高频课程设计

福建农林大学金山学院福建农林大学金山学院 信息与机电工程系 2014 2015 学年第 2 学期 高频电子线路课程设计高频电子线路课程设计 题 目 超外差中波调幅收音机组装及调试 专业班级 电子信息工程 3 班 姓 名 林志煌 学 号 136710079 指导教师 吴 浩 成 绩 目目 录录 摘要及关词摘要及关词 1 第第 1 章章 前言前言 2 1 1 目的及意 1 2 课程设计的基本要求 1 3 指标及要求 第 2 章 设计方案的分析与选取 2 2 1 收音机及超外差收音机的原理 2 2 元器件说明 第第 3 3 章章 收音机的焊接和组装收音机的焊接和组装 5 第第 4 4 章章 调试及故障排除调试及故障排除 16 第第 5 5 章章 报告心得报告心得 18 参考文献参考文献 18 0 摘要 电子设计自动化技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个摘要 电子设计自动化技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个 环节 个中软件应用到电子设计 使电路的设计 调整和改进更加高效便捷 环节 个中软件应用到电子设计 使电路的设计 调整和改进更加高效便捷 简单分析了超外差式调幅收音机电路的工作原理及其组装和调试 现在的简单分析了超外差式调幅收音机电路的工作原理及其组装和调试 现在的 S66E 将原来的插座改为立体声耳机插座 电路原理图未变 步线有所调整 将原来的插座改为立体声耳机插座 电路原理图未变 步线有所调整 更改后的收音机灵敏度更高 声音更洪亮 用途更广泛 适合更改后的收音机灵敏度更高 声音更洪亮 用途更广泛 适合 MP3 单放机等 单放机等 机型所使用的耳机 散件为机型所使用的耳机 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 率范围为率范围为 535KHZ 1605KHZ 的中波段 的中波段 关键词 收音机 超外差收音机 组装和焊接关键词 收音机 超外差收音机 组装和焊接 1 第第 1 1 章章 前言前言 1 1 目的及意义 1 通过此次电工电子实训 熟悉电阻 电容 中周 二极管 三极管 电位器等常 用电子组件的类别 型号 规格 性能及其使用范围 2 掌握手工电烙铁焊接技术 能够 独立的完成简单电子产品的安装与焊接 2 学会读电路图 掌握电子产品的焊接和电路的调试 3 了解电子设备制作 装调的全过程 掌握查找及排除电子电路故障的常用方法 4 利用本学期所学的基础知识 通过对实体收音机的装配 基本掌握收音机工作原 理 培养独立解决实际问题的能力 巩固本课程所学的理论知识和实验技能 1 2 课程设计的基本要求 1 能熟练掌握手工电烙铁的焊接技术 2 能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接 3 能够正确识别和选用常用的电子器件 并且能够熟练使用普通万用表 4 将实训内容和所学知识联系起来 能够对其原理有一定了解 1 3 指标及要求 1 指示灯亮 2 能发出声音 3 能搜到个别电台 4 能搜到多个电台并且声音洪亮 第第 2 2 章章 设计方案的分析与选取设计方案的分析与选取 2 1 收音机及超外差收音机的原理 图 2 1 超外差收音机电路图 晶体管收音机分为直接放大式和超外差式两大类 直接放大式收音机电路简单 一般只 用 1 4 只晶体管和一些基本元件 易于安装调试 成本低 但它的灵敏度低 选择性不 太好 本次课程设计重要是理解和组装超外差收音机 下面重点讲解超外差收音机的工作原理 和电路 2 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 2 2 元器件说明 1 元器件清单 见附录 2 元件说明 电阻 在本次课程设计中可以根据色差法对 11 个电阻进行分类 如表格 2 1 棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银 12345678905 10 表 2 1 色差法表值 电解电容和瓷片电容 如图 2 2 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 如图 2 3 所示为瓷片电容 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 图 2 2 图 2 3 三极管 本次课设组装的 S66 收音机中有两种三极管 VT5 VT6 为 9013 属于中功率三极管 VT1 VT4 为 3DG201 或 9014 属于高频小功率三极管 在安装时 VT1 选用低值 绿点或黄点 的三极管 VT2 和 VT3 选用中值 兰点或紫点 的三极管 VT4 选用高值 紫点或灰点 的 三极管 否则装出来的效果不好 同时 要求电容和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 三极管管脚排列图如图 2 4 所示 图 2 4 三极管脚位示意图 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 中周外壳除起屏蔽作用外 还起导线的作用 所以中周 外壳必须接地 磁棒线圈 磁棒线圈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 线头的判断由图表 15 可知 焊接 前要仔细辨别 b c 引脚 切不可弄反 双连拨盘 由于调谐用的双连拨盘安装时离电路板很近 所以在它的圆周内的高出部分的元件引脚 在焊接前先用剪刀剪去 以免安装或调谐时有障碍 影响拨盘调谐的元件有 T2 和 T4 的引脚 以及接地焊片 双连的三个引出脚 电位器的开关脚和一个引脚 耳机插座 先将插座的靠尾部下面的一个焊片往下从根部弯曲 90 度插在电路板上 然后再用剪下 来的一个引脚的一端插在靠尾部上端的孔内 另一端插在电路板对应的 J 孔内 焊接时的速 度一定要快以免烫坏插座的塑料部分 影响电路的导通 电位器 电位器为带开关型电位器 既做调解音量使用又做电源开关使用 变压器 T5 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 4 装时不要装反 还可以配合万用表测量进行分辨 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 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 3 3 章章 收音机的焊接和组装收音机的焊接和组装 焊接前电阻要看清阻值大小 并用万用表校核 电容 三极管要看清极性 一旦焊错要 小心地用烙铁加热后取下重焊 拨下的动作要轻 如果安装孔堵塞 要边加热 边用针通开 电阻的读数方向要一致 色环不清楚时要用万用表测定阻值后再装 上螺丝 螺母时用力要 合适 不可用力太大 总之 动手焊接前用万用表将各元件测量一下 做到心中有数 安装时先安装低矮和耐 热元件 如电阻 然后再装大一点的元件 如中周 变压器 最后装怕热的元件 如三极 管 1 电阻的安装 将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧 贴电路板安装 也可以采用立式安装 高度要统一 瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中 它们不要超过中周的高度 1 用镊子夹住元件根部 将元件脚弯制成形如图 3 1 注意留的空别太短 大约为 1 2mm 图 3 1 元件脚的弯制成形 2 安装电阻 安装时电阻的读数方向要一致 色环不清楚时要用万用表测定阻值后再 装 安装完电阻后的电路板如图 3 2 所示 5 图 3 2 2 瓷片电容的安装 图 3 3 瓷片电容的安装 6 3 三极管的安装 图 3 4 三极管的安装 4 电解电容的安装 电解电容紧贴线路板立式焊接 太高会影响后盖的安装 图 3 5 电解电容的安装 7 5 中周的安装 观察三个中周反面照片 图 3 6 可以发现左边第一个红色中周跟 另外两个中周内部是不同的 里面没有白色一块 其实那是电容 安装三个中周请注意不要 换错位置 也不要用螺丝刀去调节磁芯 因为出厂时已经用仪器将中周调准了 图 3 6 三个中周的反面照片 图 3 7 中周的安装 6 耳机插座的安装 先将插座靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲 90 度插在电路 板上 然后用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内 另一端插在电路板对应的 J 孔 内 焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分 8 图 3 8 耳机插座的安装 7 安装音量调节电位器 图 3 9 音量调节电位器的安装 9 8 安装输入变压器 注意输入变压器是有方向的 安装变压器时要注意方向 输入 变压器上有一个突起的标记点 要对应电路板上有标记突起的位置 图 3 10 输入变压器的安装 9 安装双联电容 磁棒支架 注意安装双联电容的同时要把磁棒支架固定住 由于 调谐用的双联拨盘安装时离电路板很进 所以在它的圆周内的高出部分的元件脚在焊锡前先 用斜口钳剪去 以免安装或调协时有障碍 影响拨盘调谐的元件有 T2 和 T4 的引脚及接地 焊片 双联的三个引出脚 电位器的开关脚和一个引脚 图 3 11 双联电容 磁棒支架的安装 10 安装发光二极管 发光二极管的安装要弯曲后 直接插在电路板上焊接 10 图 3 12 指示灯的安装 11 安装棒线圈 线圈共两组 四个头 可以用表测量出来 一组圈数多 一组 圈数少 棒线圈的四根引线头可直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡 四个线头对应的焊在线路板的铜泊面 图 3 13 线圈的安装 11 线圈焊接好后 套上磁棒 然后再穿入磁棒支架固定住如图 图 3 14 棒线圈的安装 12 安装喇叭和电池极片 1 喇叭和电池极片焊上引线 图 3 15 给喇叭和电池极片焊上引线 2 焊接喇叭和电池极片 12 图 3 16 焊接喇叭和电池极片 13 简单测试 收音机安装完成后 只要确定元件安装无误 一般不用测试和调试 只要将 A B C D 四个测试点短接 即可正常工作 但是为确保收音机的正常工作还是测试一 下为好 方法介绍如下 万用表开到直流电流档 各个测试点及参考值如图 3 17 所示 如 果所测电流跟参考值相差很大 那就要找原因了 一般是原件焊错位置 极性装反 或者焊 点虚焊 短路 如混频级无电流原因很可能是天线线圈虚焊造成回路不通 如哪级电流很大 则可能是焊点短路了 图 3 17 各个测试点及参考值 13 A 点测试 图 3 18 A 点测试 B 点测试 图 3 19 B 点测试 C 点测试 14 图 3 20 C 点测试 D 点测试 图 3 21 D 点测试 15 注意 测试完成后 一定要将四个测试点短接 图 3 22 A 测试点短接后 14 安装刻度拔盘 音量调节电位器拨盘 并贴上贴纸 喇叭安放挪位后再用电烙铁将 周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动 焊接完毕 仔细检查电 路是否有虚焊 假焊和短路的地方 电阻是否有阻值接错的 电容 发光二极管是否有正负 极反了的 三极管的 e b c 脚接对了没有 中周的型号是否有误等 逐步分析 发现错误 及时纠正 以免通电后烧坏元件 图 3 23 收音机安装完成后 第第 4 4 章章 调试及故障排除调试及故障排除 收音机的调试主要包括 基本调试 外观检查和静态电路测试 中周调整 中频频率 16 调整 统调 收音机的基本调试 调试是为了收音机能正常更好的工作 将调试好的部件组装成整机后 不可能都处在最 佳配合状态 而满足整机的技术指标 所以 单元部件经组装后一定要进行整机调试 首先 按直观检查的方法对整机进行外观检查 外观检查有如下内容 焊接质量检查 电池夹弹簧检查 频率刻度指示检查 旋钮检查 耳机插座检查 机内异物检查等 结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠 有无松动 各接插件间接触是 否良好 机械转动部分是否灵活 其次 对电路电流进行测量 将电位器开关关掉 装上电池用万用表的 50mV 档来测量 表笔跨接在电位器开关的两端 黑色表笔接电池负极 红色表笔接开关的另一端 若电流指 示小于 10mV 则说明可以通电 将电位器开关打开 音量旋至最小即测量静态电流 用万 用表分别依次测量 D C B A 四个电流缺口 若被测量电流的数字在规定的参考值的左右 即可用电烙铁将四个缺口依次连通 再把音量开到最大 调双连拨盘即可收到电台 在安装 电路板的时候注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方 并且不要影响调谐拨盘的旋转和 避开螺丝桩子 电路板挪位后再上螺丝固定 当测量不在规定的电流值的范围则要仔细检查 三极管的极性有没有装错 中周是不是装错位置以及虚焊等 若测量哪一级电流不正常则说 明那一级电流有问题 中周调整 由于和中周变压器并联的电容器的容量总存在误差 机内的布线也存在着不同的分布电 容 这些都会引起中周变压器的失谐 所以要进行调整 但由于中周在出厂时厂家就已经调 好 在这里就不需要我们再来调整中周了 如果出厂时没有调整好中周 则可以按以下方法进行中周调整 把高频信号发生器调到 465kHz 上 双连电容逆时针旋到头 然后调 T4 黑色 T3 白色 两个中周 反复调几次 达到收音机喇叭声音最响为止 中频频率调整 收音机中波段频率范围一般规定在 535 1605kHz 它是通过双连电容从容量最大到容量 最小来实现这种连续调谐的 为了满足上述的要求所以必须调频率范围 在出厂前厂家也已 经调整好 在这我们也不需要再调整了 统调 统调就是通过调试收音机的输入回路 本机振荡频率 中放回路的中频频率校正 从而 达到在接收的频率范围内机子具有良好的频率跟踪特性 所谓跟踪是指在接收的频率范围内 当接收任一频率的电台时 本机振荡频率与要接收的频率通过混频电路后都应该输出标准的 中频频率信号 在超外差 AM 调幅 波段中 中频频率为 465KHZ 从理论上讲 中波收音机从 525 1605kHz 的范围内 振荡频率和外部电台频率之差各点 都应该是 465kHz 但实际上是很难做到的 为了使整个波段内都能做到基本同步 经过大 量实验证明 只要把 600kHz 1000kHz 1500kHz 这三点调准就可以了 所以要进行三点统 调 中波的频率范围是 530KHZ 1600KHZ 那么本机振荡的频率范围就应该在 955KHZ 2065KHZ 收音机是通过一个双联可变电容来同时改变输入回路的谐振频率和本机振荡频率 的 理想状态下 我们在选台时在整个波段的频率范围内 本机振荡频率与输入回路谐振频 率之差都应该保持在 465KHZ 但实际情况并没有这么理想 由于本机振荡电路与输入回路 分属不同的谐振槽路且谐振频率也不同 虽然我们输入回路和本机振荡电路的谐振电容是同 步联动的 但由于电路参数的差异 很难保证在正个接收频率范围内都能准确地差拍出 465KHZ 中频 为此在实际电路中都作了一些补偿措施 一般说来 输入回路的线圈和本机 振荡线圈及所配的双联电容及都是配套元件 17 在波段的低端接收一个已知频率的本地强信号台 当接收到电台声音后 看此时调谐刻 度指针所指的频率是否和所接收的频率一致 如果不一致可调整本机振荡线圈 B5 的磁芯 并同时旋动调谐旋钮 直到刻度指针所指示的频率与接收频率一致 然后调整输入回路线圈 L2 在磁棒的位置是声音最大为止 如果刻度指针所指示的频率与接收频率已经一致 此时 只要调整 L2 使声音最大即可 统调的第三步方法与第二步相似 在波段的高端接收一个已知频率的强信号电台 分别 调整 C2 和 C9 使刻度指针所指的频率与接收的频率一致且声音最大即可 反复第二和第三步 进行微调是接收效果达到最好成绩 高 低端调试好后 中端一般都不用调了 除非你在输入回路或本机振荡电路所使用的 元件参数有误 第第 5 5 章章 报告心得报告心得 通过对此课题实训 我不但对各种简单电子元器件有了初步了解了 而且解到了收音机 的基本工作原理 学会了如何判断电阻值大小 确定电容等元件的正负极等必要知识 另外 在实训过程中最主要的莫属焊接技术的学习和实践了 虽然中间出过几次小的失误 但在自 己的努力钻研和同学的帮助下已经将问题顺利解决 在该课题完成之后 一股成就感自心底 油然而生 进一步地激发了我对电子世界探索的兴趣 参考文献 1 吴金 8051 单片机实践与应用 清华大学出版社 2002 2 全国大