收音机课程设计论文.doc

中国地质大学长城学院模拟电子技术课程设计题 目:BS208HAF调频调幅两波段收音机组装与调试 系 别工程技术学院学生姓名熊胜鹏专 业电气工程及其自动化学 号043120405指导教师路静职 称讲师 2016年 12月10日摘 要伴随着科学技术的发展，收音机已经广泛应用于我们的社会生活中。从一般的调幅收音机到高级的调频收音机，实用性也越来越广泛，就从从携带方式上来说，也是越来越便利。从家庭到汽车上的收音机，都可以证明我们收音机的技术含量都在不断的上升。本课题主要研究919型晶体管超外差收音机的设计全以及制作的过程，各部分电路的组成、作用、性能指标和工作原理。主要的设计思路是：由天线、输入回路、电路板、电池槽、扬声器组成外壳等组成。本课题设计成果，基本上满足要求，性能指标基本符合要求。本电路的缺点是音质噪声大，电路还有一点失真接受信号效果不是很好等等，还需改进。关键词：调频； 调幅； 收音： 信号传输；目 录1 绪论11.1 设计的意义及目的11.2 设计的内容及要求11.3 所需要的器材及工具12 收音机的工作原理22.1 电路原理图22.2 高频振荡器32.3 调谐回路32.4 中频放大器32.5 自动增益和增益32.6 功率放大级43 印制电路板设计43.1 画出收音机电路图43.2 用软件制做电路板43.3 打印电路板54 实物调试54.1 收音机内部的大体组成54.2 描述各个元器件的及所在位置74.3 排除故障检查电路74.4 收音机的调试85 总结8参考文献81绪论 伴随着科学技术的发展，收音机已经广泛应用于我们的社会生活中。在电子管收音机中，电子管的输出、输入阻抗很高，放大能力也比晶体管强，所以中周都采用双谐振耦合回路，选择性好，基本上都只用一级中放。晶体管收音机中，晶体管的输入阻抗很低，所以中周的次级不用谐振回路；晶体管的输出阻抗也较低，所以中周的初级谐振回路也用线圈的抽头，只将部分线圈并联到输出阻抗上，以确保谐振回路的Q值。这样一级中放的增益、选择性就有限。为保证整机的选择性、灵敏度，一般都采用两级中放，此收音机就是采用中周线圈来较小阻抗的。目前国外温度控制技术发展较为成熟，以智能型温度控制器为主。而国内自主空调温控器多为传统式电子产品，温度传感器采用热敏电阻或热电阻，部分产品温度设定和风速开关通过触摸键和液晶显示屏实现人机交互界面，冷热切换自动完成，运算放大电路和开关电路实现双位调节。这类智能温控器产品改善了人机交互界面，解决了“温度设定分度值过粗”等问题，但仍存在“控制精度不高”、“时间常数大”、“操作较复杂”等问题。进入21世纪后，温度控制器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温度控制。1.1 设计的意义及目的通过对S208HAF调频调幅收音机组装、焊机、调试 能培养自己多方面的能力素质。（1）大体上对收音机的安装、焊接、调试及生产过程初步有了一定的了解，增强动手能力。 （2）学会了利用工艺文件独立进行整机的焊接和调试，并达到产品的质量要求；（3）初步掌握了一定的焊接技术与简单电路元器件的识别、装配，并对故障的诊断和排除有了一定的检测和解决故障的能力及方法，为今后对复杂电路的分析奠定基础；（4）BS208HAF调频调幅收音机的工作原理也有了一定的深入了解；（5）熟悉了电子电路安装、焊接工艺的基本知识和原理，初步掌握了焊接技术并且能正确的安装、焊接一台正规的收音机，并能对其进行相关的调试；（6）学会编制简单电子产品工艺文件，能按照行业规程要求，撰写实训报告。（7）了解了安全用电知识，学习了安全操作要领，培养了严谨的工作作风，培养了良好的工作习惯，培养了正确的劳动观与人生观，也培养团队意识和集体主义精神。1.2 设计的内容及要求设计的内容是设计一个超外差的调频收音机，从设计，构图，软件制版，打印，焊板调试到成品，制作过程中要严格按照老师的要求进行安装和焊接，调频以及调幅使收音机的收频率达到最大。1.3 所需要的器材及工具 器材及工具（1）电烙铁一个（2）十字改锥、片改锥各一个 （3）镊子一支（4）万用表一部（5）BS208HAF调频调幅收音机完整组件（6）焊锡半米 （7）两节5号电池 （8）电路图、元件清单2收音机的工作原理2.1 电路原理图 图1：收音机的电路原理图2.2 高频振荡器当两个不同频率的正弦交流电通过非线性器件时（例如三极管或二极管），就会产生许多新的频率成份，其中之一就是这两个频率的差频。为了达到变频的目的，收音机必须自身有一个产生等幅波的高频振荡器，这个振荡器就叫做本机振荡器，简称“本振”。 从输入回路接收的调幅信号（电台）和本机振荡器产生的高频等幅信号一起送到一个三极管高频放大器。为了产生新的频率成份，我们使三极管工作在非线性区，这样在三极管的输出端就会产生许多新的频率成份，当然，其中就有我们希望得到的差频。我们把这一过程称为“变频”。为了得到一个固定的差频，本振频率必须始终比输入信号的频率高一个固定值，我国工业标准规定该频率值为465kHz。以上三种频率之间的关系可以用下式表达： 本机振荡频率输入信号频率=中频 2.3 调谐回路 由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低，所以它比高频信号更容易调谐和放大。通常，中放级包括12级放大及23级调谐回路，这与前面我们介绍过的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多。2.4 中频放大器 可以说：超外差式收音机的灵敏度和选择性在很大程度上就取决于中放级性能的好坏。 检波与AGC电路经过中放后，中频信号进入检波级，检波级也要完成两个任务：一是在尽可能减小失真的前提下把中频调幅信号还原成音频。二是将检波后的直流分量送回到中放级，控制中放级的增益（即放大量），使该级不致发生削波失真。由于各电台的发射功率大小不同，电台距离收音机的远近也相差很大，所以它们在收音机天线中产生的感应电压也相差十分悬殊，强弱之间可能相差上万倍。2.5 自动增益和增益 如果收音机对这些信号都一视同仁地放大，结果强台的音量就会声振屋瓦，而弱台的音量则细如蚊蚋。显然为了平衡强弱之间的差异，必须要使整机的增益（放大量）能自动地进行控制。通常的解决方法是通过调整中放级的工作点（集电极电流）。电台信号强时，把中放级的电流调小，使这一级的增益降低；反之，电台信号弱时将中放级的电流适当调大，使它的增益增加。完成这种作用的电路通常称为自动增益控制电路，简称AGC（Automatic Gain Control）电路。低频前置放大级低放也称电压放大级。从检波级输出的音频信号很小，大约只有几毫伏到几十毫伏。电压放大的任务就是将它放大几十至几百倍。2.6 功率放大级 功率放大级电压放大级的输出虽然可以达到几伏，但是它的带负载能力还很差，这是因为它的内阻比较大，只能输出不到1mA的电流，所以还要再经过功率放大才能推动扬声器还原成声音。一般，袖珍收音机的输出功率约在50100毫瓦（mW）左右。 所以超外差式的接收方式适用于收音机中。3印制电路板设计3.1 画出收音机电路图图2：软件DXP2004制出的此收音机电路原理图3.2 用软件制做电路板 使AD2016在软件上画出电路，没有的器件进行补画，再对器件进行封装，之后用器件制成电路板，布好线制作出PCB板. 图3： DXP2004软件敷铜之后的电路板。3.3 打印电路板印刷电路板印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称线路板，常使用英文缩写PCBPrintedcircuitboard）或写PWB（Printedwireboard），以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。将制作好的电路板打印出来，找到各个元器件所在的位置，焊接电路板。4 实物调试4.1 收音机内部的大体组成 电解电容图一所示为电解电容，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。作用：隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。储能：储存电能，用于必须要的时候释放。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。MLCC(1类)微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中。MLCC(2类)微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用中周中频变压器（俗称中周），超外差式晶体管收音机中特有的一种具有固定谐振回路的变压器，但谐振回路可在一定范围内微调，以使接入电路后能达到稳定的谐振频率（465kHz）。微调借助于磁心的相对位置的变化来完成。收音机中的中频变压器大多是单调谐式，结构较简单，占用空间较小。由于晶体管的输入、输出阻抗低，为了使中频变压器能与晶体管的输入、输出阻抗匹配，初级有抽头，且具有圈数很少的次级耦合线圈。双调谐式的优点是选择性较好且通频带较宽，多用在高性能收音机中。晶体管收音机中通常采用两级中频放大器，所以需用三只中周进行前后级信号的耦合与传送。实际电路中的中周常用T1、T2、T3等符号表示。在使用中不能随意调换它们在电路中的位置。三极管晶体三极管具有电流放大作用如图四所示，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。变压器中频变压器实际是带通滤波器.在超外差收音机中,接收的高频信号都变成465KHz(现在一些收音机中也有用455Hz做中频的)的中频信号,中频变压器就是用做让465KHz信号通过而对其他信号阻抗很大.在收音机中起滤波和偶合的作用.磁棒及线圈如图五所示 磁棒的材料一般是铁氧体，因为它的导磁率较高，比其他的金属导磁率高.磁棒的长度以及线圈的匝数要和可调电容容量匹配，也就是说要保证统调的要求才行。磁棒长相应线圈匝数就要减少，一般说来长磁棒的接收能力要好于短磁棒。凡是收音机工作原理和过程都是一样的，目的是收音，有中波、短波、调频电台、有的带电视伴音的。都是由磁性天线接收来各台的高频信号，有磁棒天线上的线圈、也是高频变压器耦合到第一级放大器放大，混频，然后由可调电容调节选出我们要听的某一电台信号，经过本机振荡器选出差频，就是中频信号进行中频放大，检波，然后低频放大，再经过功率放大，推动扬声器或耳机放音。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。扬声器扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音。4.2 描述各个元器件的及所在位置 用万能表测出各个电阻的阻值，标记好，找好各个电阻的位置，标记好各个电容的大小，中周按红白黑的顺序安装在电路板上，用电烙铁将各个部件焊接在电路板上，用导线将两个铜板焊接起来，对焊接好的电路板进行装盒，装上电池对收音机进行调试。 图注：组装成功之后的收音机内部图像4.3 排除故障检查电路 排除故障检查电路检查电路要将安装好的收音机和电路原理图对照检查下列内容。(1)检查各个中周安装是否正确；(2)检查各个电阻的阻值电容安装是否正确；(3)检查各个器件安装是否牢固焊接好；(4)调制天线的位置是声音在一个位置的声音最大；4.4 收音机的调试 对已经装好的收音机进行装机调试，使之收音机在调频时手的电台最多。 图注：组装成功之后的收音机5 总结通过一个星期的学习，我觉得自己在以下两个个方面有所总结与收获：1、对电子工艺理论有了初步系统的了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是具有现实意义。2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中，我锻炼了自己的动手技巧和能力，提高了解决问题的能力。比如在焊接芯片时，怎样把那么多脚分开焊接对我们来说是个难题，可是经过训练后，我们做到了。虽然在实习中会遇到难题，但是从中我学到了很多，使自己的动手能力也有所提高，我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向，增进专业知识的强化。3、焊接收音机要一气呵成，不能够断断续续，做其他事情也是一样。做什么事情都要仔细、认真、谦虚，要有认真对待的态度，认真完成每一项任务，做到每一处细致的检查。焊接时不能急功近利，要慢慢的全神贯注的去对待。 总之，这次实习给我带来了很大的收获，同时也给我带来了很大的快乐，再一次感谢学校给我们提供了一个学习锻炼的机会，和老师对我们的辛勤付出、叮嘱，这对我们以后的工作和学习都有很好的作用。参考文献1胡宴如，耿苏燕.高频电子线路M.北京高等教育出版社,19932邱关源.电路M.北京高等教育出版社,20083王志刚.龚洁星.现代电子线路M北京:清华大学出版社,20039高吉祥.高频电子线路M北京:电子工业出版社,2003中国地质大学长城学院课程设计成绩评定表学生姓名熊胜鹏学 号043120405班 级电气1404指导教师路静职 称讲师单 位工程