超外差式收音机原理及安装调试(简版)

1、超外差收音机原理安装与调试实验指导书孙红兵 陈华宝编电子与电气工程系2008 年 9 月1超外差式收音机基本原理由于最简AM收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的放大，要想在整个中波频段535kHZ1605kHZ获得一致放大是很困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机。所谓超外差式，就是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（利用晶体管的非线性作用导致混频的结果产生许多新的频率），再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波（如：调幅中频国际上统一为465KHZ或455KHZ ）调制波，这个过程称为变频。超外差的实质就是将调制波不同频率的载

2、波，变成固定的且频率较低的中频载波（简称中频）。在广播、电视、通讯领域，超外差接收方式被广泛采用，如图2.2。通过变频，将所要收听的电台的高频信号变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行中频放大和检波。超外差式收音机的中频一般选择在465kHz或455KHZ。混频器的输出回路和中频变压器专门对465kHz 或 465KHZ 谐振。比较起来，超外差式收音机具有以下优点：接收高低端电台（不同载波频率）的灵敏度一致；灵敏度高；选择性好（不易串台）。超外差式收音机包括调频与调幅两种，本书仅介绍调幅式超外差式收 音机的组成、原理、安装与调试方法。1.3超外差式调幅收音机基本组成调幅收音机由输入回路、本振

3、回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路（AGC ）及音频功率放大电路组成，如图 1.1所示。图1.1调幅收音机原理框图1.3.1输入回路收音机输入回路的任务是接收广播电台发射的无线电波，并从中选择出所需电台信号。输入回路是由收音机内部的磁棒天线线圈与调台旋钮相连的可变电容构成的LC调谐电路，如图2.4所示。调节可变电容 C可使LC的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。再由L2耦合到下一级变频级。初綁图2.5变频电路图2.4输入回路1.3.2变频电路变频电路由混频、本机振荡和选频三部分电路，其主要作用是把不同频率的输入信号变成频率固定的465 kHz的中频信号，如图 2

4、.5所示。VI、L4、L3、C2b组成本机振荡电路，产生一个比输入信 号频率高465kHz的等幅振荡信号。V1、C5、T1组成混频器，把输入信号和本振信号在V1中进行混频，利用晶体管的非线性，产生各种频率的电信号，再通过负载谐振电路（T1、C5），从众多频率的信号群中选出465 kHz的中频信号。1.3.3中频放大及检波电路选频级输出的中频信号由V2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器B4和谐振电容C。它们也是并联谐振在中频465kHz。中频信号进行中频放大器放大以后，再送给检波以得到所需的音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。电路如图2.5所示。V2、V3为中放管

5、。T2、T3为中频变压器，因谐振频率为465 kHz，故简称 中周”电路作用是放大465 kHz的中频信号，提高灵敏度和选择性。图2.5中频放大及检波电路收音机检波电路的任务是把要接收的广播电台音频信号从中频载波中“取下来”，以达到接收的目的。V7为检波二极管，它的作用是对中频载波信号进行检波，检波后的残余中频及高次谐波再通过 C16、C17、R10组成高频滤波电路滤除，最后把取出来的音频信号经电容耦合到低放级放大。RP为检波负载。电路作用是利用 V7的单向导电性，取出中频调幅信号中的音频信号，以便放大和声音还原。134自动增益控制电路(AGC)如图2.5所示，R6、C3组成音频滤波电路，电路

6、作用是利用R6、C8电路输出的随音频信号强弱变化的直流电压，控制放大管V2的静态工作电流，从而控制增益。保证中频信号不随电台信号强弱而变化，趋于 稳定。1.3.5音频功率放大电路组成如图2.6所示，V4为前置放大管。V5、V6为推挽功 放管。T4、T5为输入、输出变压器。电路作用是放大音 频信号，输出足够的音频功率，推动扬声器Y发声。图2.7六管超外差式调幅收音机的整机电路1.3.6六管超外差式调幅收音机的整机电路2中夏牌S66D(E)型收音机的安装与焊接中夏牌S66D(E)型收音机，采用典型六管超外差式电路，具有安装调试方便、工作稳定、灵敏度高、选择性好等特点，功放级采用无输出变压器的功率放

7、大器(OTL电路)，有效率高、频率特性好、声音宏亮、耗电省等特色。2.1电路组成及原理图3.1是中夏S66D型收音机的原理电路图。为了分析方便，它的工作过程可以画成方框图，如图3.2。VTI 31XJ2UIV72 jLM 20：JDG2U1U 3niAT3* tAt IQOuT BJffi,所以有 -即fLc直线斜率大于fic的直线斜率，两者不平行，那么在低b2b|端时其频率之差小于 465KHz (fL-fi465KHz),若设计时设计在中间一点(1000KHZ )处两者之差为456KHZ,这样只能做到一点跟踪。不能满 足要求，因此只能想办法使本振低端的频率提高，本振高端的频率降低以达到要求

8、，使它们在低端、中间及高端都相差 465KHZ ,实现理想跟踪。那是不是在整个波段范围内处处都能理想跟踪(处处相差465KHZ )呢？答案是不可能的，一般只分别在低、中、高频段附近各找一点能实现跟踪，就认为它能在整个波 段范围都能实现跟踪，即所谓“三点跟踪”。3.3.3三点跟踪一统调由于实际调整中要真正做到双连旋在任何角度上，本振回路和输入回路的差值都等于465KHZ是不可能的。所以一般只要在三点频率上即低频端600KHZ附近，中频1000KHZ附近，高频端1500KHZ附近实现同步跟踪就可以认为其它们各点也基本同步，这样就能达到良好的跟踪，获得良好的接收效 果。由实际的跟踪曲线知，低频端：f

9、e-fi465khz因此要使低频端两者之差fe-fi=465khz，必须提高本振回路低频率端的振荡频率，要提高回路的频率，则必须降低回路的电感量 和电容量，而回路电感量固定，只有降低电容量，串联电容能使回路的总容量降低，所以在本振回路 中串联一个Cp电容称为垫整电容，以提高本振回路低端的频率，这样就能使fe-fi=465khz ;那么要使高频端的fe-fi=465khz,必须降低本振回路的振荡频率，与上述过程相反，因此必须在本振回路中并联一个补偿电容以提高回路的电容量，从而降低本振频率，最终使fefi=465khz 。图4.3变频部分原理图总之，为了实现三点跟踪，解决办法是：在低频端要提升本振

10、回路的频率的方法是在本振回路中 串联一个垫整电容 C4,在高频端要降低本振回路的频率的方法是在本振回路中并联一个补偿电容C3,如图4.3所示，经过上述处理后，fec曲线变成了 “S”形。如图4.4所示：“S”形曲线怎样形成的？“S”形曲线是这样形成的：C4,C3作用是相同的，只不过在低频端，C4作用显著，C3的作用甚微，而在高频端， C3作用显著，C4作用甚微。因为在低频端，C1b是全旋进去，C1b容量达最大C1bmax,C1bmin与C4相近，ClbmaxC3,此时C4作用影响最大，可忽略C3的作用，本振回路总容量为 C4C1bmax ,比没有串接C4时减小了，所以本振回路的低频端频率得以提

11、升，使fe-fi=465khz。C4 Clbmax随着双连电容的旋出，C1b减小，但由于 C4是固定的，所以容量变化是缓慢减小的，此时C3作用也渐渐明显，因此在低频段，本振回路的频率变化是缓慢上升的，而不是直线上升，如曲线中AO段。在高频段，C1b全旋出，C1b容量最小为 Clbmin，本振回路的频率最高，C4C1bmin,C1bmin与C3相近，此时C3的作用明显。回路的总容量为(C3+C1bmin)C4比没有并接C3时容量增大了，所以在高频段本振回路的频率降低了，使得fefi=465khz。随着双连的旋进，C1b增大，C4是固定的，使得回路总容量的变化是很缓慢增加，C4作用也渐渐加大，因此

12、，本振回路的频率是缓慢降低，而不是直线降低。如图中的BO段。这样，由于C3、C4共同作用的结果，就形成了本振回路的fec曲线。既然本振回路的feC为“S”形状，则决定了它所能接收的外来信号的频率曲线fsc也应为“S”形，本振回路的“ S”形曲线要比输入回路的“ S”形曲线高出一个 465KHZ :由于输入回路 的跟踪作用，那么它的频率曲线也必须是一个“S”形曲线且与外来信号频率曲线重合。而此时，输入回路的fic曲线仍为一直线，则通过低端调输入回路的电感L1和高端调输入回路的补偿电容C2,使此直线fic与外来信号fsc交于一三点，达到“三点”跟踪的目的。综上所述，收音机频率跟踪的调整技术上关键在

13、于两点：调波段频率范围 (即对刻度亦即调整本振回路的频率）。选择正确的垫整电容 C4和C3数值，使本振回路曲线为“ S”形，并通过低端电感 L4（ B2的磁芯），高端调补偿电容 C3 （一般为拉线电容），使高、低两端的频率固定在所要求的频率范 围上。调跟踪，即调整输入回路的频率。通过低端调电感L1 （移动线圈在磁棒上位置），高端调补偿电容C2 （一般为瓷可调电容），以改变fic直线的位置与斜率，使它与外来信号频率曲线交于三 点，从而达到三点跟踪。频率覆盖具体的调整方法（说明：高频调幅信号的调制度应约为30%。低端调电感，高端调电容）对刻度： 接收535KHZ的调幅信号时，将双连电容全旋进去，调

14、振荡回路的线圈L4，使声音达最大而且不刺耳。 接收1605KHZ的调幅信号时，将双连电容全旋出， 调振荡回路的补偿电容 C3、，使声音达最大 而且不刺耳。三点统调具体的调整方法：接收600KH z的调幅信号时，将双连电容旋至600KH z的刻度处，调输入回路的线圈L1即线圈在磁棒上的位置 ，使声音过最大而且不刺耳。接收1500KHZ的调幅信号时，将双连电容旋至1500KHZ的刻度处，调输入回路的补偿电容C2、，调整时可以不进行）使声音过最大而且不刺耳。（1000KHZ在设计时已达到了跟踪，如何判断收音机是否已统调好洞棒绝錄A 、z -q亦1卜2m图4.5用铜铁棒来检验，如图4.5所示。检验时：

15、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 B1使声音增加，说明 B1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B1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E1（会使E 1的电感量增加）使声音增大，则说明 B1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B1都使声音变小，说明统调是合适的。3.4收音机的调整步骤3.4.1调静态工作点目的：使各级三

16、极管都处在工作状态。方法：略3.4.2调中频目的：使三个中频变压器都准确谐振于465KHz上。方法：将465KHz的中频调幅波信号输出线的非接地端接入VT1的基极，地线接至电池的负极，将双连电容全旋进去，用无感起子依次调整BZ3 、BZ2、BZ1 的磁芯位置，以改变其电感量，使声音达最大而且不刺耳。由于前、后级之间相互影响，反复调整几次。3.4.3 对刻度（调整振荡回路的电感、电容）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 535KH Z 1605KH Z。方法：接收535KHz的调幅波信号（将信号输出线的非接地端靠近磁性天线，地线接至电池的负极），将

17、刻度盘旋至535KHz处，用无感起子调整振荡回路的线圈 B2的磁芯位置，以改变其电感量，使声音 达最大而且不刺耳。接收1605KHZ调幅波信号（将信号输出线的非接地端靠近磁性天线，地线接至电池的负极），将刻度盘旋至1605KHZ处，调振荡回路的补偿电容 C3 （拉线电容），使声音达最大而且不刺耳。由于高、低端之间相互影响，反复调整几次。3.4.4 调统调（调整输入回路的电感、电容）目的：使本机振荡频率与输入回路频率的差值恒为中频 465KHZ。方法：接收600KH z的调幅波信号（将信号输出线的非接地端靠近磁性天线，地线接至电池的负极），将刻度盘旋至600KH z的刻度处，调输入回路的线圈 B

18、1在磁棒上的位置，以改变其电感量，使声音达 最大而且不刺耳。用蜡烛将线圈 B1 固定。接收1500KHZ的调幅波信号（将信号输出线的非接地端靠近磁性天线，地线接至电池的负极），将刻度盘旋至1500KHz的刻度处，调输入回路的补偿电容 C2 （磁可调电容），使声音达最大而且不刺耳。由于高、低端之间相互影响，反复调整几次。希望每位同学都能通过组装 S66D 型超外差收音机， 增加自己的理论知识， 提高焊接和调试的能力， 为今后继续学习电子技术打下坚实的基础。报告要求条目1实习项目。2、目的。3、简述超外差收音机工作原理（附完整的电路图）4、安装过程。5、各静态工作点值。6、单元调试及统调经过。7、所遇故障分析与解决。&体会与建议。附表1兀器件清单序号名称型号规格位号数量1三级管3DG201 （绿，黄）VT11支2三级管3DG201 （兰，紫）VT2 VT32支3三级管3DG201 （紫，灰）VT41支4三级管9013HVT5 VT62支5发光二级管3红LED1支6磁棒线圈5*13*55mmT11套7中周红，白，黑，T2 T3 T43个8输入变压器E型