调幅收音机论文.doc

成都市技师学院 毕 业 设 计 （论文） 题 目: FM微型收音机的调试及维修 年级专业： 电子信息工程自动化 学生姓名： 史博文 指导教师： 王 涛 目录摘要1前言1课程内容一产品特点2二工作原理3（一）元器件清单4 （二）元件说明4 1.电阻4 2.贴片三极管5 3.磁棒线圈5 4.耳机插座5 5.发光二极管和喇叭5 6.印制电路板安装图6三调试及故障排除6 （一）收音机的基本调试6 （二）中周调整7 （三）中频频率调整7 （四）统调7 1.音频信号的发生与接收8 （1）三种调制方式8 （2）高频电磁波的传播规律9 （3）分立元件FM收音机电路与分析 9 2.FM收音机的安装与调试10 （1）安装准备工作10 （2）安装11 （3）调试12 工作点的调试12 中周的调试12 对刻度12 高端的对准13五结束语13参考文献14FM微型收音机的调试及维修摘 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。现在的收音机灵敏度更高、声音更洪亮、用途更广泛。简单分析了FM微型收音机电路的工作原理及调试和维修。我选用的是电调谐单片FM收音机，它调谐方便准确。接收频率为87108MHZ，较高的接收灵敏度，外形小巧，便于随身携带。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，掌握接收系统调试和故障排除等。前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。电子系统的微型化和集成化是当代技术革命的重要标志，也是未来发展的重要方向，日新月异的各种高性能，高可靠性，高集成化，微型化，轻型化的电子产品，正在改变我们的世界，影响人类文明的进程。 本次课程设计就是将继承芯片焊接在印制电路板上，然后进行调试和维修的过程。关键词 【 收音机 调试 故障 调试 维修 】课设内容本次课程设计重要是理解和调试收音机，下面重点讲解FM微型收音机的工作原理和电路。灵敏度、选择性、失真度都是收音机的主要性能指标。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。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。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一 产品特点 采用电解谐单片FM收音机集成电路，调谐方便准确。接收频率为87108MHZ 较高接收灵敏度 外形小巧，便于随身携带。 电源范围大1.83.5v，充电电池（1.2V）和一次性电池（1.5v）均可工作。 内设静噪电路，抑制调谐过程中的噪音。二. 工作原理 电路的核心是单片机收音机集成电路SC1088。它采用特殊的低中频（70HZ）技术，外围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器，使电路简单可靠，调试方便。图2.2是原理图。 图2.2 原理图元器件说明（一） 元器件清单：序号名称型号规格位号数量序号名称型号规格位号数量1贴片集成块SC10881c126贴片电容104C1012贴片三极管9014V3127贴片电容223C1113贴片三极管9012V4128贴片电容104C1214二极管BB910V1129贴片电容471C1315二极管LEDV2130贴片电容33C1416磁珠电感L1131贴片电容82C1517色环电感L2132贴片电容104C1618空心电感78nH 8圈L3133插件电容332C1719空心电感70Nh 5圈L4134电解电容100U6 6C18110耳机322EJ135插件电容223C19111贴片电阻153R1136导线0.86mm212贴片电阻154R2137前盖113贴片电阻122R3138后盖114贴片电阻562R4139电位器钮内，外各115插片电阻681R5140开关按钮(有缺口)SCAN键116电位器51KRP141开关按钮(无缺口)RESET键117贴片电容222C1142挂钩118贴片电容104C2143电池片正，负，连体片(3件)各119贴片电容221C3144印制板55 2 5mm120贴片电容331C4145轻触开关6 6 二脚S1，S2各221贴片电容221C5146耳机插座3.5XS122贴片电容332C6147电位器螺钉1.6 5123贴片电容181C7148自攻螺钉2 8224贴片电容681C8149自攻螺钉2 5125贴片电容683C9150实习指导书12页1（二） 元件说明1. 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表2-1色差法表值棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银12345678905%10%2.贴片三极管：本次课设贴装的FM微型收音机中有两种三极管。9012和9014； 9014属于高频小功率三极管，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2-3所示。图2-33. 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。4. 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。5. 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。6.印制电路板的安装如图2-4所示 图2-4 印制电路板安装三、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5351605kHz。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5251605kHz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。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。1.音频信号的发送与接收(1) 三种调制方式 由于音频信号的频率较低，不可能直接发送到远方。 要把音频信号发送到远方，就必须把音频信号装载到具有发送能力的高频电磁波上，这个过程叫做调制，如图2-5所示：图2-5图2-5 调试原理图音频信号的调制有三种方式：调幅（AM）、调频（FM）与调相（PM）。所谓调幅（AM）就是音频信号通过调制器改变高频载波的幅度，变成具有发送能力的已调幅波。调幅方式容易实现，但是抗干扰差。所谓调频（FM）就是音频信号通过调制器改变高频载波的频率，变成具有发送能力的已调频波。调频方式较容易实现，而且抗干扰好。所谓调相（PM）就是音频信号通过调制器改变高频载波的初始相位，变成具有发送能力的已调相波。调相方式比较难实现，多用于军事、国防。(2) 高频电磁波的传播规律高频电磁波随频率的大小划分为地波、天波与空间波三种。只有中长波（30K1500KHZ）才能以地波方式沿着地球表面传播，地波传播稳定可靠，多用于超远程无线电通信和导航通信。只有短波（1.5M30MHZ）才能以天波方式依靠电离层的反射作用传播，天波传播受电离层强度、太阳辐射强度等多种因素影响，使得短波在夜晚的接收效果比白天好。只有超短波（30MHZ以上）才能以空间波方式沿直线传播，虽然空间波的传播距离一般只有几十公里，但是空间波受大气干扰影响小、能量损耗小、接收稳定，多用于电视、雷达和微波通信。 (3) 分立元件FM收音机电路与分析 C1双联可变电容器中的调谐联，供选台用；C2 微调电容，三点统调时进行高端补偿调谐用；C3 高频旁路电容，减少对输入高频信号的衰减；B1 磁棒天线，原边线圈L1（80圈左右）与C1a 、C2 组成输入调谐回路对接收电台的信号产生串联谐振，L2（8圈左右）将已接收电台信号的感应电动势送给T1（变频管）；+EC、R1、D1、D2、R2 对T1（变频管）提供静态偏置，D1、D2 确保 T1工作点的稳定。T1变频管，兼做本机振荡与混频；C4耦合电容，传送本机振荡信号；C5垫整电容，改善本机振荡信号对已接收电台信号的跟踪；C6振荡联微调电容，调准刻度时进行高端补偿调整； C7中频并联谐振电容。2. FM收音机的安装与调试(1) 安装准备工作元件的分类与检测：安装之前，先对元件进行分类，检查有无缺少、损坏。色码电阻的检测：先由电阻的色码读取阻值，再用万用表测量。音量电位器的检测： 音量电位器可以通过万用表检测。音量电位器的开关应通、断明显；音量电位器的电阻应该随着转轴的（缓慢）旋转 而平滑变化。音量电位器的旋纽与安装螺钉应该齐备。电容的检测：电容分有极性与无极性两种。有极性电容要区分正、负引脚一般靠近负极引脚的外壳上标有“-”号，有极性电容的容量较大（F级），需要用万用表检查有无短路、开路或者变质；无极性电容的容量较小，要识别容量，并用万用表检查有无短路。0.01F以上的电容，可用万用表的高阻档检查有无开路。无极性电容的容量识别：无极性电容的表面一般标有耐压值与容量值。但是容量值的识别有一定的规定，下面举例说明。102 = 10102 = 1000pF 104 = 10104 = 100000pF = 0.1F10n = 10nF = 0.01F = 10000 pF (其余可类推)。 （4-1） 双联可变电容器主要用万用表检查旋转过程中，两组定片与动片之间，有无碰触（短接）。喇叭的检测：主要用万用表的低阻档检查有无开路、短路以及声音大小。集成电路芯片的检测：主要检查有无缺损、断脚；正确安装后，需用万用表检查各引脚电压*表中各引脚电压仅供参考，允许一定的偏差。只有偏差太大时，才需要断电检查电路板，电路板检查无误，就需要更换芯片。振荡线圈与中周的检测：主要是分清它们，千万不要混淆。可以对照实习机的说明书分清它们。一般振荡线圈的磁芯为黑色，第一中周的磁芯为白色，第二中周的磁芯为红色。磁棒天线的检测：磁棒天线一般用漆包线绕在磁棒上，可以用细砂纸轻巧的擦掉引线端的漆膜，以便测量。主要是分清原边绕组（80圈左右）与副边绕组（8圈左右）。元件的去污、上锡与整形：安装之前，先对元件的引脚进行去污、上锡与整形，可以提高焊接速度与安装速度、提高装配质量。元件引脚的去污：用细砂纸擦掉元件引脚端的氧化膜，便于上锡。元件引脚的上锡：在去污后的引脚端上锡比较方便，上锡后的元件很容易焊接到印刷电路板上（中周与集成电路芯片不需要上锡）。元件引脚的整形：元件引脚的整形与元件安装的形式有关。元件安装的形式有两种。一种是立式，一种是卧式。电容、中周等多用立式安装，电阻等多用卧式安装。短接线与连接线：有的印刷电路板需要另外安装短接线，使电路接通。短接线可用其他元件的多余引脚（就地取材）。短接线应该最先焊接。一般的收音机都需要使用连接线，实现印刷电路板与电源、印刷电路板与喇叭等的连接。对于连接线的长短，要适中。长了，连接线不够用；短了，不便于测试与维修。连接线一般为比较细的塑包多股线，焊接时间不可太长，防止烫坏塑料外表、造成短路隐患。（2）安装首先焊接短接线；其次按原理图和印刷电路板对照，全部插入所有元件（可在插入前整形）。然后检查，检查无误，即可焊接（注意把元件紧贴印刷电路板，使牢固）。焊接工艺：电烙铁：选用20W内热式，新烙铁头要经过吃锡处理，否则极易“烧死”导致不沾锡、难使用。焊锡：选用光亮、易熔的焊锡或者焊锡丝。助焊剂：起去污作用，有助于传热与焊接，使焊点牢靠。常用中性助焊剂松香或者松香酒精溶液（一般焊锡丝内含有中性助焊剂）。焊接：焊接是一个物理过程，是焊锡在高温下渗透到被焊接物体的表面，冷却后即使被焊接物体连成一体的过程。因此焊接有三个条件：温度、时间与环境。温度不够，则焊锡得不到足够的动能，难以渗透到被焊接物体的表面，容易形成虚焊；时间不够，则温度上不去，时间长了，则容易烫坏被焊接物体；环境对焊接有直接的影响，点和面的焊接所需要的时间大不一样。总的来说，当你感觉到焊锡要象水一样沿被焊接物体的表面渗开时，电烙铁应当离开，并吹气促冷，这样就能够焊接出明亮、光滑、可靠的焊点（前述准备工作完毕，方可进行焊接）。焊接时，烙铁头应该与元件脚、印刷电路板二者保持很好的接触。焊接过程（焊点可靠凝固前）中，切忌晃动被焊接物体。焊接时要谨防虚焊与搭焊（相邻焊点被多余焊锡短接），搭焊产生后，可用电烙铁再加热，等焊锡熔化后，用常温下的镊子，从相邻焊点中间划过去，同时移开电烙铁即可。(3) 调试 焊接工作全部完成后，应该仔细检查有无虚焊与搭焊，检查无误，方可通电调试。准备通电调试之前，必须用万用表mA档串接在电位器开关的两端（注意极性），检查整机电流。整机电流10mA为正常，否则有问题，超过100mA，肯定有搭焊等严重短接存在。如果整机电流正常，即可打开电位器开关，通电调试。工作点的调试 针对集成电路收音机的特点，工作点的调试主要是测量集成电路各引脚的电压，是否与参考值接近。如果差异大，就应该断开电源，认真检查故障。改变R3的值，可以改变16脚的电压。中周的调试 整机电流正常、集成电路各引脚的电压也正常，用镊子碰触双联可变电容器各引脚，均有明亮的咯咯声（可以收音了）表明可以调试中周了。中周出厂时，一般已经调试过，而且调试中周比较难最好不要调。如果必须调试，可以在1000KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），反复、仔细微调两个中周的磁芯（一次不可调得太多，最好能够记住磁芯原来的位置），直到声音满意为止。 对刻度 主要是低端与高端的对准。低端的对准：先在600KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），并与商品机（比较标准）对照。如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏高，表明双联可变电容器的容量偏小，可以通过旋出振荡线圈的磁芯，使其L减小，则双联可变电容器的容量可以增大，直至对准。如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏低，表明双联可变电容器的容量偏大，可以通过旋进振荡线圈的磁芯，使其L增大，则双联可变电容器的容量可以减小，直至对准。 高端的对准：先在1500KHZ附近接收一个远方台（避免AGC影响），并与商品机（比较标准）对照。如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏高，表明双联可变电容器的容量偏小，可以通过调节振荡联的补偿电容，使其容量减小，则双联可变电容器的容量可以增大，直至对准。如果发现所接收电台指示的频率比商品机的偏低，表明双联可变电容器的容量偏大，可以通过调节振荡联的补偿电容，使其容量增大，则双联可变电容器的容量可以减小，直至对准。上述调节对中周的调试有比较大的影响，应该统筹兼顾，反复调节。否则，严重失调、影响整机性