超外插式收音机(高频课程设计)

1、超外差式收音机课程设计报告一、 实验目的1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。6.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 二、 设计工具材料三极管 ，发光二极管，磁棒线圈 ，中周，输入变压器，扬声器，电

2、阻器，电位器，电解电容，瓷片电容，电池正负极连体片1套，自攻螺丝1粒电位器拔盘螺丝1.6×51粒 电原理图装配及说明书1份 连接导线4根 双联电容1只 收音机前盖1个 收音机后盖1个 频率刻度板及指针不干胶各1块双联拔盘及电位器拨盘各1个磁棒支架1个 耳机插座1个 印刷电路板1块双联及拔盘螺丝3粒 瓷片电容 喇叭压板及自攻螺丝58喇叭1套 电烙铁 螺丝刀、镊子 松香和锡， 两节5号电池。三、 收音机的工作原理图3-1 调幅超外差收音机的工作原理方框图调幅收音机的工作原理过程为：天线接收到的高频信号通过输入，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

3、定好的频率（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。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。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。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

4、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四、 原理说明4.1 输入回路输入回路电路图如下：从磁性天线感应的调幅信号送入C1a、C2和L1组成的输入回路进行调谐，选出所需接收的电台信号，通过互感耦合送入变频管T1的基极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T1磁性天线线圈与调台旋钮相连的可变电容构成的LC调谐电路，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，因为电台信号频率是f=l2LabCA，所以在我们改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。输入信号波形如图3所示：

5、4.2 变频电路变频级电路的本振和混频，要求由一只三极管担任（自激式变频电路）。由于三极管的放大作用和非线形特性，所以可以获得频率变换作用。在图1-3中（不是本收音机电路，借鉴说明）为外来中波信号调幅波，载频为（5351605kHz）；为本机振荡电压信号（等幅波），应为1MHz2MHz。图1变频电路原理图两个信号同时在晶体管内混合，通过晶体管的非线性作用产生的各次谐波，在通过中频变压器的选频耦合作用，选出频率为465KHz的中频调幅波变频管选择满足其ICEO应该小，静态工作点IC的选择不能过大或过小。IC大，噪声大；IC小噪声小。但变频增益是随IC改变的。典型变频级一般在0.21mA之间。本机

6、振荡电压的强弱直接影响到反映管子变频放大能力的跨导，存在着一个最佳本振电压值。若振荡电压值过小，一旦电池电压下降，就会停振；若过大，在高端会产生寄生振荡，本振线圈基本是设计好的，因此轻易不要调节，安装时注意不能接反，否则变成负反馈，不能起振。     图2混频示意图4.3 中频放大、检波及自动增益控制电路中放级采用两极单调谐中频放大。变频级输出中频调幅波信号由B3次级送到V2的基极进行放大，放大后的中频信号再送到V3的基极，由B 5次级输出被放大的信号。三个中频变压器（B3、分接入方式，选取适当的接入系数使晶体管的输出阻抗与中频变压器阻抗近似匹配，以获得

7、较大的功率增益；中频变压器初、次级变比以各自负载选取，减小负载对谐振回路的影响。B5次级送到检波二极管（用三极管的一个PN结进行检波）的中频信号被截去了负半周，变成了正半周的调幅脉动信号再选择合适的电容量，滤掉残余的中频信号，取出音频成分送到低放级，通过R8自动增益（AGC）电压，使第一中放基极得到反向偏置，当外来信号强弱变化时，自动地稳定中放级的增益。使用NPN型中放管，需要“”的AGC电压。检波二极管不能接反，否则AGC电压极性变反，达不到自动控制中放管增益的作用，可产生自激和啸叫。图3中频放大及检波电路示意图4.4 前置低放电路检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低

8、放可将音频信号电压放大几十到几百倍，旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可调节音量。但是音频信号经过放大后带负载能力还不强，不足以直接推动扬声器工作，所以还需进行功率放大。 图 4 低放后的波形图4.5 功率放大器(OTL电路)功率放大器不仅能输出较大的电压，而且能够输出较大的电流，可以直接推动扬声器工作。本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量,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的偏量电阻。变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。为了减少低

9、频失真，电容C9选得越大越好。功率放大器后的波形如图8 所示： 图 5 功率放大器后的波形图五、 元件清单及元件说明序号名称型号规格位号数量1三级管9013V5、V62只2三级管9014V41只3三级管9018V1、V2、V33只4发光二级管3红LED1只5振荡线圈（中周）TF10(红)T21只6中频变压器（中周）TF10（白）T31只7中频变压器（中周）TF10（绿）T41只8输入变压器绿色T51只9磁棒及线圈4×8×80mmT11套10扬声器0.5W8欧57mmBL1只11电阻器100欧R6、R8、R103只12电阻器120欧R7、R92只13电阻器510欧R111只1

10、4电阻器30千欧R41只15电阻器1.8千欧R21只16电阻器100千欧R51只17电阻器120千欧R31只18电阻器200千欧R11只19电位器10千欧RP1只20电解电容47uFC61只21电解电容10uFC31只22电解电容100uFC8、C9、C103只23瓷片电容682C21只24瓷片电容103C11只25瓷片电容223C4、C5、C7、C114只26双联电容CBM-223PFCBM1只27机壳上下盖  各1个28刻度面板  1块29调谐拨盘  1只30电位器拨盘  1只31磁棒支架  

11、;1只32印刷电路板  1块33电池极片  1套（3件）34导线红、黑、黄×2  4根35耳机插座3.5mmCK1只36螺丝PA2×6(自攻) 1个37螺丝PM1.7×4 1个38螺丝PM2.5×43个元件说明电阻：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：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。

12、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，在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。 三极管：本次课程设计组装的收音机中有两种三极管。V6，V7为9013属于中功率三极管，V5为9014属于高频小功率三极管，V1，V2，V3，V4，为9018三极管。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。中频变压器（

13、中周）：T2为振荡线圈的中周型号为LF10-1（红色），T3为第一级中放用的中周型号为TF10-1（黄色），T4为第二级中放的中周型号为TF10-1（白色），T5为第二级中放的中周型号为TF10-1（绿色）。这4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。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1,2,3,4点，焊接前要仔细辨别2、3引脚，切不可弄反。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

14、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T5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。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。变压器：T6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）。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

15、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。除了上面列出的元器件外，还有电位器、电路板、导线、螺丝等等元器件。六、 具体实现过程6.1 收音机的焊接与组装三极管的检查1）分清高频管与小功率低频管。2）测量各三极管值，再以值决定决定某级配用三极管。3）尽量地选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。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

16、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。电容检查用万用表“”档测量电容，主要从表针观察（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C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。

17、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。线圈的检测（用万用表的“”测量）对于输入变压器的一组次级线圈，其直流电阻值应相等，原边线圈阻值也应与次级的阻值相比较，看是否符合所要求匝数的阻值（初、次级线径通常一致），喇叭音圈直流电阻略小于音频阻抗，用表一搭一放听其“咯哒”声音判断其优劣。中周线圈只能用万用表判断其通断正确与否，一侧线圈自短路不能判断。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

18、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

19、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

20、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。6.2 调试过程1、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

21、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

22、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。2、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TF10（黑色）、TF10（白色）两个中周，反复调几次，达到收音机喇叭声音最响为止。3、中频频率调整收音机中波段频率范围一般规定在5351605kH

23、z。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。4、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

24、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。统调的具体方法如下所示：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