接收机的中频在长波、中波、短波时是 465 千赫，超短波时是 8.4 兆 赫。较低等级的广播接收机的中频则是 110115 千赫。现代调频调幅接收机都采用 超外差式电路。 1.3.21.3.2 按按接接收收机机的的用用途途分分类类： 导航型接收机 3。此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出 载体的位置和速度。这类接收机一般采用c/a 码伪距测量，单点实时定位精度 较低，一般为 25mm，有 sa 影响时为100mm。这类接收机价格便宜，应用广泛。 根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为：车载型用于车辆导 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 5 航定位；航海型 用于船舶导航定位；航空型 用于飞机导航定位。由于 飞机运行速度快，因此，在航空 方面用的接收机要求能适应高速运动。星载型 用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s 以上，因此对接收机的 要求更高。 测地型接收机。测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。定位 精度高。仪器结构复杂，价格较贵。授时型接收机这类接收机主要利用gps 卫 星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。 按接收机的载波频率分类：单频接收机 （单频接收机只能接收 l1载波信号， 测定载波相位观测值进行定位 ）。由于不能有效消除电离层延迟影响，单频接收 机只适用于短基线（ (35)t/2 （2525） 式中，t 为 50hz 交流电压的周期，即 20ms。 （3）稳压电路 调整管 t1与负载电阻 rl相串联，组成串联式稳压电路。t2与稳压管 dz成采样比 较放大电路，当稳压器的输出负载变化时，输出电压 vo应保持不变，稳压过程如下。 设输出负载电阻 rl变化，使 vo，则 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 8 vb2vc2ib1vce1vo 第第 2.22.2 节节 直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计 2.2.12.2.1 稳压电源的性能指标及测试方法稳压电源的性能指标及测试方法 （1）最大输出电流 稳压电源正常工作时能输出的最大电流，用 iomax 表示。一般情况下的工作电 流 io iomax 时损坏稳压器。 （2）输出电压 稳压电源的输出电压，用 vo 表示。如图 2.2 所示的测试电路，可以同时测量 vo 与 iomax。 图图 2.22.2 测试电路测试电路 测试过程是：输出端接负载电阻 rl,输入端接 220v 的交流电压，数字电压表的 测量值即为 vo；使 rl逐渐减小，直到 vo 的值下降 5%，此时流经负载 rl的电流为 iomax（记下 iomax 后迅速增大 rl，以减小稳压电源的功耗） 。 （3）纹波电压 v a 被测稳 压电源 + _ 220v vi + _ vo io 电流表 电压表 rl 滑 线 变 阻 器 自耦变压器 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 9 叠加在输出电压 vo 上的交流分量，一般为 mv 级。可将其放大后，用示波器观 测其峰-峰值vop-p；也可以用交流电压表测量其有效值 vo，由于纹波电压不是 正弦波，所以用有效值衡量存在一点误差。 （4）稳压系数 在负载电流 io、环境温度 t 不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出点压 的相对变化，即稳压系数 sv=(vo/vo)/(vi/vi)io=常数，t=常数 （2626） sv 的测量电路如图 2.2 所示。测试过程是：先调节自耦变压器输入电压增加 10%， 即 vi=242v，测量此时对应的输出电压 vo2；再调节自耦变压器使输入电压减少 10%，即 vi=198v，测量这时的输出电压 vo2，再测 vi=220v 时对应的输出电压 vo， 则稳压系数 sv=(vo/vo)/(vi/vi)=220/(242-198)*(vo1-vo2)/v （2727） 2.2.22.2.2 集成稳压电源设计集成稳压电源设计 集成稳压电源设计的主要内容是根据性能指标，选择合适的电源变压器、集成 稳压器、整流二极管及滤波电容。 （1）集成稳压器 常见集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器，下面分别介绍其典 型应用及选择原则。 （a）cw78xx 系列典型应用 cm78xx ci 0.33f co 0.1f + _ vo 1 2 3 cw78xx 1 2 3 vivo地 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 10 （b）cw79xx 系列典型应用 图图 2.32.3 为固定式三端稳压器的典型应用为固定式三端稳压器的典型应用 固定式三端稳压器的常见产品如上图 2.4 所示。其中，cw78xx 系列稳压器输出 固定的正电压，如 7850 输出为+5v；cw79xx 系列稳压器输出固定的负电压，如 7950 输出为-5v。输入端接电容 ci 可以进一步滤除纹波，输出端接电容 co 能改善负载的 瞬态影响，使电路稳定工作。ci、co 最好采用漏电少的钽电容，如果采用电解电容， 则电容量要比图中的数值增加 10 倍。 （a）cw317 系列典型应用 （b）cw337 系列典型应用 图图 2.42.4 为可调式三端稳压器的典型应用为可调式三端稳压器的典型应用 ci 2.2f co 1f + _ vo + _ vi 1 3 cw79xx 2 + + cw317 1 2 3 adj vi vo cw79xx 1 2 3 vi vo地 cw317 adj + _ vi vo 1 23 ci 0.01f rp1 4.7k c2 10f co 1f + _ + vi vo + d r1 220 cw337 1 2 3 adjvivo _ 1 23 c2 10f co 1f + _ d adj cw337 vi vo vi rp1 4.7k ci 0.01f r1 220 + + + 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 11 其中，cw317 系列稳压器输出连续可调的正电压，cw337 系列稳压器输出连续可 调的负电压。稳压器内部含有过流、过热保护电路。r1与 rp1组成电压输出调节电路， 输出电压 vo1.25(1+rp1/r1) （2828） r1的值为 120240，流经 r1的泄放电流为 5ma10ma。rp1为精密可调电位器。 电容 c2与 rp1并联组成滤波电路，以减小输出的纹波电压。二极管 d 的作用是防止输 出端与地短路时，损坏稳压器。 集成稳压器的输出电压 vo 与稳压电源的输出电压相同。稳压器的最大允许电流 icmiomax。 （3）整流二极管及滤波电容 整流二极管 d2的反向穿电压 vrm应满足 vrm=v2，其额定工作电流应满足 if 2 iomax。滤波电容 c 可由下式估算： c=（ic*t）/vip-p （210210） 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 12 式中，vip-p 为稳压器输入端纹波电压的峰峰值；t 为电容 c 的放电时间， t=t/2=0.01s；ic 为电容 c 的放电电流，可取 ic=iomax，滤波电容 c 的耐压值应大 于v2。2 第第 3 3 章章 调频调幅接收机电路及工作原理调频调幅接收机电路及工作原理 第第 3.13.1 节节 unl2204unl2204 单片集成电路单片集成电路 3.1.1unl22043.1.1unl2204 单片集成电路特点单片集成电路特点 unl2204 集成电路有以下几个特点： （1）其内部几乎包括了收音机所必需的电路，有独立的调幅振荡器、调幅双平 衡混频器、调幅和调频中频放大器、调幅和调频解调器、agc 电路、afc 电路和功率 放大器等。为使外接元件少且便于集成，uln2204 内部大量采用直接耦合的电路形式。 （2）工作电压范围宽。unl2204 内部5设有精密稳压电路，而且外加电源电压 的范围大，其允许变动的范围为 312v。 （3）用集成双差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的抑制能力。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 13 （4）灵敏度高。具有 5 级中频放大，级间均采用直接耦合。前 4 级可以加 agc 控制。 （5）外接元件少。中频放大直接耦合，无需外接元件。整个功率放大部分只接 1 只退偶电容。 （6）功率放大器的输入阻抗高，约为 200 k；调幅收音机与调频收音机的转 换十分简单，仅用 1 只 2*2 波段开关，控制 unl2204 内部的电子开关，完成调幅收 音与调频收音的转换。 3.1.23.1.2uln2204uln2204 内电路框图及引脚功能参数内电路框图及引脚功能参数 （1）uln2204 集成块内的调幅部分包含高放、混频、本振和中放、检波电路； 调频部分不含高放和混频电路，只有中放和鉴频电路，uln2204 内部大量采用直接耦 合的电路形成，内部设有精密稳压电路，而且外加电源电压的范围大，其允许变动 的范围为 312v；用集成双差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的 抑制能力；灵敏度高。具有 5 级中频放大，级间均采用直接耦合，前 4 级可以加 agc 控制；外接元件少。中频放大直接耦合，无需外接元件。其集成块内的电路如图 3.1 所示。该 ic 采取双列 16 脚封装，其集成电路的引脚功能及数据见表 3.1 所列。 unl2204 集成电路引脚的功能及数据 电压开路电阻电压开路电阻 amfm 红笔 测量 黑笔 测量 amfm 红笔 测量 黑笔 测量 引 脚 功能 （v）（v） 黑笔 接地 红笔 接地 引 脚 功能 （v）（v） 黑笔 接地 红笔 接地 1 中频 旁路 1.151.48.38.49 音频 功放 输入 007.6 2 中频 输入 1.151.42309.910 纹波 调节 1.151.156.57.9 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 14 表表 3.13.1 unl2204unl2204 集成电路引脚的功能及数据集成电路引脚的功能及数据 图图 3.13.1 uln2204uln2204 集成块内电路方块图集成块内电路方块图 （2）uln2004 主要电参数6 uln2204 集成电路工作电源电压范围为 312v。典型工作电压为 4.5v。 极限使用条件。在 t=25c 时，电源电压 vcc=13v(与外接限流电阻有关，外 接限流电阻为 0 时为 13v)；允许功耗 pd=600 mw；稳压电流 irey=60ma。 3 高频 地 000011 音频 地 0000 4 调幅 混频 输出 4.54.5712 音频 功放 输出 2.02.05.411 5 调幅 振荡 器 4.54.57.12213+vcc4.54.55.19.1 6 调幅 高频 输入 1.1502507.814 中频 检波 输入 4.54.533017 7 高频 旁路 1.1508.97.215 am/fm 中放 输出 4.54.5717 8 音频 检波 输出 1.21.397.216 agc 旁路 1.61.75.98.6 调幅 变频 中放 检波 鉴频 低放 6 7 1245 16151413 12 8109113 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 15 主要电参数。uln2204 的主要电参数见表 3.2 所列。 表表 3.23.2 uln2204uln2204 的主要电参数的主要电参数 （续表）（续表） 极限值特性符号测试条件 mintypmax 单位 调频 fo=10.7mhz，fm=400hz，f=175khz，峰值分隔=550khz，r8=，r16=1.2k 输入限幅临界值 vth3060v 检波还原音频 vovin=10mv250mv 检波输出失真度 thdvin=10mv1.0% 调幅抑制比 amrvin=10mv,30%a.m.fam=400h z 3550db 中频输入阻抗 z240k 中频输入电容 c24.0pf v121v 静态端电压 v81.7v iccvcc=6.0v1420ma 静态供应电流 vcc=9.0v18ma 极限值特性符号测试条件 mintypmax 单位 调频 fo=1mhz，fn=455khz，fm=400hz，30%a.m.r8=，r16= 灵敏度最大音量，vout(s) =20mv 10v 检波还原音频 v6mv 输入过载量80%a.m，10%thd mv 有用灵敏度 (s+n)/n=20db35v 混频输入阻抗 z6k 混频输入电容 c6pf 混频输出阻抗 z4k 混频输出电容 c4pf 中频输入阻抗 z2k 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 16 （3）uln2204 典型应用电路 主要应用集成块收音机。见第三章第二节图 3.2 所示。 （4）电路工作过程 am 波段。天线选频后的信号从 6 脚进入混频电路，与本振信号混频后产生的 信号从 4 脚输出，经选频后从 2 脚进入中放电路，放大后的信号从 15 脚输出，经进 一步选频后从 14 脚又进入检波电路，得到的音频信号从 8 脚输出，由音量电位器对 音量进行适当的控制后又从 9 脚进入音频功放电路，放大后的信号从 12 脚输出，经 输出耦合电容去推动扬声器发声。 fm 波段。天线接收的信号经共基高频放大电路放大后送到变频电路，变频后 得到的信号经选频，选出的 10.7 mhz 中频信号从 2 脚输入至中放电路，放大后信号 从脚输出，以后的路径同 am 波段。 （5）故障检修7提示 当某一波段收不到台时，应先检查波段开关位置是否时，开关本身接触是否良 好。若无问题，对于 am 波段收不到台，应检查 6、7、4 脚外接元件；对于 fm 波段 中频输出电容 c2pf 静态端电压 v1v 静态供应电流 v8v iccvcc=6.0vma vcc=9.0vma 音频放大器 fc=400hz,rl=8 音频增益 ao364044db iovcc=3.0v,10%thd50mw vcc=6.0v,10%thd250350mw 输出功率 vcc=9.0v,10%thd500650mw 输出失真度 thdpo=c50mw2.0% 音频输入阻抗 z9250k v101.1v 静态端电压 v132.6v 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 17 收不到台，应检查高放、变频器及其周围元器件。对于收音无声故障，应重点检查 音量电位器以后的音频功放电路。 第第 3.23.2 节节 调频调幅接收机的原理图及工作原理调频调幅接收机的原理图及工作原理 3.2.13.2.1 调频调幅接收机的原理图调频调幅接收机的原理图8 c1 c2 l1 r1 c3 fm高放 bg1 r3 r2 c4 ca2cb2c6 c7 l2 l3 r5 c8c9 r4 r8 fm变频 bg2 c5 c10 r9 r6 c15 l4c13 c14 c18 c12 c16 cb4 ca4 ca1 cb1 t1 ca3 cb3 r7 fm am s1-1 t2t7 c17 r10 c11 r11r14 c19 c20 t3t4 r13 r15l5 c21 c22 16 15 14 13 12 11 10 9 87654321 c23 t5 t6 r16 c24 c25 c26 c32 c27 c28 c29 c30 rp1 c31 c33 c34 c35 r18 r12 fm am s1-2 r17 r19 d1 am输入电路 am本振 中频变压器 fm移相网络 uln2204 yd + _ 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 18 图图 3.23.2 调频调幅接收机整机电路图调频调幅接收机整机电路图 3.2.2fm3.2.2fm 电路工作原理电路工作原理 （1）fm 调频电路 天线及输入电路： c1为天线耦合电容，用来减小天线对输入电路的影响。l1、c2组成宽带低 q 值谐 振式输入电路。l1采用 qz 型、线径 0.8mm 的导线，在 5.5mm 胎具上顺时针密绕 3.5 圈，脱胎而成空心线圈。天线接收的电台信号，由输入电路谐振，经隔直耦合电 容 c3注入高放级。 高放级： 高放级由晶体管 bg1组成，起选台和信号放大作用。r1既是输入电路的负载电阻， 又是 bg1的发射极电阻，给晶体管提供直流通道；r2为基极限流电阻。基极电位取自 uln2204 第 16 脚外接电阻 r18两端的电压；电容 c4使 bg1的基极交流接地，bg1为共 基极放大电路。r3、r4为集电极电阻，给集电极提供直流通道。其中 r3（22）为 防振电阻，r4起直流降压作用。由 l2、c5、c6、ca（四联可变电容器一联9）组成可 变谐振回路，为 bg1的交流负载。c6对高频信号视为短路，使 l2下端交流接地，并 且有隔直作用，避免集电集电位与地短接。高放线圈 l2采用 qz 型、线径 0.8mm 的 导线，在 4.5mm 的胎具上逆时针密绕 3.5 圈，脱胎而成空心线圈。高放级的输出 信号经耦合电容 c7注入变频级。 变频级： bg2组成单管变频电路。l3、c8组成中频陷波器，防止中频自激。l3线圈用 qz 型、 线径 0.51mm 的导线，在 4.5mm 的胎具上顺时针密绕 16.5 圈，脱胎而成空心线 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 19 圈。c8采用稳定性好的云母电容器；r5为 bg2的发射机电阻，r6为基极限流电阻。 c10为基极旁路电容，使基极交流接地。bg2为共基极电路。r7、r8为集电极电阻，r7 起防振作用。由 l4、c12、c13、ca 组成本振回路。c13对高频信号相当于短路，它使 l4交流接地，并且起隔直作用，避免集电极直流电位与地短接。振荡线圈 l4用 qz 型、 0.8mm 的导线，在 04.5mm 的胎具上逆时针密绕 2.5 圈脱胎而成空心线圈。本振 回路与电容 c9、c15和晶体管 bg2组成电容三点式振荡电路。c15将本振信号注入 bg2 的发射极，与高放极送来的信号在 bg2进行混频，几种频率的信号由 bg2集电极输出， 经中频变压器 fm if1次级（fm if1次级不调谐） 。c14为耦合电容，把 fm if1次级线 圈的信号注入到中频变压器 fm if2的初级谐振回路，该谐振回路由 fm if2初级线圈 与其两端所并 390pf 电容组成，谐振频率为 10.7mhz。c14容量很小，容抗较大，大 大减小了 fm if1次级线圈对 fm if2初级谐振回路的影响；所以 c14的容量不能选的 太大。采用两个中频变压器是为了提高收音机的选择性，由 fm if2次级输出的中频 信号在 r9两端产生压降，r9为 fm if2次级信号的负载电阻，信号一端相当于交流接 地（因为 am if1次级线圈和 c25对 10.7mhz 的信号相当于短路） ，另一端信号送入集 成块的 2 脚。 （2）中放及低放电路 中放及低放电路都在集成电路内部。集成块的 2 脚为内部共用中放电路的输入 端。中频 10.7mhz 的信号共用中放电路放大后输出，一路由集成块内部直接进入鉴 频器（采用相移乘法鉴频器） ；另一路由 15 脚输出，经鉴频器的外部移相网络对 10.7mhz 的信号相移 90，再由 14 脚送入内部鉴频器10。移相网络由 l5、r11和 fm if3谐振回路组成。其谐振回路的谐振频率为 10.7mhz。am if2谐振回路的谐振频率 为 465khz，对 10.7mhz 的信号视为短路。经鉴频器检出的音频信号由 8 脚输出，8 脚外接的电容 c23可滤去中频分量，音频信号经耦合电容 c22送入音量控制电位器 w，由中间滑动头输出，经电阻 r14由 9 脚送入集成块内部低频放大器的输入端，9 脚 外接电容 c21为残余中频信号的去耦电容，防止中频自激。10 脚外接电容 c16为低放 电路去耦电容。音频信号经低放电路放大，由 12 脚输出，经耦合电容 c19送入扬声 器 y 发出声音。 c17、c18、r10、c31、c32为电源 型滤波电路。13 脚外接电源电压，内接稳压电 路。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 20 表表 3.33.3 晶体管各极对地电压晶体管各极对地电压 vc（v） ve(v)vb(v) bg1(高放极) 1.80.20.8 bg2(变频极) 1.70.20.8 3.2.3am3.2.3am 电路工作原理电路工作原理 （1）am 高频电路 中波磁性天线 l7： 磁棒规格：mxo-400，l7初级线圈用 0.07mm*7qjst 导线（7 股）顺时针密绕 100 圈，分两段绕制。次级用同样规格的导线，顺时针密绕 10 圈。由 l7初级线圈与 半可调电容、cc 组成输入调谐电路，选择电台信号耦合到次级。 变频电路： 次级调幅信号送入集成块 6 脚，6 脚为调幅混频器输入端。7 脚与地之间接高频 去耦电容 c24，对高频信号 c24相当于短路，7 脚高频接地。本振回路由 am 本振初级 线圈与可变电容器 cd、补偿半可调电容、垫整电容 c27组成。接通电源，am 本振次 级线圈有电流通过，初级感应出相应的电压，引起本振回路的自由振荡，该振荡电 压又耦合到次级，送入 5 脚内部振荡电路，振荡电路的频率决定于外接本振回路的 频率。本振信号从集成电路内部混频器与外来高频信号在混频器完成频率变换，由 4 脚输出，经 am if1初级线圈与所并 510pf 电容组成的中频谐振回路选出差频 465khz 的调幅中频信号，耦合到次级。 （2）中放电路： am if1次级信号送入集成块 2 脚共用中放电路输入端。1 脚外接中频去耦电容 c25，电容 c25对 465khz 的中频信号视为短路，相当于 1 脚交流接地。被放大的 am 中 频信号从 15 脚输出，经 am if2、fm if3送入 14 脚。14 脚内接检波器电路，l5电感 很小，对 465khz 的信号视为短路。fm if3谐振回路对 465khz 的信号严重失谐，呈 低阻抗，也视为短路。而 am if2为调幅检波线圈，它与 c10组成谐振回路，谐振频率 465khz，为调幅检波器的外围元件；r12为阻尼电阻，降低回路 q 值，展宽频带；am if2线圈接点为中点，左右线圈各 50 圈。 （3）低放电路： 管脚电压 电路代号 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 21 检波后的音频信号从 8 脚输出，送入共用低放电路，还原成声音。 第第 4 4 章章 调频调幅接收机的设计调频调幅接收机的设计 第第 4.14.1 节节 方案选择与技术指标方案选择与技术指标 4.1.14.1.1 方案选择方案选择 选择中波集成电路 unl2204 超外差调幅收音机，其方框图如图 3.2 所示。 4.1.24.1.2 主要技术指标主要技术指标 （1）频率范围：am: 525khz1605khz 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 22 fm: 88mhz108mhz （2）中频频率：am: 465khz fm: 10.7mhz （3）灵敏度：中波段： 200 uv400uv 噪声比 调频波段： 2 uv5uv 噪声比 （4）输出功率： 0.5w （5）电源消耗： 自带直流电源 4.1.34.1.3 调频调幅接收机的基本要求和内容调频调幅接收机的基本要求和内容 （1）调频/调幅电路原理图； （2）调频/调幅接收机调频电路参数选取原则及主要参数； （3）调频/调幅接收机调幅电路参数选取原则及主要参数的确定； （4）各功能块作用； （5）典型故障分析； 第第 4.24.2 节节 元器件的选择元器件的选择 4.2.14.2.1 元器件的选择元器件的选择 （1）电阻： 在本次课程设计中可以根据色差法对 18 个电阻进行分类（如色差法）。 （2）电解电容和瓷片电容11： 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。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。 （3）三极管： 本次课程设计组装的 cf3930 调频调幅收音机中有一种三极管。bg1和 bg2为 3dg204a 属于高频小功率三极管，在安装时，bg1选用低值（绿点或黄点）的三极管， bg2选用中值（兰点或紫点）的三极管，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 23 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。 （4）中频变压器（中周）： 中频变压器（简称中周）三只为一套，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。中周外壳除了起到屏蔽作用外，还起 到导线的作用，所以中周外壳必须接地。 （5）磁棒线圈： 磁棒线圈 l7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印制板的焊盘上，即 a、b、c、d 点12，焊接前 要仔细辨别 b、c 引脚，切不可接反。 （6）电位器： 调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。 （7）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。它的接法按照图表所示弯曲成型，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。 （8）unl2204 集成电路：如图 3.1 所示。 （9）变压器： t 为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，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）。 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。 第第 4.34.3 节节 元器件及参数的说明元器件及参数的说明 4.3.14.3.1 分立元件超外差式调频调幅收音机电路分析分立元件超外差式调频调幅收音机电路分析 （1）调频部分元器件参数 天线及输入电路 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 24 c1(47pf)天线耦合电容； c2(35pf)耦合电容； l1采用 qz 型、线径 0.8mm 的导线，在 5.5mm 胎具上顺时针密绕 3.5 圈， 脱胎而成空心线圈； c3(47pf)隔直耦合电容； 高放级 r1（330）既是输入电路负载电阻也是 bg1发射级电阻； r2（100k）基极限流电阻； r3（22）负载电阻； c4(0.005f)耦合电容，使 bg1基极接地； r4（2.2k）负载电阻，起直流降压作用； l2采用 qz 型、线径 0.8mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕 3.5 圈， 脱胎而成空心线圈； ca2(6pf) 可变电容； cb2(3pf) 可变电容； c6(20pf) 可变电容，四联可变电容器组成可变调谐回路； c7(0.01f) 耦合电容，对高频信号视为短路； c5(51pf) 耦合电容； 变频级 r5（470）bg2发射级电阻； l3采用 qz 型、线径 0.51mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕 16.5 圈，脱胎而成空心线圈； c8(330pf)耦合电容，与 l3组成中频限频器，防止中频自激； c9(40pf)耦合电容； r6（100k）基极限流电阻； c11(0.005f)基极旁路电容； r9（100）集电极电阻，起防振作用； r11（2.2k）集电极电阻； ca4(6pf)可变电容； cb4(3pf)可变电容； 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 25 c13(20pf)耦合电容； l4采用 qz 型、线径 0.8mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕 2.5 圈， 脱胎而成空心线圈； c16(0.01f)耦合电容，对高频信号视为短路； c10(0.1pf)耦合电容，与本振回路、电容 c9、晶体管 bg2组成电容三点式振 荡电路； 中频变压器 c19(10pf)耦合电容； c20(390pf)耦合电