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无线调频收音机试验指导书电子工程学院电子实习实验室2006年6月本实习课主要完成焊接工艺、基本仪器的使用方法、半导体元器件性能分析与测试、电装工艺、收音机的原理和调试内容，具体内容如下：一：焊接工艺焊接技术是初学者必须掌握的一门基本功。焊接技术直接影响实习工作质量的好坏。为了使初学者能更快的掌握焊接技术，现将有关的注意事项介绍如下。1电烙铁的选择工厂生产的电烙铁规格很多，有内热式和外热式之分。内热式一般有25w和30w两种；外热式有25w、45w、75w和100w等规格。选择哪种规格的电烙铁好呢？这要根据焊接的对象来决定。对于装制半导体收音机，应选购内热式25w或30w的电烙铁，因为它具有耗电省、体积小、重量轻和发热快等优点。如果电烙铁的功率选择不适当，例如选用的电烙铁功率过大，会烫坏元件；如选用的电烙铁功率过小，往往出现焊不住的现象，即使表面上好像焊上了，但很不牢固，易出现假焊或虚焊现象。2焊剂的选用常用的是松香，它的最大优点是没有腐蚀作用，而且绝缘性也比较好，可以将松香溶于95%的酒精制成松香酒精溶液，它是焊接半导体收音机最理想的焊剂。3焊接的姿势首先谈一下电烙铁的握法。一般握法有两种，第一种是常见的“我笔式”（见图一），这种握法使用的电烙铁头一般是直性的。第二种握法是“拳握式”，这种握法用于大型的收音机、扩音机和电视机。因为待焊接为往往是直立在工作台的，在焊接者对面，再加上使用的烙铁功率较大，烙铁较重，焊点又大些，需要加温的时间一些，所以采用“拳握式”，这种握法使用的电烙铁头一般是以弯型为好（见图二）。 图一图二 4焊接方法常用的焊接方法有两种：（1）带锡焊接法：这是初学者最常用的方法。在焊接前，将准备好的元件插入印刷电路板规定的位置，经检查无误后，在引线和印刷电路铜箔的连接点上再涂上少量的焊剂，焊接时，待电烙铁加热后，用烙铁头的刃口带上适量的焊锡，带焊锡的多少，要根据焊点的大小而定，焊接时要注意烙铁头的刃口与印刷电路板的角度，（见图三），如果与焊接印刷电路板的角度小，则焊点就小，如角度大，则焊点就大。焊接时，要将烙铁头的刃口确实接触印刷电路板上的铜箔焊点与元件引线，接触时间大约在3秒钟左右，然后再将电烙铁离去。这样就可以焊出美观而又牢固的焊点。但是有些初学者怕自己焊接的不牢固，往往焊接的时间过长，这样做会使焊接的元件因过热而损坏。也有些初学者怕把元件烫坏，在焊接时烙铁就像蜻蜓点水一样，轻轻点几下就离开焊接位置，这样焊点虽然也留有焊锡，但是这样的焊接是不牢固的，容易造成虚焊和假焊，会给制作带来严重的隐患。因此焊接的时间不能过长也不能过短。（2）点锡焊接法：把准备好的元件插入印刷电路板的焊接位置，调整好元件的高度，逐个焊点涂上焊锡，用右手握住电烙铁（采用握笔式），将烙铁头的刃口放在元件的引线的焊接位置，固定好烙铁头刃口与印刷电路板的角度，左手握住焊接丝，用它的一端去接触焊点位置上的电烙铁刃口与元件引线的共同点，根据焊点的大小来控制焊锡的多少，这种点焊锡接方法必须左右手配合（见图四），才能保证焊接的质量。5注意事项 （1）使用电烙铁焊接时，必须注意安全，防止触电事故发生，有条件是最好将电烙铁的外皮接上地线，如果使用没有安装地线的电烙铁，两脚必须踏上胶皮或木板上，防止因电烙铁漏电发生事故。（2）在焊接怕热元件时，可用镊子和尖嘴钳子夹住元件的引线帮助散热。（3）焊接时在焊锡未凝固以前，不得摇动元件的引线，以免造成虚焊或假焊。（4）在焊接集成电路和场效应管时，一是要注意焊接时不要温度太高，二是在焊接前要用试电笔检查电烙铁的外皮有无漏点和感应电现象存在，如果有上述现象，可将电烙铁的电源引线插头调换一下位置，再检查一下。如果还存在感应电现象，只好在焊接这些元件时，将电烙铁的电源断开后，利用余热进行焊接。焊接后再继续通电加热，待电烙铁加热到能熔锡后，仍用上述方法进行焊接，这样能防止元件损坏。二：基本仪器的使用方法1万用表的使用 万用表分为电阻档、电压档、电流档等档位。测量时一定要拨准档位，否则会造成万用表的永久损坏，尤其是电流档最易损坏万用表。测量晶体管的PN结时，应注意红表笔在表内部接的是电池的负极，黑表笔接的是正极。2示波器的使用方法 首先熟悉幅值旋钮、周期旋钮、同步触发旋钮。掌握了这三个旋钮，基本上就可以看到被测量的波形了。其他的钮键等都一目了然。首先校准示波器，将探头勾到校准位置，调节幅值旋钮。校准Y坐标为每格0.5v；调节周期旋钮，校准X坐标为每格1ms（即1KHz）。这个过程中应用同步触发旋钮使波形稳定下来。反复调整，校准即可。在利用标准信号源，看一下465KHz，多用几次，就能够灵活使用示波器了。三：半导体元器件的性能分析和测试1二极管用万用表R*100或R*1K档。当测得电阻二极管在几百欧至一千欧左右时，为正向电阻。黑表笔接的是二极管正极，红表笔接的是二极管负极。若测得二极管两端电阻在几十千欧至几百千欧以上，为反向电阻，此时黑表笔接为二极管负极，红表笔所接为二极管正极。2三级管（1）基极判别将万用表置于R*1K档，用两表笔去搭接三极管的任意两管脚，如果阻值很大（几百千欧以上），将表笔对调在测一次，如果阻值也很大，则剩下的那只管脚引线必是基极B。（2）类型判别三极管积极确定后，可用万用表黑表笔（即表内电池正极）接基极，红表笔（即表内电池负极）去接另外两管脚引线中的任意一个，如果测得的电阻很大（几百千欧以上），则该管是PNP型管；如果测得的电阻值很小（几千欧以下），则该管是NPN型管。硅管、锗管的判别为硅管PN结正向电阻约为几千欧，锗管PN结正向电阻约为几百欧。（3）集电极的判别测NPN型三级管的集电极是，现在除基极以外的两个电极中任设一个为集电极，并将万用表的黑表笔搭接在假设的发射极上，用一个电阻R接基极和假设的集电极，如果万用表指针有较大的偏转，则以上假设正确；如果万用表指针偏转很小，则假设不正确。为准确起见，一般将基极以外的两个电极先后架设为集电极，进行两次测量，万用表指针偏转较大的那次测量，与黑表笔相连的是三极管的集电极。3电解电容电解电容有正负之分，一般来讲管脚长的为正极，管脚短的为负极。电解电容的好坏我们可以用万用表来测量。首先把电阻档放在R*1K上，然后用红表笔接触在电解电容的负极上，指针便立刻迅速向右摆动，接着又慢慢向回摆动。待指针不动时，又回到原来位置。这说明电解电容完好，如果不能回到原来位置，则说明电解电容完好。如果不能回到原来位置，则说明电解电容漏电，指针离原来位置，则说明电解电容漏电，指针离原来位置越远，说明漏电程度越大。4带开关电位器41235 12345带开关电位器主要用来控制音量的大小，并且附有一个开关，可以控制电源通断。用如下方法可以进行检测。（1）开关测试：用万用表低阻档测4、5两焊片，旋转电位器，使其不断地接通或断开，接通时电阻接近零，断开时阻值无限大。（2）电位器阻值测量：万用表测1、3两端电阻值，应为电位器标称阻值。（3）电位器中心抽头与电阻片是否接触良好：用万用表测1、2（或2、3）两端电阻，并将轴柄反时针旋转到底位置，阻值为零。再顺时针方向旋转轴柄，阻值逐渐增大，旋到极端位置3时，阻值应接近电位器的标称值。旋转过程中，应没有机械杂波，同时阻值应平稳变化。否则，说明触电接触不良，如将这种电位器涌来调节音量，将出杂音。5喇叭（扬声器）的测试判断扬声器的好坏，首先从外形上观察其纸盆有无破裂，用手均匀轻轻压纸时，应无响音并能灵活地震动。用万用表R*1档接触音圈接线柱，这是测量的阻值应比标称阻值稍小一些，同时扬声器发出“咯咯”声，否则是音圈断线了。6磁棒磁棒能大量聚集空间的无线电波。磁棒上的线圈并不是一般的单股塑料电线，而是选用七股以上的胶合线缠成的.R红黑3电阻电阻的大小可以用万用表来测量，也可以通过色环来读取。位置银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白无有效数字0123456789乘数10-210-110010110210310410510610710-8109允许偏差%105120.50.20.1+50-2020例如有效数字高位有效数字低位蓝灰橙金68k5%允许偏差乘数1、调频收音机基本原理图1-1为一般调频收音机基本原理方框图。它是由输入电路、高频放大器、混频器、中频放大器、限幅器、鉴频器、音频放大器、功率放大器及频率锁定环电路等组成。音放功放鉴频限幅中放混频高放FLL本振图1-1 调频收音机基本原理方框图输入回路从天线上感应到的各式各样的信号中选出所需要的有用信号，经高频放大加到混频级与本机振荡频率进行混频，从而变换成固定中频10.8MHz。经中频放大、限幅、鉴频之后，取出音频信号，再经过音放、功放，去推动扬声器发声。高频放大器的作用是将天线上收到的微弱信号先进行放大，再加到混频级，改善整机的信号噪声比，提高灵敏度和选择性。混频器把从高放送来的信号与由本机振荡器产生的信号进行混频，由负载选频回路上取出所需的中频信号，从而完成频率变换的作用，并提供适当的放大量。中频放大器作为混频器的负载，对混频后的信号进行选频和放大，使信号达到足够的电平，然后再进入限幅和鉴频。这样不仅提高鉴频的效率，而且减少了鉴频的失真。限幅器的作用是把调频波上的幅度干扰和噪声切除干净，变成一个等幅的调频波，然后送到鉴频器。鉴频器只对输入的中频信号中的频率变化产生响应，于是频率的变化就被恢复成了音频电压的变化。音频放大器把音频电压信号增大到适当的电平，去激励功率放大器，而功率放大器又用足够的功率去推动扬声器。在调频收音机里，由于本机振荡频率很高，频率的稳定性就成了一个重要问题。为了防止由电源电压或温度变化而引起的振荡频率漂移，使本来已调准了的信号产生失谐，电路中还设有自动频率锁定环电路（FLL）、静噪电路、场强指示等附加电路。2、 调频单片集成电路TDA7021的特点2.1、不用中频变压器TDA7021电路在设计时把中频变压器和鉴频谐振线圈都省去了，并且把中频滤波器做到集成电路内部，使外围电路大大简化。但是，要把中频滤波器做在集成电路内部，只能使用由电阻器、电容器、和运算放大器组成的RC有源滤波器。然而RC有源滤波器的频率一般都远低于10.8MHz。因此，必须降低中频频率。为了保证有较好的信噪比、调幅抑制比以及考虑到能有效地抑制镜像干扰（让镜像干扰频率落在相邻两调频台的中间），TDA7021的中频取76KHz。2.2、压缩中频频偏TDA7021电路中使用了频率锁定环（FLL）技术对中频信号的频偏进行压缩。实际上，是将鉴频器输出的音频信号对本振频率进行频率调制，并使本振频率的频偏低于天线输入信号的频偏，这样在混频输出端便得到经频偏压缩过的中频信号，适当选取频率锁定环的参数，将天线输入信号的频偏压缩5倍，使中频信号的最大频偏为15KHz。于是中频信号的带宽为2(15+15)=60KHz，满足了76KHz中频频率的要求。2.3、省去输入调谐回路TDA7021采用输入端宽带输入的方式，使调频收音机在安装时不需要三点调试了，大大简化了调试步骤。另一方面，也避免了收音机的灵敏度受调试优劣的影响。镜像干扰抑制是由集成电路内部的频率锁定环（FLL）和相关静噪电路的共同作用来实现的。2.4、静噪电路 TDA7021的静噪电路是根据经移相180。和未移相的两个中频信号的波形相关程度来抑制的。当调谐准确时，两个中频信号的波形相位差正好是180。，经信息处理输出高电平；当调谐偏调时，或者调谐在没有天线输入信号的位置时，两个中频信号的波形相位差会偏离180。当偏离到一定程度时，经信息处理输出低电平，静噪开关动作，无音频信号输出。3、 TDA7021内部介绍及组成调频收音机原理TDA7021为扁平封装，其外形及引脚排列见图3-1。其内部电916路及组成调频收音机原理见图3-2。TDA702118图3-1图3-2半导体收音机组装实习 天线信号经C5由脚12进入高频放大器，脚13联接的C4是高频放大器输入端的旁路电容。接于脚11和脚10的C6是第一级RC有源滤波器的外接电容。脚9为场电平输出，没使用，接C13为高频通路。接脚7和脚8的C11和C12是第二级RC有源滤波器的外接电容。接脚6的C10为中频限幅放大器的旁路电容。接脚5的C9、C0、L1（或L2）及R2组成压控振荡器的调谐回路，用于选台。脚4接正电源。脚3接负电源（系统地）。接脚2的C8为信息处理器的输出端电容。接脚1的C1用来滤除鉴频输出的中频频率及其高次谐波，同时也是频率锁定环的时间常数电容。接脚16的C1是音频放大器输入端的旁路电容。接脚15的C2是调频去加重网络电容。脚14输出音频信号，经R4送电位器RP，C3滤掉高频。R5在电位器中心抽头上取出音频信号，经C14耦合到V1与V2组成的达林顿复合功放管，经过功频放大后推动两只串联的扬声器发声。R6为功放管的偏流电阻，R7为功放管的负反馈电阻。C15、C16为高频对地通路。C17用来消除电池内阻增加时出现的啸叫声。参考文献1 TDA7021T FM radio circuit for MTS,Philips Semiconductors May 19922 单片调频集成电路TDA7021T的应用,陈晨,无线电,1991.23