高频电子课程设计

1、目录第一章 概述1第二章 变频级电路21.混频电路2 1.1混频的基本原理2 1.2共发射极三极管混频器32本机振荡电路4 2.1振荡器的工作原理43.B123 AM收音机实际变频器电路分析5第三章 中频放大器71.小信号谐振放大器的主要性能指标71.1谐振电压增益71.2通频带71.3选择性71.4稳定性81.5噪声系数82.两级单谐调放大器82.1电压增益82.2通频带92.3选择性93.B123 AM收音机实际中频放大器电路分析9第四章 检波电路101.大信号包络检波器101.1工作原理101.2性能指标112.B123 AM收音机实际中频检波管电路分析13第五章 低频前置放大电路141

2、.共发射极放大电路141.1电路组成141.2直流分析141.3性能指标分析152.B123 AM收音机实际低频前置放大管电路分析16第六章 低频功率放大器电路181.电路及其工作原理18.1工作原理：181.2输出功率和效率192.B123 AM收音机实际低频功放管电路分析21第七章 B123八管半导体收音机组装和调试221.组装和调试步骤221.1组装222.调试工艺242.1仪器设备243.元件清单254.B123八管半导体收音机电路原理图27实训心得28参考文献29第一章 概述此次课程设计主要目的是通过B123 AM收音机组装和调试来了解电子产品的装配的全过程，训练动手能力，掌握元器件

3、的识别，简易测试，及整机调试工艺。在组装B123 AM收音机前我们需要扎实的掌握变频管、中放管、检波管、低频前置放大管、低频功放管的相应的电子电路知识。我们还需要有扎实的焊接和调试技术，这是组装B123 AM收音机前必须掌握的理论和实践基础。组装过程中切记细心谨慎，元器件切勿焊接错误和时间过长，焊接前需要检测元器件性能指标。组装好后，需要检测几个断点的电流，电流达到相应范围才能把断点焊接起来。达不到电流范围要求一定要按照电路图仔细检查电路，电路是否存在虚焊或者元器件焊接错误。B123八管收音机首先把接收到不同频率的电台信号，都变成固定的中频信号(我国规定中频信号是465kHZ)，由中频放大器进

4、行放大,然后进行检波，这样就克服了直放式收音机在接收不同频率的时候灵敏度不均匀的缺点。而且固定频率的中频信号既便于放大又便于调谐因此超外差式收音机具有灵敏度高、选择性好的特点。第二章 变频级电路1.混频电路如今在无线电技术中，混频器广泛应用于无线电广播、电视、通信接收机及各种仪器设备中。所谓混频就是将两个不同频率的信号（其中一个称为本机振荡信号，另一个是高频已调波信号）加到非线性器件进行频率变换，然后由选频回路取出中频（差频或和频）分量。 1.1混频的基本原理图2-1为混频器的组成框图。它由非线性器件和带通滤波器组成。当输入信号为某一高频信号us(t)时，它与等幅的本振信号uL（t）进行混频，

5、输出则为两者的差频或和频信号，从而实现频率变换。如果混频器和本地振荡器共用一个器件，即非线性器件即产生本振信号又实现频率变换，则称之为变频器。图2-11.1.1混频器的主要性能指标混频增益混频器输出的中频电压振幅与输入高频信号电压振幅混频增益。常用分贝表示，即为使接受设备的中频信号比无用信号大的多，以提高其接受灵敏度，希望混频增益越大越好。选择性由于非线性器件的作用，混频器的输出电流中包含许多频率分量，但其中只有一个频率分量是需要的，因此，要求选频网络的选择性要好，即回路应具有较为理想的谐振曲线（矩形系数接近于1）。失真和干扰如果混频器输出中频信号的频谱结构与输入信号的频谱结构不同，则表示产生

6、了失真。此外，混频器还会产生大量不需要的组合频率分量，这些频率分量将会带来一系列的干扰，从而影响接收机的正常工作。因此希望失真与干扰越小越好。1.2共发射极三极管混频器由于B123 AM收音机三极管V1处为共发射极混频电路，所以本文只讲共发射极三极管混频器。三极管混频器是利用和的非线性特性来进行频率变换的。如下图2-2所示为收音机使用变频器电路的最基本的共发射极混频电路，信号电压和均从基极注入。图2-2若输入信号us（t）=Usmcosct，本振信号uL（t）=cosLt，由1.1节混频器基本原理可知，三极管的集电极电流ic中，将包含无限多的组合频率，这其中也包含差频（fL-fC）及和频（fL

7、+fC）成分。利用集电极电极LC选频回路（谐调在中频f1上）的选频作用，即可从无限多的组合频率中选出所需的中频信号。2本机振荡电路2.1振荡器的工作原理B123 收音机变频级电路中的振荡器为变压器反馈式基极谐调型正弦波振荡器。变压器反馈式正弦波振荡器又称为互感耦合振荡器，如图2-3所示为典型的变压器反馈式正弦波振荡器电路图。由图可知，在LC回路的调谐频率上，与相反，又根据反馈线圈Lf的同名端可知，反馈电压又与输出电压相反，因此该振荡器电路实际上司一个含有正反馈的谐振放大器，也就是说，吃电路满足振荡的相位条件。电路要能振荡，还必须满足起振的振幅条件，即AF>1图2-3由于基极和发射极之间的

8、输入阻抗比较低，为了不至于过多的影响回路的Q值，收音机中采用的是如图2-4所示为变压器反馈式基极调谐型正弦波振荡器。晶体管与谐振回路都采用部分耦合。图2-43.B123 AM收音机实际变频器电路分析本电路用一只晶体管同时完成振荡与混频工作，基本电路如图2-5所示。电台信号CA、L1谐振于要接收的频率，再经过L1和L2的互感送至变频管V1基极，L4、CB组成振荡回路信号通过C3送到V1发射极。B3是谐振于465KC的中频变压器，电路中C1A、C1B微调电容（在双联顶部）是为了统调与调整频率范围的。R1、R2组成变频管V1的偏置电路，为V1建立工作点。C2为旁路电容。为了保证变频管工作的稳定性，并

9、有足够大的增益和较高的信噪比，一般将V1的工作电流Ic选在0.18-0.3mA的范围。电流大则V1增益反而下降，电流偏大则噪声也大。在图2-6a中可以看出变频级电流与噪声的关系。变频管增益Kp、噪声系数N1和晶体管工作电流的关系。图2-b为本振电压与变频增益关系曲线，从图中可以看出本振电压与变频增益有一个最佳点。图2-5图2-6第三章 中频放大器中频放大器电路原理为两级小信号谐振放大电路。1.小信号谐振放大器的主要性能指标1.1谐振电压增益放大器的谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为Au0，其值可用分贝（dB）表示。1.2通频带通频带是指放大器的电压增益下降到谐振电压增益Au0的时所

10、对应的频率范围，一般用BW0.7（或2f0.7）表示。小信号谐振放大器的谐振曲线如图3-1所示。图中f0表示放大器的中心谐振频率，Au/Au0表示电压增益。图3-11.3选择性选择性是指放大器从不同频率的信号中选出有用信号而抑制干扰信号的能力，称为选择性。通常有两个技术指标。1 抑制比。抑制比可定义为谐振电压增益Au0与通频带以外某一特定频率上的电压增益Au之比值，用d(dB)表示，记为：2 矩形系数。理想的小信号谐振放大器的谐振曲线应为矩形（见图2.1所示的理想矩形），即对通频带内的各频率信号有同样的放大作用，而对通频带外的各频率信号完全抑制。定义为：1.4稳定性稳定性是指当组成放大器的元件

11、参数变化时，放大器的主要性能增益、通频带、矩形系数（选择性）的稳定程度。1.5噪声系数噪声对信号的影响程度用信噪比来表示，电路中某处信号功率与噪声功率之比称为信噪比。噪声系数的定义是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值。2.两级单谐调放大器2.1电压增益设两级单谐调放大器的相互级联，且各级的电压增益相同，即Au1=Au2则级联后放大器的总电压增益为：Au=Au1Au2=(Au1) ²2.2通频带级联后的总通频带要比单级放大器的通频带窄。两级相同的单谐调放大器几年后的总通频带为：BW0.7=0.64 2.3选择性放大器级联的级数越多，曲线的形状越接近矩形，选择性越好。对于两级单谐调

12、放大器级联后的矩形系数可以求得4.663.B123 AM收音机实际中频放大器电路分析中频放大器的工作频率为465KHz，由于它的工作频率较低，所以它的增益可以做的很高而不易产生自激振荡，从而可以大大提高整机灵敏度。一级中放的增益约为25-35db左右。在如图所示图3-2中，经过变频级变换成465KHz中频信号，输入由L1、CL1组成谐振回路，通过互感器由L2送至V2基极进行放大，由CL3、L3组成谐振回路，进一步对信号加以选择，然后由L4耦合送至下级。电路中R5、R6、R8、R9组成V2、V3的直流偏置电路C4、C5、C6构成交流旁路电路。图3-2第四章 检波电路B123 AM收音机中检波管为

13、大信号包络检波。从高频调幅波中取出原调制信号的过程称为检波。从频谱上看，检波就是讲调幅信号中的边带信号不失真地从载波频率附近搬移到零频率附近。1.大信号包络检波器1.1工作原理大信号包络检波器电路图如图4-1所示。在分析工作原理时，可暂不考虑和。假设检波器输入高频调幅波为，此时，由于负载电容的高频阻抗很小，因此，高频输入电压绝大部分驾到二极管VD上。当高频已调为正半周时，二极管导通，并对电容充电。由于二极管导通时的内阻很小，即充电时间常数很小，因而充电电流较大，电容上的电压，即检波器输出电压很快就接近高频输入电压的最大值。通过信号源电路，反向施加到二极管VD的两端，形成对二极管的反偏压。这是二

14、极管的导通与否，由电容器上的电压与输入电压共同决定。当高频输入电压的幅度下降到小于时，二极管处于截止状态，电容器则通过负载放电，由于放电时间常数，故放电速度很慢。当下降不多时，输入信号的下一个正峰值又到来，且当时，二极管又导通，重复上述充、放电过程。检波电路中各波形如图4-2所示。从图中可以看到，虽然电容两端有些起伏，但由于充电快，放电慢，实际上起伏很小，可以近似的认为与高频已调波的包络一致，故称为包络检波。图4-1图4-21.2性能指标电压传感系数。电压传输系数用来说明检波器对高频信号的解调能力，又称为检波效率，用表示。检波器的电压传输系数定义为：输入阻抗。检波器的输入电阻是指从检波器输入端

15、看进去的等效电阻，用来说明检波器对前级电路的影响程度。定义为：失真。 惰性失真。惰性失真是由于取值过大而造成的。如图4-3所示为惰性失真。为了避免产生惰性失真，、应该满足下列条件：图4-3惰性失真 负峰切割失真。负峰切割失真是由于检波器交、直流负载不等和调幅系数较大引起的。如图4-4所示为负峰切割。为 了避免负峰切割应该满足下列条件：图4-4负峰切割失真2.B123 AM收音机实际中频检波管电路分析如图4-5所示为B123 AM收音机中实际的中频检波管电路。图4-5中电阻R7接到检波输出中周B5冷端，其中高频信号经由C7滤除，低频信号通过R7加到V2基极。当信号增益增大时，V2基极点位降低，I

16、c2集电极电流减少，使增益减小，反之增益增大，达到自动控制信号的作用。本电路检波管采用的一个PN进行检波，也可以用高频二极管替代使用。图4-5第五章 低频前置放大电路B123 AM收音机中低频前置放大管为共发射极放大电路。1.共发射极放大电路1.1电路组成如图5-1所示为由NPN型三极管构成的共发射极放大电路。电路主要由耦合电容、，直流电压，基极偏置电阻、，发射极电阻，集电极负载电阻组成。图5-1共发射极放大电路1.2直流分析如图5-2所示为共发射极放大电路的直流通路电路图。图5-2 共发射极放大电路的直流通路由图可知三极管基极直流电压为：由于-，所以三极管发射极直流电流为：三极管集电极、基极

17、直流电流分别为： ， /晶体管C、E之间的直流管压降为：1.3性能指标分析图5-3 典型共发射极放大电路的交流小信号等效电路（a）交流通路 （b）小信号等效电路 （c）求输出电阻电压放大倍数由图5-3（b）可知：式中，=。所以电压放大倍数等于：=/=/输入电阻由图5-3（b）可知：=/输出电阻由图5-3（c）可知：=2.B123 AM收音机实际低频前置放大管电路分析图5-4由检波级输出的音频信号，要经过前置低放和末级功放才能推动扬声器工作，前置低放是推动末级功放工作的。其输出只要满足末级功放的输入要求即可。在图5-4中RP1，是音量控制电位器，调解活动臂从2-3端，则送到V5的信号最大，从2-

18、则信号电压为“0”，调节RP1的位置，可以达到调节音量的目的。C10为信号耦合电容，它可以隔断检波器输出信号的直流成分，避免影响V5晶体管的工作，R11为V5的偏置电阻，R12为发射极反馈电阻，R13为集电极负载，R14为V6的偏置电阻，C11为信号耦合电容，V5为信号推动，V6为信号激动级以较大的能量送入输入变压器，B6为V6的集电极耦合变压器也是V6的负载。第六章 低频功率放大器电路收音机的低频功放管为推挽功率放大管。1.电路及其工作原理V1、V2为功率放大管，组成对管结构。在信号一个周期内，轮流导电，工作在互补状态。T1为输入变压器，作用是对输入信号进行倒相，产生两个大小相等、极性相反的

19、信号电压，分别激励V1和V2。T2为输出变压器，作用是将V1、V2输出信号合成完整的正弦波。如图6-1所示为其原理图。图6-1.1工作原理：如图6-2所示。输入信号vi经T1耦合，次级得两个大小相等、极性相反的信号。在信号正半周，V1导通（V2截止），集电极电流iC1经T2耦合，负载上得到电流io正半周；在信号负半周，V2导通（V1截止），集电极电流iC2经T2耦合，负载上得到电流io负半周。经T2合成，负载上得一个放大后的完整波形io。 由输出电流io波形可见，正、负半周交接处出现了失真，这是由于两管交接导通过程中，基极信号幅值小于门槛电压时管子截止造成的。故称为交越失真。图6-21.2输出

20、功率和效率由于两管特性相同，工作在互补状态，因此图解分析时，常将两管输出特性曲线相互倒置。 作直流负载线，求静态工作点。静态时，管子截止IBQ=0，当ICEO很小时，ICQ0。过点VG作vCE轴垂线，得直流负载线。它与IBQ=0特性曲线的交点Q，即为静态工作点。作交流负载线，画交流电压和电流幅值。过点Q作斜率为-1/RL的直线AB，即交流负载线。其中RL为单管等效交流负载电阻。在不失真情况下，功率管V1、V2最大交流电流iC1、iC2和交流电压vCE1、vCE2波形如图6-3所示。 图6-3电路最大输出功率若忽略管子VCES，交流电压和交流电流幅值分别为 则最大输出功率式中在输出变压器的初级匝

21、数为N1，次级匝数为N2时，则式中n = N1/N2。4. 效率理想最大效率为m=78%。若考虑输出变压器的效率T，则乙类推挽功放的总效率为总效率约为60%，比单管甲类功放的效率高。电路优点：总效率高。电路缺点：存在交越失真，频率特性不好。2.B123 AM收音机实际低频功放管电路分析推挽功率放大器不仅功率高，省电，而且输出功率大，其电路如图6-4所示。在有信号时晶体管V7、V8轮流工作，在信号正半周时，V7基极相当于加热正电压，所以V7工作，V8基极相当于加了负电压而不工作，反之则，V7不工作，V8工作，这样对信号轮流放大并通过B7耦合到扬声器，在扬声器上得到完整的信号。图6-4中B6是输入

22、变压器，与前级耦合并起阻抗匹配作用，同时还起到倒相作用，给V7、V8提供对称信号，B7是输出变压器，与V7、V8连接，以推动扬声器工作，其阻抗匹配保证信号放大后输出最大功率，本电路采用自耦输出变压器，可提高音频信号的输出效率。R15是V7、V8的偏置电阻，调整R15使末级推挽功率放大器的工作电流在4-10mA之间，D3二极管器稳定V7、V8晶体管工作及温度补偿作用，当环境温度升高时，V7、V8基极工作电流会增大，同时D3随着温度的升高而管压降变小，造成偏置电压减小使V7、V8基极电流减小，结果使集电极电流也随之减少，起到温度补偿作用，使推挽功率放大器工作稳定。 图6-4第七章 B123八管半导

23、体收音机组装和调试1.组装和调试步骤1.1组装在正式组装前必须要检查元器件的好坏、电气性能和多少，以免在后面组装时造成不必要的麻烦。1.1.1元器件焊接步骤：电阻、二极管元片电容晶体三极管中周、输入输出变压器电位器、电解电容双联、天线线圈电池夹引线、喇叭引线×特别提示：每次焊接完一部分元件，均应检查一遍焊接质量及是否有错焊、漏焊，发现问题及时纠正。这样可保证焊接收音机的一次成功而进入下道工序。1.1.2装大件将双联型CBM-223P安装在印刷电路板正面，将天线组合件上的支架放在印刷电路正面双联上，然后用2只M2.5×5螺钉固定，并将双联型引脚超出电路板部分，弯脚后焊牢，并减

24、去多余部分。天线线圈：焊接于双联CA-1。焊接于双联中点地。焊接于V1基极（b）。焊接于R1，C2公共端。将电位器焊接在电路板指定位置。把电位器拨盘装在电位器上，用于M1.7×4螺钉固定。按照图7-1所示安装指针，再安装于双联调谐轴上，用M2.5×5螺钉固定，并注意旋转方向。按照图7-1所示将指针嵌入调谐盘并插入中框指针导槽中。图7-1将整个机芯装入中框，用M2.5×6螺钉固定。将周率板后面双面胶保护纸去掉，然后贴于前框，注意贴装到位，并撕去周率板正面保护膜。1.1.3前框准备将负极弹簧正极片安装在塑料壳上。按照图7-2焊好红色线（正极）及黑色线（负极）。将喇叭安

25、装于前框，喇叭压杆用螺丝固定。将拎攀套在前框内。如图7-2所示。将喇叭焊于喇叭焊片上。图7-22.调试工艺 2.1仪器设备稳压电源（2节5号电池） XFG-7高频信号发生器示波器 DA-16毫伏表圆环天线 无感应螺丝批2.2调试步骤在元器件装配焊接无误及机壳装配好后，将机器接通电源，在中波段内能收到本地电台后，即可进行调试工作。仪器连接方框图如图7-3所示。图7-3中频调试。首先将双联旋至最低频率点，XFG-7信号发生器置于465KHz频率处，输出场强为10mV/M，调制频率为1000Hz，调幅度为30%。收音机收到信号后，示波器应有1000Hz信号波形，用无感应螺丝批次调节黑、白、黄三个中周

26、，且反复调节，使其输出最大，此时，465KHz中频即调好。频率覆盖。将XFG-7置于520KHz，输出场强为5mV/M，调制频率为1000KHz，调幅度为30%。双联调制低端，用无感应螺丝批调节红中周，收到信号后，再将双联旋至最高端，XFG-7信号发生器置于1620KHz，调节双联振荡联微调电容C1-B，收到信号后，再重复双联旋至低端，调红中周，高低端反复调整，直至低端频率为520KHz，高端频率为1620KHz为止，频率覆盖调节到此结束。统调。将XFG-7置于600KHz频率，输出场强为5mV左右，调节收音机调谐旋钮，收到600KHz信号后，调节中波磁棒线圈位置，使输出最大，然后将XFG-7

27、旋至1400KHz，调节收音机，直至收到1400KHz信号后，调节双联微调电容C1-A，使输出为最大，重复调节600KHz和1400KHz统调点，直至两点均为最大为止。至此统调结束。在中频、覆盖、统调结束后，机器即可收到高、中、低端电台，且频率与刻度基本符合。至此，收音机试听，在高、中、低端都能收到电台后，即可将后盖盖上。3.元件清单位号名称规格位号名称规格序号名称规格数量R1电阻100KC10电解电容4.7uf1前框1R22.4KC11电解电容4.7uf2后盖1R3100C12元片电容3333网罩1R420KC13元片电容3334周率板1R520KC14元片电容2235调谐盘1R6150C1

28、5电解电容100uf6音量盘1R71KC16电解电容100uf7指针1R862KC17电解电容100uf8磁棒支架1R951B1磁棒B5×13×809扬声器压板1R10680天线线圈10正极片2R11390KB2振荡线圈（红）11负极片2R12470B3中周（黄）12印刷电路板1R132KB4中周（白）13拎带1R14100KB5中周（黑）14双联调谐盘螺钉R151KB6输入变压器（绿）M2.5×53R16220B7输出变压器（红）15喇叭自攻螺钉R17220D1二极管1N4148M3×61R182.2D2二极管1N4149M2.5×61RP1电位器5KD3二极管1N415016音量盘螺钉C1双联CBM223PV1三极管9018GM1.7×41C2元片电容223V2三极管9018H17正极线（红）12CM1C31. 元片电容223V3三极管9018H18负极线（黑）17CM1C4电解电容4.7ufV4三极管9018H19喇叭线 12CM2C5元片电容223V5三极管9018H20电路图元件清单1