电工电子技术课程设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除湖南农业大学师范学院课程设计说明书 课程名称： 电工电子技术课程设计 题目名称： 调幅超外差式收音机的装备与调试 班 级：2008级机械设计制造及其自动化专业机制教育班姓 名： 学 号： 200840914117 指导教师： 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日目 录一.实训内容1题目概述 1 2设计任务 1 3设计要求 1 二.超外差收音机的工作原理和元器件的检查1工作原理 22元器件的检查 7三.收音机的焊接和组装1焊接的技术要求 92安装的技术要求 93其他各零件安装要求 9四.调试及故障排除1通电前的检查 102通电实验 103调试 104不正常情况的调试 115统调 11五.心得与体会 12六.参考文献 13调幅超外差式收音机的装配与调试学 生：周光辉(科学技术师范学院08级机制教育班级，学号200840914117) 摘 要：由于本次设计是对超外差式调幅收音机进行组装与调试，因此装配的主要内容是收音机电路原理图与印刷线路板的比照校对，元器件的识别、检测和正确的焊接装配方法的掌握等。但应对收音机的原理、线路设计、元器件的选择、总体结构及电路板的布线与设计等一系列问题进行了解。关键词：原理；元器件；组装；焊接、调试；故障排除一、实训内容1.题目概述通过对一台调幅收音机的安装、焊接和调试，了解电子产品的装配过程，掌握电子元器件的识别方法和质量检验标准，掌握收音机的工作原理，并了解整机的装配工艺，培养实践技能。理论联系实际，加深对电子学理论知识的理解。2.设计任务1）印刷电路板的检查：2）元器件的检查：3）焊接与安装4）检查焊接的质量，并进行元器件的调试。5）收音机验收。3.设计要求1）学会分析收音机电路图。2）对照收音机原理图能看懂印制电路版图和接线图。3）与实物相对应认识电路图上的各种元器件的符号。4）测试各种元器件的主要参数。5）认真细心地按照工艺要求进行产品的安装和焊接。6）按照技术指标对产品进行调试。7）撰写实训说明书（字数3000左右，要全面反映各实训环节，并列出参考资料目录，最后总结设计的心得和体会）。二、超外差收音机的工作原理和元器件的检查1.工作原理1）概述收音机是接收无线电广播发送的信号，并将其还原成声音的机器，根据无线电广播的种类不同，即调幅广播（AM）和调频广播（FM），接收信号的收音机的种类亦不同，即调频收音机和调幅收音机。有的接收音机既能接收调幅广播，又能接收调频广播，称为调幅调频收音机。2）调幅收音机的构成调幅收音机的基本功能就是把空中的无线电波转变成高频电信号，这一功能由接收天线来实现。然后解频，即把调制在高频载波上的音频信号从已调幅高频信号上卸下来，亦常称检波，实现这一功能的电路叫检波器。最后，用检波出来的音频信号来推动扬声器或耳机，即声音恢复。收音机的分类方法很多，依其电路程式可分为直接检波式，高放式和超外差式。以通道分，有单通道调幅收音机和立体声调幅收音机。 直接检波式和高放式收音机因其灵敏度低，音质差，已基本不再生产和使用，现在用的调幅收音机基本上都是超外差式。故这儿只介绍超外差式调幅收音机的结构和原理。A、超外差式收音机的结构超外差式收音机的结构框图如图1示：高频部分 中频部分 检波部分 低频部分 扬声器 图 1超外差式收音机机主要由输入调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低放、功率放大电路和喇叭或耳机组成。B、工作原理由输入电路，即选择电路，或称调谐电路把空中许多无线广播电台发出的信号选择其中的一个，送给变频级中的混频电路。混频将输入电路送来的已调幅调信号变为中频调幅信号，而他们所携带的信号是不变的，即调幅信号的频率变为中频，但其幅值变化规律不改变。不管输入的高频信号的频率如何，混频后的频率是固定的，我国规定为465千赫。中放将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来，送给前置低放。前置低放将检波出来的音频信号进行电压放大。再由功放将音频信号放大，放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平，扬声器或耳机将音频信号转变为声音。3）超外差式晶体管收音机工作原理分析：A、输入调谐回路输入调谐回路也称为天线输入回路，高频变压器是中波段输入调谐回路中的变压器，高频变压器分初级线圈和次级线圈，均绕在磁棒上，双连可变电容器的调谐连，补偿电容，补偿电容采用小型半可变电容器，调整其电容量，可以使输入回路和振荡回路的高端频率同步，从而提高频率高端的灵敏度。 双连可变电容器与高频变压器的初级线圈组成串联谐振回路，双连可变电容器的容量从大到小，可使谐振频率在一定的范围内连续变化。当外来信号的某一电台频率的信号与谐振频率一致时，调谐电路发生谐振，这时初级线圈两端某一电台频率的信号电压最高，并同时衰减了其他频率信号，达到了选台的目的。 高频变压器的初级还与次级线圈组成高频变压器，将调谐电路选出的信号电压，通过次级耦合到下一级。B、变频级电路 变频级的任务是把调谐回路选出来的某种频率的高频信号转变为一个固定的465千赫中频信号，然后把载有音频信号的465千赫中频信号耦合到中放级。为完成变频级的任务，变频级电路必须具备两部分电路： 本机振荡电路； 混频电路。用一只晶体管完成本机振荡和混频两个任务的电路称为变频电路。外来的高频调幅信号经高频变压器次级线圈耦合到三级管的基极和发射极回路中，而从集电极和发射极回路输出。本机振荡回路的高频信号加在V1管的发射极和基极回路中，而从集电极和基极回路输出。结果，在三级管的集电极电流中包含外来信号和本机振荡两种频率。当这两种不同频率的信号在同一时刻从基极和发射极进入三极管的输入回路以后，就会在集电极中输出f振、f振+f外、f振-f外、f外-f振 、f外等多种频率的混合信号。 其中f振 - f外 =465千赫，正是中放级所需要的中频信号。为了选择出465千赫的中频信号，并同时衰减集电极的其他频率信号，在集电极回路中并联了由第一中频变压器的初级线圈和电容组成的谐振电路，电路谐振于465千赫，此时，中频变压器初级线圈两端阻抗很大，使集电极输出的465千赫的电流转换成很高的谐振电压，耦合到变压器的次级。对于其他频率，由于他们的谐振阻抗极低，几乎没有电压耦合到次级，达到了选频的目的。C、中频放大电路采用两级单调谐中频放大电路。T3是第一中频变压器，通常称为中周，T4、T5分别为第二中周和第三中周。上述三个中周的作用有四点：1、中周内的线圈初级与电容组成谐振回路，选择465千赫的中频信号，并衰其他频率的信号；2、隔直流，使各级晶体管的静态工作点独立；3、转换阻抗，在前后级的输出与输入回路之间进行阻抗匹配；4、传递中频信号。每一级的中周的参数和性能有所不同：第一级中周主要考虑选择性；第二级中周兼顾通频带的宽度和选择性；第三级中周兼顾通频带的宽度和增益。并且各中周的变压比、抽头数不一样。中频信号在中频级经过两次放大，并经过四个中频谐振回路的选择。可以说，超外差式晶体管收音机整机的灵敏度和选择性决定于中频级。D、检波级电路 检波级的任务是把所需要的低频信号从中频信号中取出来，并耦合到低频放大级去。V5三极管作为二极管用，R9为检波滤波电阻，C9、C6为检波滤波电容，RP为音量电位器，R6是自动增益控制电路中的滤波电阻。 中放级输出的465千赫的中频信号，经T5耦合到V5，由于二极管的单相导电性，把中频信号负半波去掉，变成正半周的中频脉动直流信号。实验证明，中频脉动直流信号中包括如下三种成分：中频等幅成分、音频成分、直流成分。 C8、C9和R9组成的型滤波电路。由于C8、C9对中频的容抗很小，对音频的容抗较大，对直流的容抗无限大，同时，R9对中频、音频、直流成分的分压一视同仁。因此经过型滤波后，中频成分被虑掉，大部分的音频信号加在电位器RP上，形成音频电压，经C12耦合到低频放大级。F、自动增益控制电路自动增益控制电路（简称AGC电路）的作用是为了使收音机在接收强弱不同的信号时都能收听到同样的音量，即使信号的强弱变化较大，也能大体维持一定音量不变。 自动增益控制的工作原理是利用了检波输出的音频脉动直流成分通过电阻R6控制V3发射结正向电压的大小，从而改变V3的增益，AGC电路实际上上起了一种负反馈的作用（电压并联负反馈）。G、低频放大电路低频放大电路是V6、V7管等元件组成两级共发射极放大电路，检波器负载RP取得的音频信号电压经C12耦合到V4管的基极，放大后从集电极输出，经C13耦合到V7管的基极。功率放大器的输入变压器T6的初级是V7管的集电极负载。 H、推挽功率放大电路 功率放大的主要任务是将末前级送来的音频交流信号放大到足够大的功率输出，从而推动喇叭发音。电路中V9、V10两只低频功率三极管与输入输出变压器组成推挽功率放大电路。对于NPN型晶体管V9、V10来说，推挽放大就是轮流地分别放大T6次级输出正半周信号。由于输出变压器T7初级两端反相，因而T7次级得到一个完整的音频信号。R16是两管的上偏流电阻，V8是两管的下偏流二极管，上述器件给两功放管提供偏置。C15、C14分别为V10、V9的负反馈电容，可以减少啸叫和噪音，改善音质。2.元器件的检查1）线圈：用万用表电阻档测量是否有断路、短路现象。 2）磁性天线：包括磁棒和天线线圈。磁棒应检查是否平直，是否有裂纹，能否插入天线线圈和支架中。天线线圈应检查是否松脱，绝缘是否良好，线圈骨架是否破损，用万用表电阻挡测量线圈是否有断路现象。3）FM鉴频线圈用万用表电阻挡测量线圈是否有断路、短路现象。4）中周用万用表电阻挡测量初、次级线圈是否有断路、短路现象。5）调频滤波器选频和滤波。6）电容器本电路共10只电容器，其中4只电解电容器采用直标法表示电容量的大小，并标由正负极性，使用时不要接反。瓷片电容采用数值标志法表示电容量大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位数1表示乘上101 ，如：223表示22103pF=0.022F。使用前应测量电容器的容量是否与标称值符合，无条件时可用模拟万用表“”档测其充放电能力来判断（5000pF0.33F可选R10K档，4.7F100F可选100档）。可变电容使用前用万用表检查定片、动片是否有短路处，旋转轴时是否平滑、轻松。7）电阻本电路11只电阻，阻值采用色标法，第一色环表示第一位数字，第二色环表示第二位数字，第三色环表示有效数字后有几个0，第四色环表示阻值的误差。色环所代表数及数字的意义色别第一色环（第一位数）第二色环（第二位数）第三位数（应乘数）第四位数（误差）棕 11 101 _红 22 102 _橙 33 103-黄 44104 _绿 55 105 _兰 66106 _紫 77107 _灰 88108 _白 99109 _黑 00100 _金 - -10-1 5%银 - -10-2 10%无色 - - 20%使用前用万用表检查阻值是否与标称值相符。8）电位器使用前，用万用表电阻挡测量电位器两固定端阻值是否与标称值相等；滑动端与固定端间的电阻值从最小到最大或从最大到最小变化时，表针移动是否平稳，如有跳动现象说明动接点接触不好，还要检查动触点与两固定端的零位电阻，零位电阻越小越好。9）三极管本电路三极管采用9018、9014、9013H。使用前采用万用表电阻档测其PN结正反向阻值，来判断三极管的好坏。测量时注意，一般模拟万用表黑表笔为电源正极，红表笔为电源负极；数字万用表红表笔为电源正极，黑表笔为电源负极。请参阅相关资料。10）扬声器可用万用表测量其直流电阻。其次是外观检查：如纸盆是否完好，纸盆与支架粘合及音圈引线应无开胶和脱焊。三、收音机的焊接和组装1.焊接的技术要求1）焊接前电阻要看清阻值大小，并用万用表校核。2）电容、三极管要看清极性。3）一旦焊错要小心地用烙铁加热后取下重焊且拨下的动作要轻。4）如果安装孔堵塞，要边加热，边用针通开。5）尽量避免虚焊。2.安装的技术要求1）凡有文字表示名称和特性的元器件，在安装后应能方便地看到文字标志。2）元器件在印刷电路板上的分布应尽量均匀、整齐，不允许斜排、立体交叉和重叠排列。3）有安装高度的元器件要符合规定要求，同一规格的元器件应尽量安排在同一高度上。4）安装顺序一般为先低后高，先轻后重，先易后难，先一般器件后特殊器件。5）元器件引脚成形必须利用镊子、尖咀钳等工具。不得随意弯曲，以免损伤元器件。6）印刷电路板要保持干净，不要用汗手摸电路板上焊盘，以免焊盘氧化生锈，导致焊接困难和虚焊。7）集成电路的焊接首先要注意方向性，其次要注意各引脚与焊盘的位置上下、左右对齐，即可焊接。焊接各引脚时，速度尽量快，以免温度过高烫坏集成电路，焊好一处，应稍停留一下，等温度下降再焊另一引脚。8）发现元器件有错误，如方向反、错位应立既停止焊接，小心取下并恢复正常，方可继续焊接，注意不要搭焊、虚焊、漏焊。如果有搭焊可用通针拨开，焊开。3.其他各零件安装要求1）安装电阻时应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，它们不要超过中周的高度。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）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）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6）发光二极管的安装要弯曲后，直接插在电路板上焊接。7）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。四、调试及故障排除1、通电前的检查1）通过目测检查电路板元器件的焊接位置是否正确、元器件参数是否正确、是否有虚焊等现象，连线是否正确、是否有遗漏；2）用万用表电阻档检测电路焊接是否有短路和断路。将万用表正极表棒接收音机电源负极，万用表负极表棒接收音机电源正极，万用表所测量的收音机整机电阻值大于10K。将两表棒对调，测量的稳定阻值应大于30K；3）将AM / FM选择开关先置于接收AM调幅广播位置；4）以上步骤完成后，可进行通电试验，注意电源极性，不要接错。2、通电实验1）将直流电流表串接在电源回路中，接通电源，打开电源开关，观察电流表电流指示，电流值正常情况下应在 5mA20mA之间，（这一电流值与收音机输出音量有关，音量大时输出电流同时增大）。2）在静态电流正确的情况下，将电位器旋钮旋到最大，收音机喇叭应有电流声，并随电位器的调整音量增大或减小。3）调节可变电容器，应收听到电台广播。 3、调试中周在出厂时已基本调在465千赫左右，而本机振荡线圈因外围电路的参数的差异，所选的电台出现的位置与实际频率位置有所不同，但不影响收音。所以上述步骤完成后，收音机基本可以正常工作。如果出现所选电台位置不在规定位置，同时，为了掌握收音机的调试方法，可以进行适当的调整，其调整方法如下：A、调整中频频率：如果收音机能够收到电台，这时调整收音机的调谐旋钮，使其收到一个较弱的电台，并调整天线线圈和补偿电容使电路同步，然后从最后一个中周起，逐个向前调整，直到音量最大。课程设计所设计的收音机只有一个中周，所以只调整一个中周，直到声音最大。B、调整频率范围：国家标准规定收音机中波频率范围是535 1605千赫。调整频率范围是通过调整本机振荡频率来实现，在低端如：640千赫中央台，调整本机振荡线圈的磁芯，使收音机收到640千赫电台广播。再找一个高端电台，如1500千赫电台，调整中波振荡回路的补偿电容，使收音机收到这一电台广播。反复几次直到调好为止。C、统调： 收听低端一个电台，移动天线线圈在磁棒上的位置，使声音最大。然后再在高端收听一个电台，调整输入回路的补偿电容,使声音最大。反复几次，使声音大小适中。D、调频广播：其调整方法基本相同。4、不正常情况的调试：在调试过程中如果出现无声音或声音太小的不正常情况，可按如下步骤进行检查和调试：A、外观检查是否有焊接错误；B、用万用表电压档测量电源电压是否正常；C、根据给出的芯片的各管脚的电压数值，实际测量各管脚电压值，并与之对比，如发现电压值不对，对照电路分析查找故障。 5、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