六管收音机课程设计报告.doc

信息与电气工程学院通信终端创新设计项目二级项目设计说明书（2013/2014学年第一学期）题 目 ： 六管收音机设计 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ：设计周数 ： 1周 设计成绩 ： 2014年1月3日9018-2袖珍型超外差收音机组装实验1、设计目的1.1 掌握各种电子元器件电路特性和电子元器件的作用。1.2 熟练掌握收音机的工作原理，并读懂电路原理图。1.3 按照印刷电路板正确装配器件，并正确焊接和调试。2、收音机的原理及电路图2.1 最简单的收音机原理图2-1最简单的收音机组成框图上图中，LC谐振回路是收音机输入回路，改变电容C使谐振回路固有频率与无线电发射频率相同，起到选频的作用。经高频放大电路放大后，通过由二极管D和滤波电容C1构成的检波电路，将调幅信号包络解调下来，得到调制前的音频信号，再将音频信号进行低频放大，送到喇叭，就完全还原成可闻的声波信号。2.2 超外差式收音机原理图2-2 超外差原理超外差式通过输入回路先将电台高频调制波接收下来，和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波（465KHz）调制波。2.3 逐级分析图2-3原理图2.3.1 输入级输入级调谐回路是由双联电容 CACB 和天线线圈 T1 组成。调节可变电容 CB 可以同时改变CA，使LC 的谐振频率等于电台频率，以选择不同频率的电台信号。再由T1的d,c端耦合到下一级变频级。2.3.2 变频变频回路由混频、本机振荡和选频三部分电路组成。变频级是以晶体管VT1为中心，它兼有振荡、混频两种作用。它的主要作用是把输入的不同频率的高频信号变换成固定的465kHz的中频信号。由晶体管VT1、可变电容CB、中周T2和电容 C1构成本地振荡器。它能产生等幅高频振荡信号，振荡频率总是比输入的电台信号高465kHz。天线所接收信号由T1耦合到VT1的基极，本机振荡信号通过C1耦合到VT1的发射极。两种频率的信号在VT1中混频，混频即相当于模拟乘法器,混频后由集电极输出的信号中包含了本振频率和电台振荡频率的差频为465kHz的中频信号。由T3的初级线圈和谐振电容C组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz,对混频输出信号进行选频,滤去其他频率的信号,只把465kHz的信号耦合到下一级。2.3.3 中放选频级输出的中频信号由VT2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器T4的初级线圈和谐振电容C，它们也是并联谐振在中频465kHz,对中频信号再一次选频,以保证只有有用信号被放大。2.3.4 检波与AGC检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。检波工作由三极管 VT3 的 be 结来完成，再由 C5 滤去残余的中频成分， 在检波负载RP上得到音频信号。检波后，音频信号由C6耦合到下一极去。自动增益控制AGC:AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，其控制过程是：外信号电压Vb3Ib3Ic3Vc3通过Vb2Ib2Ic2外信号电压2.3.5 低放级（电压放大）VT4检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，把音频信号进行放大，使功放级得到更大的音频信号电压，使收音机有足够的音量。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。但是音频信号经过放大后带负载能力还是很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。2.3.6 功放级功率放大器的任务时不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏置电阻。C9是隔直电容， 也是耦合电容。为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。3、 实验器材3.1 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。具体方法如下：表3-1色环电阻辨认棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银12345678905%10%电阻值计算方法：在实物电阻中，第一二种颜色所对应的数字代表电阻值的前两位数字，最后一种颜色所对应的数字代表电阻值中从第三位开始数，“0”的个数。（例如：一个电阻色环如：橙，黑，橙，金，即30000+/5%）3.2 电解电容和瓷片电容：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。瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。3.3 三极管：本次课程设计组装的收音机中有两种三极管。V5，V6为9013属于中功率三极管，V4为9014属于高频小功率三极管，在安装时，一定注意要将元件安在正确的位置，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。3.4 中频变压器（中周）：中频变压器（简称中周）三只为一套，T2为振荡线圈的中周型LF10-1（红色），T3为第一级中放用的中周型号为TF10-1（白色），T4为第二级中放的中周型号为TF10-1（黑色）。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。3.5 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，焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。3.6 调谐盘：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。3.7 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，安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。3.8 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。表3-2实验元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1三极管3DG201(绿,黄)VT11支18瓷片电容682,103C2,C1各12三极管3DG201(蓝,紫)VT2,VT32支19瓷片电容223C4,C5C73支3三极管3DG201(灰,紫)VT4,1支20瓷片电容CBM-223CA1支4三极管9013HVT5,VT62支21收音机前盖1个5发光二极管3红LED1支22收音机后盖1个6磁棒线圈5*13*55mmT11套23刻度尺音窗各17中周红，白，黑T2，T3，T43个24双联拔盘1个8输入变压器E型六个引出脚T51个25电位器拔器1个9扬声器58mmBL1个26磁棒支架1个10电阻器100欧姆R6，R8，R103支27印刷电路1块11电阻器120欧姆R7，R92支28电原理图及装配说明1份12电阻器3301.8K欧姆R11,R12各1支29电池正负极簧片(3件)1套13电阻器30K，100KR4，R5各1支30连线导线4根14电阻器30K，200KR3，R1各1支31立体声耳机35mmJ1个15电位器5K（带开关插脚）RP1支32双联及投盘25*53粒16电解电容047uF（小）10uFC6,C3各1支33电位器拔盘16*51粒17电解电容100uFC8,C92支34自攻螺丝2*51粒4、收音机的焊接与组装4.1 组装前的准备：4.1.1 三极管的检查：a.分清高频管与小功率低频管。b.测量各三极管值，再以值决定决定某级配用三极管。c.尽量地选CEOI小的三极管最好不要单纯地从颜色标记作为三极管值的依据，尽量用晶体管参数测试仪测量和CEOI。4.1.2 电阻检查电阻阻值有用数字表示的，有用颜色码表示的，但都要用万用表一一测量，阻值误差10%左右照常选用，不必强求原来的标称值。选用的功率应大于在电路中耗散功率2倍以上，以防止电阻过热、变值乃至烧毁。因受热而损伤的电阻不能再用，带开关的电位器也要按其在电路中的功能要求检测。4.1.3 电容检查用万用表“”档测量电容，主要从表针观察R（该档表的电阻）、C充电时间。由于常用的指针式万用表“”档最大为“10K”，故测量几百皮法小电容时，其时间常数RC太小，只能判断其是否断路。0.022F左右的小电容可观察到指针的变化，漏电电阻应为几十几百兆欧。对于大容量的电解电容，选择适当的“”档测量，其泄漏电阻是与电容量成正比的，泄漏电阻几千百欧以上可用。测量前，充过电的电容要进行放电。测量时，指针式万用表的“”要接在电解电容的“+”极，不要把人体电阻加进去。电容器的耐压值应大于电源电压。本机振荡回路或谐振槽路的固定电容最好用云母或瓷介电容，其电容值不要偏离过大。电解电容误差在100%也照常使用。如有必要，可以用数字万用表（多数带有测电容功能）和电桥测量。4.2 安装过程图4-1电路板焊接图（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。（2）瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中，不要剪的太短，也不要留太长，它们不要超过中周的高度。太高会影响后盖的安装。（3）电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。（4）磁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。（5）由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它接地焊片、双联的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚脚。（6）发光二极管的安装要弯曲后，直接插在电路板上焊接。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。4.3 焊接过程：一般先安装低矮、耐热的元件，最后装集成电路。应按如下步骤焊接：（1）清查元器件的质量，并及时更换不合格的元件；（2）确定元件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对电路板；（3）将元器件弯曲成行，本电路所有的电阻均采用立式插装，尽量将字符置于易观察的位置，字符应从左到右，从上到下。以便于以后的检查，将元件脚上锡，以便于焊接；（4）插装。应对照电路图对号插装，有极性的元件要注意极性，如集成电路的脚位等；（5）焊接。各焊点加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊、短路。其中耳机插座、三极管等焊接时要快，以免烫坏；（6）焊后剪去多余的引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查，并确认无误后方可通电。5、收音机的调试测量电流，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。标准电流值：A点0.280.4mA B点0.450.55mA C点2mA+0.2mA D点1.51.8mA若测得电流值与标称值相差较小，既可用焊锡将这四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双联拨盘既可受到电台。在安装电路板时注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方，这样一台自己辛勤劳动制作的收音机就安装完毕。若测得某一个或几个缺口的电流与标称值相差较大，请仔细检查该级或这几级偏置电阻以及三极管极性有错装，中周是否混装以及元件虚、假、错焊等问题，元件是否有损毁。5.1 调静态工作点。目的：使各级三极管都处在工作状态（V2V6处于放大状态，V1处于放大、振荡状态）。方法：将收音机的本振线圈和输入回路短路。调收音机电路图中各级静态工作电流（用一个小于电路图中标示值的电阻和一个同数量级的电位器串联接入电路中），使各级电流达到图中标示的值。然后，将此电阻和电位器焊下，用万用表的欧姆档测其总阻值，并用一个固定的电阻代替之，安装于相应位置。具体：A点电流调R1(R1用100K+220K(电位器)串联代替;B点电流调R3(R3用10K+47K(电位器)串联代替;C点电流调R5(R5用68K+220K(电位器)串联代替；D点电流调R7、R10都用100+330(电位器)串联代替5.2 调中频。目的：使三个中频变压器都准确谐振于465KHZ上。方法一：旋转双连拨盘，使收音机接收到一个电台节目，然后用无感起子依次整T3、T4的磁芯位置，以改变其电感量，使扬声器中的声音达最大而且不刺耳。调好之后再找出一个电台节目，然后用无感起子依次调整T4、T3的磁芯位置，以改变其电感量，使扬声器中的声音达到最大且不刺耳。方法二：若中周都准确谐振于465KHz上，那么，自动增益控制达到最强。由于，自动增益控制电路实际上是一个负反馈电路。根据这一原理的得出：若中周都准确谐振于465KHz上,B点电流最小。所以，将万用表旋至电流档，然后将万用表串入B点。再用无感起子依次调整T4、T3的磁芯位置，以改其电感量，使扬声器中的声音达到最大且不刺耳。由于前、后级之间相互影响，需要反复调整几次。5.3 调整频率范围目的：使双连电容全部旋入至全部旋出时，收音机所接收的信号频率范围正好是整个中波段535KHZ1605KHZ。方法：用一台正常工作的调幅或调频收音机（调频收音机让他工作在调幅状态），旋转收音机的双联拨盘使它在低频段（550KHz-700KHz范围）找到一个效果较好的电台节目。然后旋转被调试收音机的双联拨盘，使它所指示的频率与正常工作收音机所指示的频率完全相等。再用无感起子调整T2的磁芯位置，使扬声器中的声音达到最大且不刺耳。旋转正常工作收音机的双联拨盘，使它在高频段（1400KHz-1600KHz范围）接收到一个效果较好的电台节目，然后旋转被调试收音机的双联拨盘，使它所指示的频率与正常工作收音机所指示的频率完全相等。再用无感起子调振荡回路的补偿电容，使声音达到最大且不刺耳。由于高、低端之间相互影响，反复调整几次既可。5.4 调统调（调整输入回路的电感、电容） 目的：统调又称“跟踪调谐”。超外差接收中，用差容双连或等容双连实现某一波段内本机振荡频率跟踪输入回路的谐振频率，使两者之差恒为中频频率的方法。可使超外差接收机的频率响应、灵敏度、选择性和增益得到保证。5.如何判断收音机是否已统调好用铜铁棒来检验，检验时：把双连旋到统调点（高频端、低频端均可）附近的一个电台上，然后把铜铁棒靠近磁性天线B1。如果铜端靠近T1使声音增加，说明T1的电感量大了（因为铜是良导体，当铜棒靠近输入回路时，铜棒上产生感应电流，此电流反作用于输入回路，使输入回路的总电感量小），这时应把线圈向磁棒的端头移动，如移到头还是声音增大，则说明T1的初级圈数多了，应该拆下几圈以减小电感量；反之，若磁棒端靠近T（会使T1的电感量增加）使声音增大，则说明T1的电感量小了，可把线圈往磁棒中间移动或增加几圈；如果铜铁棒无论哪头靠近T1都使声音变小，说明统调是合适的。6、实