ADS-22 调频、调幅教学收音机制作论文.pdf

哈尔滨理工大学荣成学院哈尔滨理工大学荣成学院 电工电子实训 电工电子实训 ADS 22 调频 调幅教学收音机制作 专业 机电一体化 班级 机电09 2 班 学号 0930130220 姓名 李鑫 前前言言 集成电路具有体积小 功耗低 可靠性高 性能好以及易于使系统整机实现少调整和不 调整等优点 通信电路正迅速向急方向发展 不仅集总参数电路正在迅速集成化 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 现在已有可能将一个电子系统或其子系统集 成在一个芯片上 称为系统集成 它改变了用通用元 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 本次课程设计就是将继承芯片焊接在印制电路板上 然后堆砌进行调试的过程 本次实训用收音机 ADS 22 调频 调幅教学收音机 该款收音机灵敏度更高 声音更洪亮 用途更广泛 适合 MP3 单放机等机型所使用的耳机 散件为 3V 低压金硅管六管超外差式收音 机 具有安装调试方便 工作稳定 生硬洪亮 耗电省等优点 它由输入回路高放混频级 一级 中放 二级中放 前置低放兼检波级 低放级和公放级等部分组成 接受频率范围为 535KHZ 1605KHZ 的中波段 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 培养基本掌握电路设计的 基本思路和方法 掌握接收系统调试等 课程设计的要求是分析调频接收系统各功能模块的工作原理 对所设计电路进行调试 3 目目目目录录录录 第 1 章绪论 4 1 1本课程设计研究的对象及内容 4 1 2本课程设计的目的 4 1 3本课程设计的要求 4 第 2 章产品简介 5 2 1产品概述 5 2 2产品主要性能指标 6 2 3收音机工作原理 6 2 4主要元件说明 10 第 3 章焊装工艺 14 3 1目的及要求 14 3 2焊装步骤 14 第 4 章检测与调试 18 4 1通电前检测 18 4 2试听 18 4 3无台故障检修 19 第 5 章结语 21 4 第第 1 1 1 1 章章绪绪论论 1 1 1 1本课程设计研究的对象及内容本课程设计研究的对象及内容 1 1 1实训对象 本次实训针对本校 09 级机电一体化专业在校专科生 1 1 2实训内容 学习超外差收音机的工作原理 了解并掌握电烙铁的使用方 法 学会电路检修的基本步骤及分析问题的能力 1 1 3实训研究对象 ADS 22 调频 调幅教学用收音机套件 1 1 2 2本课程设计的目的本课程设计的目的 1 了解收音机发展史 了解无线接收的基本原理 2 了解超外差收音机工作原理 3 学会使用电烙铁并能独立完成元件焊接 4 能独立完成收音机的组装并学会基本元件的检测及其调试方 法 1 1 3 3本课程设计的要求本课程设计的要求 1 注意电烙铁的使用 在使用时严禁用手触摸烙头 不可将烙 铁随意摆放 亦不可将烙铁冲向他人 2 实训时应按照装配说明书内容进行操作 实验前应清点套件 中的元件 3 注意测量器具的合理使用 防止人为误操作对仪器的损伤 5 第第 2 2 章章产品简介产品简介 2 2 1 1产品概述产品概述 ADS 22ADS 22 调频 调幅教学收音机实物图调频 调幅教学收音机实物图 产品特点 本套件收音机 具有调频 调幅两波段收音功能 调频采用 CD2003GP与 D2822 集成电路 调幅采用分立元件 功放电路独立式 设计而成 具有选择性好 灵敏度高 装配调试简单 是学习电原的 好选择 6 2 2 2 2 2 2 2 2产品主要性能指标产品主要性能指标 AM调幅部分 频率范围 530 1600KHz 中频频率 465KHz 灵敏度 3mV m FM调频部分 频率范围 87 108MHz 中频频率 10 7MHz 灵敏度 30 V m 工作电压 3V 2 节 5 号电池 静态电流 无讯号时 10mA 输出功率 350mw 10 失真度 外型尺寸 122 75 27mm 2 2 2 2 3 3 3 3收音机工作原理收音机工作原理 超外差式收音机能够克服直接放大式收音机的缺点 这类收音机的 特点是 被调谐接收的信号 在检波之前 不管其电台频率 即载波 频率 如何 都换成固定的中频频率 我国是 465KHz 再由放大器 对这个固定的中频信号进行放大 这样就解决了对不同频率的电台信 号放大不一致的问题 使收音机在整个频率接收范围内灵敏度均匀 同时 由于中频信号既便于放大 又便于调谐 所以 超外差式收音 机还具有灵敏度高 选择性好的特点 超外差式收音机的组成框图如 7 图 1 所示 其各级的作用如下 图 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 和直接放大式相比较 超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳 定 选择性好而失真度小等优点 在实际生活中有着广泛的应用 灵 敏度是指收音机接收微弱信号的能力 选择性是指接收有用信号抑制 无用信号的能力 也就是分隔邻近电台的能力 失真度是指收音机输 出信号波形与输入信号波形相比失真的程度 灵敏度 选择性 失真 8 度都是收音机的主要性能指标 将所要收听的电台在调谐电路里调好 以后 经过电路本身的作用 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 差频的作用产生的 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 混濒和本振的作用 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 9 入高频放大级然后再去混频 根据超外差收音机的原理 我们分成以 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 输入回路输入回路 输入电路的主要作用一是接收并选择电台信号 二是频率 覆盖 变频级变频级 变频级是以变频管 V1 为中心组成的电路 它的作用是把输 入信号的载波频率变换成固定的 465KHz 变频级包括 本机振荡电 路 混频电路 选频电路三个部分 本机振荡电路的任务是产生一个 高于输入信号载波频率 465KHz 的高频等幅信号 混频电路的任务 是将输入电路 f信与本机振荡电路产生的高频等幅信号 f振一起送入 变频管 V1内混频 利用晶体管的非线性特性获得一个新的频率信号 新信号的频率恰好等于 f 振与 f信两个信号频率之差 即 f振 f信 465KHz 而新信号的包络线仍然保持输入信号的包络线形状不变 事 实上混频后产生的新信号不只 465KHz 的中频信号一种 选频的任务 就是将我们需要的 465KHz的中频信号选择出来 耦合给下一级 而 将不必要的信号成分滤掉 选频的主要元件是中频变压器 中放级中放级 此收音机为两级中放电路 是以中放管 V2 和 V3 为中心组 成的电路 它的主要任务是把变频级输送来的中频信号放大 被放大 10 了的中频信号还要经过选频电路进行选频 滤掉不必要的信号成分 然后输送给检波级检波 检波级检波级 输入信号变换为 465KHz 的中频信号 只是载波频率发生了 变化 加在载波上的音频信号并没有改变 这种中频信号人耳是听不 到的 还要经过检波 将音频信号与载波信号分离 担任检波任务是 以晶体三极管 V4 为中心组成的检波电路 AGCAGC 使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法 本机为负反馈 低放和功放级低放和功放级 由电位器选择出音频信号的强弱后 经过以 V5为中 心的前置低放和以 V6 V7 为中心的功率放大后 推动扬声器发出声 音 2 2 4 4主要元件说明主要元件说明 CD2003GP GB 是一块单片调频 调幅收音机电路 可和音频功放电路 一起组成一个 完整的调频 调幅收音机 其特点如下 不用外接FM IFT AM IFT FM 检波线圈 FM 检波回路不需调整 工作电源电压范围宽 VCC 1 8 7V Tamb 25 11 引脚说明 引脚符号功能引脚符号功能 1INFMRFM 射频输入9GNDOUT输出回路地 2GNDIN输入回路地10QUAD移相网络 3OUTFMMFM 混频输出11OUTDET检波输出 4OUTAMMAM 混频输出12OSCAMAM 振荡 5AGCAGC 控制端13OSCFMFM 振荡 6VCC电源电压14SWAM FM 控制 7INAMIAM 中频输入15TUNFMFM 调谐 8INFMIFM 中频输入16INAMRAM 射频输入 CD2003GPCD2003GP实物图实物图 12 其功能框图如下所示 CD2822CP 用于便携式录音机和收音机作音频功率放大器 特点 电源电压降到1 8V 时仍能正常工作 交越失真小 静态电流小 可作桥式或立体声式功放应用 外围元件少 通道分离度高 开机和关机无冲击噪声 软限幅 引出端功能符号 13 引出端序 号 功 能符 号引出端序 号 功 能符 号 11通道输出OUT52通道反相 输入 2 IN 2电源Vcc62通道同相 输入 2IN 32通道输 出 2OUT71通道同相 输入 1IN 4地GND81通道反相 输入 1 IN 其功能框图如下所示 14 第第 3 3 章章焊装工艺焊装工艺 3 3 1 1目的及要求目的及要求 3 1 1目的 通过对一台正规产品 收音机 的安装与焊接 了解电子产品的 装配过程 掌握元器件的识别及检测方法 学习整机的装配工艺 培 养动手能力及严谨的科学作风 3 1 2要求 1 对照电路原理图看懂印制线路板图 2 了解电路图上的符号 并与实物对照 3 根据技术指标测试各元器件的主要参数 4 认真细心的安装焊接 3 3 2 2焊装步骤焊装步骤 1 按照材料清单清点全套零件 并负责保管 防止丢失 2 用万用表检测各元器件 3 检测电阻 首先根据色环初步读出每个电阻的阻值 然后 根据阻值大小判断需要使用的万用表档位 进而测量出电阻值 将每 个电阻的标称值与测量值分别记录在实习报告中 为了后续安装的方 15 便 需要将测量后的电阻固定在纸上 在电阻旁标出标称值及其在电 路图中的标号 注意 每换一次档位均要重新进行欧姆调零 注意 每换一次档位均要重新进行欧姆调零 4 在电阻的四色环标注中 第一色环和第二色环分别表示阻值的 第一位和第二位有效数字 第三色环表示有效数值后乘 10的方次数 从而构成阻值以 为单位的读数 第四色环表示实际阻值与标称阻值 间的最大允许误差等级 颜色与数值的对应关系如下表所示 阻值分配图 5 检测电容 对于瓷片电容 用欧姆 10K档检测有无短路情况 对于电解电容 用欧姆档观察电解电容的充放电现象 检测中 100uF 的电容使用欧姆 100档 10uF 4 7uF 的电容使用 1K档 观察指 针的摆动情况会比较清晰 检测中可以发现电容是否有短路 断路及 漏电现象 如果使用同一档位可以通过指针的摆动角度判断电容容量 的大小 6 检测三极管 使用 MF368表测量时 首先将开关转动至欧姆 10 档 即 hFE 档 将红黑测试表笔短接 进行欧姆调零 然后将 被测三极管插入相应的 PNP 或 NPN 的 ebc管座内 即可读测 硅管 hFE值 16 7 电位器检测 检测带开关的电位器 要求电位器的开关良好 电位器固定端电阻 1 3 端 测量与电阻器测量方法相同 阻值约 5K 活动端 1 2 端 2 3 端 阻值在 0 5K 范围内连续可调 性能测 量用指针表可方便观察 如图 检测方法 1 检测开关通与断 2 检测固定端电阻值 一般在 5k 左右 不应断路 3 检测活动端电阻值 旋转按钮时阻值在 0 5k 连续变化 不应 有断点 8 检测变压器类元器件 变压器类元件的内阻如表 1 所示 通过 测量变压器线圈内阻 来确定哪些为输入变压器 哪些为输出变压器 9 检测扬声器 用万用表欧姆档检测扬声器的电阻 阻值约8 用万 用表欧姆 1 档点触引线 喇叭应有清脆声 17 Attention Attention AllAll primaryprimary devicesdevices dodo notnot bebe higherhigher thanthan thethe weekweek altitudealtitude highly highly 烙铁使用说明烙铁使用说明 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 50W 电烙铁 新烙铁使用前应用锉刀把烙铁头两边修改成如 图1 1 所示型状 并将烙铁头部倒角磨光 以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏 如采用长命烙铁头 图1 2 则无须加工 烙铁修改完成即可接通电 源 在温度渐渐上升的过程中 给烙铁头部上锡 使烙铁头上粘附 一层光亮的锡 烙铁就可以使用了 2 烙铁温度和焊接时间要适当 焊接时应让烙铁加热到温度高于焊锡熔点 并掌握好正确的焊接时 间 一般不超过 3 秒钟 时间过长会使印刷电路板铜铂中跷起 损坏 电路板及电子元器件 3 焊接方法 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 太少元件又不牢固 图1 3 4 焊接基本步骤 五步焊接法 a 准备施焊 焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理 元器件安装 及焊料 焊剂和工具的准备 左手焊锡丝 右手握电烙铁 烙铁头要 18 保持清洁 并使焊接头随时保持施焊状态 b 加热焊件 应注意加热整个焊件整体 要均匀受热 送入焊丝 加热焊件达到一定温度后 焊丝烙铁从对面接触焊件 d 移开焊丝 当焊丝融化一定量后 立即移开焊丝 e 移开焊铁 焊锡渡润焊盘或焊件的施焊部位后 移开烙铁 第第 4 4 章章检测与调试检测与调试 1 1 通电前的检测工作 通电前的检测工作 同学之间对安装好的收音机进行自检和互检 检查焊接质量是 否达到要求 特别注意检查各电阻的阻值是否与图纸所示位置相同 各三级管和二极管是否有极性焊错的情况 收音机在接入电源前 必须检查电源有无输出电压 3V 和引 出线的正负极是否正确 2 2 试听 试听 如果元器件质量完好 安装也正确 初测结果正常 即可进行试 听 将收音机接通电源 慢慢转动调谐盘 应能听到广播声 否则应 重复前面做过的各项检查 找出故障并改正 注意在此过程不要调中 周及微调电容 19 调幅 调幅 AMAMAMAM 部分 部分 中频 将中波天线线圈拉倒磁棒边缘 用蜡或牙签初步封住 可以收听中波电 调试白色中周 以调到最响 最清晰为止 覆盖 对准当地电台 调试低端覆盖 红色中振 高端覆盖 调 C0 4 微调 反复两次 统调 寻找当地 600kHz 附近电台 天线线圈调到最佳位置 寻 找当地 1500kHz 附近电台 调 C0 3 之微调到最佳位置 反复两次 调频 调频 FMFMFMFM 部分 部分 中频 将 L4 选频线圈和 L5 振荡线圈适量拉开 待收到 FM 电 台后 调 B3 鉴频中周 黑色 到理想位置 覆盖 对准当地低端电台 对刻度 调L5 对准当地高端电 台调 C0 2 微调 反复两次 统调 先找当地 90MHz 附近电台调L4 再找当地 105MHz 附 近高端电台调 C0 1 微调 反复两次 最后一定要将 L4 L5 用高频 蜡牢固地封住 否则易产生机振 3 3 无台故障的检修 无台故障的检修 无台故障是指将音量开大 喇叭中有轻微的 沙沙 声 但调谐时收 不到电台 测量的集电极电压 若无 则开路或短路 若电压不正 常 检查是是否良好 测量的基极电压 若无 则可能 R3开路 这时 V2 基极也无电压 或 T4次级断线 或短路 注意 此 20 时工作在近似截止的工作状态 所以它的发射极电压很小 集电极电 流也很小 测量的集电极电压 无电压 是初级断线 电压正常而干 扰信号的注入在喇叭中不能引起声音 是初级线圈或次级线圈有短 路 或槽路电容 200pF 短路 测量的基极电压 无电压 是次级断线或脱焊 电压正常 但干