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吉林工程技术师范学院课程设计论文高频电子线路课程设计 课设题目： 调频收音机的安装与调试 学生姓名： 董 茜 专 业： 电子信息工程 班 级： D0842 学 号： 14 指导教师： 范珩 许艳惠 设计时间： 2011年 6月21日至 2011年7月8日 实验地点： 新实验楼517 19摘要收音机的发明人类自从发现能利用电波传递信息以来，就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机，俗称为收音机。目前的无线电接收机不单只能收音，且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等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。散件为3V 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535KHZ1605KHZ的中波段。调幅收音机：由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路及音频功率放大电路组成输入回路由天线线圈和可变电容构成，本振回路由本振线圈和可变电容构成，本振信号经内部混频器，与输入信号相混合。混频信号经中周和455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此，电台的信号就变成了以中频455kHz为载波的调幅波。中频信号进行中频放大，再经过检波得到音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。关键词：调幅收音机，混频器，检波电路，中频放大Abstract: The invention of radio waves can use human since the discovery of since transfer information，Continuously develop different methods to increase the reliability of communication, communication distance, equipment microscrews melt, the province electrical-controlled, lightly, change etc。Receiving the information used by receiver, better known as the radio. Currently radio receiver not only, and still have the radio can receive images of TV, digital information such as a simple analysis of the telegraph specialized superheterodyne ShiDiao picture radio electric circuit principle of work and assembling and commissioning. For bulk 3V low-pressure gold silicon tube six tube the superheterodyne, has setup convenient debug, stable work, stiff loud, power saving, etc. It consists of input loop high-level radioactive frequency mixing grade, level 1, level 2 intermadite put, pre-liquid and detection of low level, low put put level and male put level components, accept the frequency range for 535KHZ 1605KHZ in bands. Attenuation radio: by the input circuit, the oscillator circuit, frequency mixing circuit, detection circuit and audio power amplifier circuit composed by input loop antenna coil and variable capacitance constitute, the vibration loop by this vibration coil and variable capacitance, the vibration signal constitute the internal mixers, blended with the input signal. By mid-frequency signal frequency mixing and 455kHz ceramic filters composed of intermediate frequency signal obtained selecting loop. So far, radio signal became with intermediate frequency 455kHz for carrier wave attenuation. Intermediate frequency signal frequency amplifier, repass detection get audio signal, the power amplifier output, coupled to the speaker, reduction of voice.Keywords: The mixer，Attenuation radio，Detection circuit，Intermediate frequency amplifier目录摘要I第一章绪论11.1设计目的11.2设计要求11.3无线电技术的发展1第二章调频收音机工作原理32.1 调频收音机的工作原理32.2元器件说明5第三章 调频收音机的安装及调试83.1 收音机的安装83.2 调试及故障排除9第四章 总结12参考文献16附录一17电路原理图17附录二18收音机实物图18第一章 绪论1.1设计目的 通过设计掌握无线电接收机原理和工作过程，以及接收机的调试过程。培养学生的实践能力、团队合作能力、创新能力等。1.2设计要求 使学生掌握高频电子线路基本原理，掌握无线电线路技术个单元电路工作原理。掌握调频收音机的安装与调试过程。理论联系实际，掌握高频单元工作原理。1.3无线电技术的发展随着广播技术的发展，收音机也在不断更新换代。自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中，收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化，功能日趋增多，质量日益提高。20世纪80年代开始，收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。1947年、美国贝尔实验室发明了世界上第一个晶体管，从此以后开始了收音机的晶体管时代并且逐步结束了以矿石收音机、电子管收音机为代表的收音机的初级阶段。 1956年，西德西门子公司研制成了超高频晶体管，为调频晶体管收音机创造了必要的条件。1959年日本索尼公司生产了第一代调频晶体管收音机。 1961年，美国研制了集成电路。随后1966年，日本利用这一技术设计了世界上第一台集成电路收音机，开始了收音机工业的又一场技术革命。从此收音机向着小型化、系列化、集成化、低功耗、多功能的方向发展 。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。 本次课程设计就是将继承芯片焊接在印制电路板上，然后堆砌进行调试的过程。我采购的仲夏牌S66E型收音机试验套件，在原S66D选用的耳机插座上进行了改动。原S66D选用的耳机插座已经不适用现在的需要而被淘汰，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。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，接受频率范围为535KHZ1605KHZ的中波段。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，掌握接收系统调试等。课程设计的要求是分析调频接收系统各功能模块的工作原理，提出系统的设计方案，对所设计电路进行调试。在此基础上可进行创新设计，如改善电路性能；对系统进行仿真分析。第二章 调频收音机工作原理2.1 调频收音机的工作原理如下图2.1所示，为超外差收音机的电路图：图2.1 超外差收音机电路图超外差：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2.2.1色环电阻的辨认棕色红橙黄绿蓝紫灰白黑金银12345678905%10%例如：一个电阻色环如 橙，黑，橙，金，即30000+/5%2.2.2中频变压器（简称中周）T2 为振荡线圈的中周型号为LF10-1（红色）。T3为第一级中放的中周型号为TF10-1（白色）。T4为第二级中放的中周型号为TF10-2（黑色）。中周外壳除起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须可靠的接地。T5为输入变压器，线圈骨架上有凸点标记的为初级，安装时不要装反。其中，三极管VT5，VT6为9013属于中功率三极管。VT1，VT2，VT3，VT4，VT5为3DG201或9014，9018属于高频小功率三极管。VT1选用低值(如黄点或绿点)的三极管,VT2,VT3选用中值(如蓝点或紫点)的三极管,VT4选用高值(紫点划灰点)的三极管。点与色点的对应关系：黄点40-55倍，绿点55-80倍，蓝点80-120倍，灰点：180-270倍，白点270-400倍。2.2.3元件清单如表2-1所示元件清单如下：表2-1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1支2三极管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个序号名称型号规格位号数量序号名称型号规格位号数量6磁棒线圈5*13*55mmT11套23刻度尺音窗各1块7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330欧姆1.8K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粒第三章 调频收音机的安装及调试3.1 收音机的安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）。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。电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。、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。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脚。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。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。3.2 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：530KHZ1600KHZ,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。第四章 总结通过这次课程设计，我学到了很多。例如：设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。之后，进行调试，就完成了整个电路的设计。当然，这个过程是一个十分繁琐的过程，也是一个培养我们自身能力的过程。一 明确系统的设计任务要求对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容及要求，以明确系统应完成的任务。二 方案选择这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的原理框图。方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务，要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理，可靠，经济，功能齐全，技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三 单元电路的设计，参数计算和期间选择根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。1 单元电路设计单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿传输的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号，输出信号和控制信号的关系。2 参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算。只有很好的理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。计算电路参数时应注意下列问题：（1） 元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求；（2） 元器件的极限参数必须留有足够充裕量，一般应大于额定值的15倍；（3） 电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3 器件选择（1） 元件的选择阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有的电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻，电容的性能和容量要求很高。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗，容量，频率和耐压范围是否满足要求。（2） 分立元件的选择 分立元件包括二极管，晶体三极管等。根据其用途分别进行选择。 选择的期间种类不同，注意事项也不同。（3） 集成电路的选择由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要