高频设计报告

1、高频电子实训目 录 1 收音机基本原理11.1最简收音机原理11.1.1振幅调制11.1.2频率调制11.1.3调幅和调频优缺点21.2调制与解调21.21调幅（AM）与检波21.2.2调频（FM）与鉴频22 超外差收音机42.1超外差收音机工作原理42.2 超外差收音机原理42.3调幅(AM)工作原理52.4调频（FM）工作原理53.电子产品的装配63.1元器件识别及基本参数测试63.1.1电阻63.1.2电容73.1.3电感93.1.4晶体振荡器93.1.5陶瓷滤波器93.1.6晶体二极管103.1.7晶体三极管103.2万用表定义113.2.1万用表的结构113.2.2万用表符号含义12

2、3.3注意事项133.4安装与焊接133.4.1安装的技术要求133.4.2焊接的技术要求143.5收音机的调整和调试143.5.1AM/FM收音机的调整和调试14总 结15致 谢17参考文献181 收音机基本原理1.1最简收音机原理最简收音机原理如图1.1所示。图1.1最简收音机原理图由于高放式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高放式收音机。1.1.1振幅调制 目前，调幅制无线电广播分成长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。（1）长波（LW:Long Wave）（1

3、50kHz415kHz）（2）中波（MW:Medium Wave）（525kHz1605kHz）（3）短波（SW:Short Wave） （1.5MHz26.1MHz）我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播，也伴有部分天波；短波广播使用的频段的电磁波主要靠天波传播，近距离内伴有地波。调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号，使用频率约为87MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。1.1.2频率调制 目前，地面的广播电视分做VHF(甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波)两个频段。在我国VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-

4、300MHz，划分成1-12频道，UHF频段使用的频率范围是470MHz-956MHz，划分成：3-68频道。它们基本都是靠空间波传播。国际上规定的卫星广播电视有6个频段，主要频段是12kMHz，也是靠空间波传播。 调频（FM）广播频率是在VHF波段中划分出的一段，规定专门用于广播。电视信号的传播也采用调频方式，由于原理相近，因此可将调频收音机接收头作部分改动，使得收音机不仅能覆盖87108MHz波段，还能达到更低频率或更高频率，这样就能接收到电视伴音。1.1.3调幅和调频优缺点表1.1调幅和调频优缺点调幅（AM）调频（FM）优点传播距离远，覆盖面大电路相对简单1.传送音频频带较宽（100Hz

5、 5KHz）适宜于高保真音乐广播2.抗干扰性强，内设限幅器除去幅度干扰3.应用范围广，用于多种信息传递4.可实现立体声广播缺点1. 传送音频频带窄 （200Hz2500Hz）， 高音缺乏 2.传播中易受干扰，噪 声大 1.传播衰减大，覆盖范围小1.2调制与解调将音频信号加载在高频载波信号（通常用正弦波）上，经过高频放大后，通过天线发送出去，就形成无线电广播。音频信号加载到载波信号上的过程，称为调制。根据调制方式不同，分成调幅（AM）和调频（FM）。1.21调幅（AM）与检波调幅：是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化； 设调制信号为 U(t)=Umcost载波信号为: UC(t)=Ucmc

6、osct调幅波的表示为:UAM(t)=Umo(1+macost)cosct它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。 图1.1调幅波形图1.2.2调频（FM）与鉴频调频：使载波频率按照调制信号幅值的改变而改变的调制方式设调制信号为: U（t）= Umcost载波信号为: UC（t）= UCmcosCt调频时，载波电压振幅度Ucm不变，而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化，即为(t)=c+KfU(t)=c+(t)调频波的表示式为: 调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信号负的绝对值最大时，调频波最稀疏，频率最低。 图1.2调频波图形2 超外差收音

7、机2.1超外差收音机工作原理超外差式收音机是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率（仅是载波频率发生改变，而其信号包络仍然和原高频信号包络一样），然后再对此固定的中频进行放大，检波，再加上低放级，就成了超外差式收音机。这种接收机中，在高频放大器和中频放大器之间须增加一级变换器，通常称为变频器，它的根本任务是把高频信号变换成固定中频。而由于中频频率（我国采用465千赫）较变换前的高频信号（广播电台的频率）低，而且频率是固定的，所以任何电台的信号都能得到相等的放大量。另外，中频的放大量容易做得比较高，而不易产生自激，

8、所以超外差式收音机可以做得灵敏度很高。由于外来电台必须经过变频变成中频频率才能通过中频放大回路，所以可以提高收音机的选择性。2.2 超外差收音机原理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，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波调制波（调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz）。即： 465kHz 10002070kHz 5351605kHz超外差式收音机具有以下优点：(1)中放可采用窄带放大器。可以较容易地实现很高的增益，工作也比较稳定。能获得较高的灵敏度和稳定性。直接放大式的高放必须采用宽带放大器，在增益要求较高的情况下其实现较为困难

9、，而工作也不稳定。(2)中放级采用窄带放大器，经多个谐振回路选择。有较强的选择性和较高的信噪比。(3)由于不论哪一个电台的广播信号，在接收中都变成固定频率的中频信号在放大，因此，对不同电台具有大致相同的灵敏度。用同轴双联可变电容，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：f本振-f信号=f中频如接收信号频率是：600kHz，则本振频率是1055kHz；1000kHz，则本振频率是1455kHz；1500kHz，则本振频率是1955kHz。超外差收音机原理如图2.2所示。图2.2 超外差收音机原理图2.3调幅(AM)工作原理调幅收音

10、机由输入回路、本振回路、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，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。如图2.3所示。 图2.3调幅工作原理图2.4调频（FM）工作原理 调频（FM）收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。 信号与本地振荡器产生的本振信号进行FM混频，混频后输出。FM混频信号由FM中频回路进行选择，提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器

11、构成。中频调制波经中放电路进行中频放大，然后进行鉴频得到音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。如图2.4所示。图2.4 调频工作原理图3.电子产品的装配装配调试一个电子产品，必须具备以下几方面知识：(1)识别元器件；(2)理解电路原理；(3)看懂电路原理图；(4)电路装配图；(5)印刷电路板图；(6)整机总装图 ；(7)具备基本操作技能等。3.1元器件识别及基本参数测试装配前识别不同的元器件，以及判别所装配的元器件性能的好坏，是保证装配电子产品质量的重要步骤。识别元器件及参数，需要具备相关知识；而判别元器件性能的好坏可通过外观检查、仪器测试来完成。一般情况下，是运用万用表进行元器

12、件好坏的粗略判别。3.1.1电阻(1)电阻的主要参数 电阻的值：电阻的基本单位是： （欧姆）此外还有K（千欧）、M（兆欧）。他们之间的具体换算如下：1K1000 ；1M1000K1000000 电阻的功率：电阻有额定功率，P=I2 R， 设计电路时要考虑电阻的功率，即I2P/R 电阻的温度特性：温度的改变电阻的阻值也会发生改变。(2)电阻的分类 a. 固定电阻 b. 可变电阻（电位器）(3)电阻值大小的识别 电阻的阻值标注有两种方法，一是直接在电阻上标出数据；二是用色环表示阻值。色环表示阻值可在任意角度识别其阻值大小，不受电阻体积限制，使用方便，被广泛运用，如图3.1所示。图3.1电阻元件(4

13、)色环电阻a.五道色环电阻第一环表示阻值的第一位数字;第二环表示阻值的第二位数字； 第三环表示阻值的第三位数字；第四环表示幂的次方；第五环表示误差。b.四道色环电阻第一环表示阻值的第一位数字；第二环表示阻值的第二位数字；第三环表示幂的次方；第四环表示误差。c.表示误差的色环间距较其他色环间距大些。并且颜色, 一般为棕、金、银色。d.色环电阻表示方法 :表2色环电阻表示方法颜色左第一位左第二位左第三位右第二位右第一位（误差）棕111101F1%红222102G2%橙333103黄444104绿555105D0.5%蓝666106C0.25%紫777107B0.1%灰888108白999109黑0

14、00100金10-1J5%银10-2K10%3.1.2电容 电容的电气特性是“隔直通交”。在电路中为容性，容抗： Zc=1/jC电容的基本单位是：F （法），此外还有F（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（），由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是F、nF、pF的单位，而不是F的单位。他们之间的具体换算如下：1F1000000F； 1F=1000nF=1000000pF(1)电容的主要参数a.电容的容量：瓷介质电容容量小，容量范围一般在1PF-1uF之间。 形似圆饼状，其表示方法有：直接表示法， 用uF=10-6F，nF=10-9F， pF=10-12

15、F来表示电容单位。 举例：“3p”，“0.01u”，“4n7”=4.7nF=470pF不标单位的直接表示法 举例：“3”=3pF，“27”=27pF，“0.047”=0.047uF数码表示法，一般用三位数表示，前两位表示 容量有效数字，第三表示幂指数。即“0”的个数， 默认单位为pF。举例：“203”=20103=0.02uF“221”=22101=220pF “104”=10104=0.1uF “103”=10103=0.01uFb.电容的耐压：电容的耐压是一个非常重要的指标，加在电容两端电压必须小于额定耐压值，有些电容参数标注在塑封外壳上。如图3.2所示。图3.2电解电容例如：“1uF50

16、V”代表：容量1uF，耐压值50V。c.电容的耐温特性： 电容的耐温特性也是一个非常重要的指标，电容的使用环境主要是对温度的要求，特别是电解电容，一般使用温度是-40+85。d.电容的极性新的电解电容可以管脚为标 志：长脚为正极，短脚为负极。在外壳封装上有极性标志。如图3.3所示。图3.3圆片电容d.电容的极性新的电解电容可以管脚为标 志：长脚为正极，短脚为负极。在外壳封装上有极性标志。d.电容的极性3.1.3电感(1)电感的电气特性是“隔交通直”。在电路中为感性，感抗： Z L=jL如图3.4所示图3.4电感(2)电感的量 电感量用mH=10-3H、H=10-6H来表示电感量级单位。色环电感

17、的电感量与色环电阻的阻值表示方法基本相同。电感用于收音机并联谐振回路中，其中部分在调试中需要调整。3.1.4晶体振荡器晶体振荡器简称晶振，晶振具有压电效应特性，晶振的材料是石英晶体，即SiO4，石英晶体按照不同的切削方式就具有不同压电效应频率，而且具有非常稳定振荡频率，稳定度达10-6以上，从而在很多领域得到广泛应用。3.1.5陶瓷滤波器 陶瓷滤波器是一个或多个陶瓷振子组成，根据用处不同，陶瓷振子数目、内部结构和外部连接方式不同，其输入输出方式有两端、三端和多端，其优点是体积小、成本低、选择性好、频响特性好、性能稳定。 三端陶瓷滤波器是由一个压电陶瓷振子组成，其外形、电路符号和等效电路如图3.

18、5所示。455KHZ三端陶瓷滤波器，一般用于调幅收音机的中频滤波，代替2-3只中周。图3.5三端陶瓷滤波器组合型陶瓷滤波器是由两个以上压电陶瓷振子组成,10.7MHz陶瓷滤波器是由两个三端陶瓷滤波器构成,其外形、电路符号如图3.6所示。图3.6组合型陶瓷滤波这种滤波器常用于FM收音机中代替10.7MHz选频中周。3.1.6晶体二极管 晶体二极管具有单向导电特性，一般用于整流、检波。晶体二极管PN结存在结电容，变容二极管就是利用这个特性。还有稳压二极管利用PN结的击穿特性。测试方法见万用表的使用，如图3.7所示。图3.7晶体二极管3.1.7晶体三极管 晶体三极管种类非常多，一般用于功率放大等；以

19、后要进一步学习。晶体管直流参数的测量：(1)直流放大倍数hFE的测量；(2)反向截止电流Iceo、Icbo的测量；(3)三极管管脚极性的辨别。测试方法见万用表的使用，如图3.8所示。图3.8晶体三极管电路符号3.2万用表定义 万用表又叫多用表、三用表、复用表，万用表分为指针式万用表和数字万用表引。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如）。3.2.1万用表的结构万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。万用表如图3.9所示。 图3.9万用表 表头 它是一只高灵敏

20、度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有四条刻度线，它们的功能如下：第一条（从上到下）标有R或，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。第二条标有和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V以外的其它位置时，即读此条刻度线。第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。第四条标有dB，指示的是音频电平。 测量线路

21、 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成。它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。 转换开关 其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。 3.2.2万用表符号含义“”表示交直流。 V2.5KV 4000/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡，其灵敏度为4000/V。 AV 表示可测量电流、电压及电阻。 45651000Hz 表示使用频率范围为100

22、0 Hz以下，标准工频范围为4565Hz。 2000/V DC 表示直流挡的灵敏度为2000/V ，钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似。 2.4万用表使用方法 熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 进行机械调零。 根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。 选择表笔插孔的位置。 测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程，如图3.

23、10所示。图3.10万用表测量交流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。 直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。 测电流：测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路

24、，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。（其读数方法如下：实际值指示值量程/满偏） 测电阻：用万用表测量电阻时，应按下列方法作： 机械调零：在使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。 选择合适的倍率挡：万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/32/3间。 欧姆调零：测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，

25、使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。 读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。3.3注意事项 在测电流、电压时，不能带电换量程。 选择量程时要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程。 测电阻时不能带电测量，因为测量电阻时，万用表由内部电池供电。 如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。 用完后应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。 注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。 3.4安装与焊接在装配工作中，焊接技术是很重要的。收音机元件安装主

26、要是靠锡焊，它不仅能固定元件，而且能保证可靠的电路连通。焊接质量的好坏，将直接影响收音机质量。焊接不好，会使元器件损坏或电路不通，或者引起接触不良的噪声，以及焊点脱落和虚焊等。3.4.1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。顺序：过线1条电阻7只二极管2只瓷片电容17只空心线圈3只三极管3只滤波器3只IC座1个中周1

27、个电解电容6只波段开关1个变压器2个电位器1个四联1个磁性天线1套（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。3.4.2焊接的技术要求（

28、1）各元器件焊接在电路板上，焊盘上的元器件引脚不高出电路板面1mm，高出的部分用斜口钳或其它剪切工具剪下。焊点大小均匀整洁，焊锡适量，剪切高度一致，元器件摆放位置合适、整齐。（2） 敷铜板上助焊剂并预热。（3） 预热后，将焊锡丝送到引脚与烙铁头、焊盘交接处，焊接前，注意使电烙贴头加锡。（4） 焊接的时候，要使电烙铁头同时与焊锡、元件引脚、焊盘接触。（5） 待锡熔化后，将焊锡丝以45度角拿开（注意：加锡不要太多，以免浪费和影响美观），烙铁接触焊盘的时间控制在3-5秒内。3.5收音机的调整和调试装配和调试作为整个实践环节的两个阶段都是非常重要的。装配是电子器件的初步组装，构成硬件基础；调试包括调整

29、和测试，调整是对组成整机的可调元器件、部件进行调整，测试是对整机各项电气性能进行测试，将各硬件特性相互协调，使整机性能达到最佳状态。3.5.1AM/FM收音机的调整和调试（1）AM的中频是455KHz，AM中波波段的频率范围是525KHz1605KHz。（2）FM的中频为10.7MHz，FM调频波段的频率范围是87MHz108.6MKHz。（3）整机调试过程如下图所示进行，如图3.11所示 。图3.11整机调试过程一、外观检查（1）检查各元器件安装是否有误，尤其是集成块不得装反，电解电容“+”，“-”极性是否安装正确。检查天线、蜂鸣片线、电源线、喇叭线是否连好。（2）各焊点有无虚焊，漏焊，碰焊

30、。二、开口检查与试听 开口检查是调试前的初步调整，判断电路是否基本正常。如果检查满足要求，就可进行试听电台的播音。（1）测量电阻 不安装电池，打开音量开关，用MF50万用表选择1K档位测量电池正负极间的正反电阻，R6k，R10k，接近值也属正常，若不正常应检查是否有元器件错焊、搭焊、虚焊、漏焊，各导线、跳线连接等。（2）测量电流 检查无误后，打开收音机电源开关，二极管正常发光，然后测试断点A、B、C、D的静态电流大小。变频级 IA = 0.2 0.3 mA中放级 IB = 0.5 0.9 mA IC = 0.8 1.6 mA低放级 ID = 3 5 mA功放级 I = 0.5 3 mA整 机 I = 5 15mA记录下各值作教师辅导分析使用。三、调试（1）若测得的电流与给出的参数电流相差不多，则表示安装成功了一半。（2）调节选频旋钮，收索频道，若有清晰的电台伴音，则说明你的收音机安装成功。（3）统调就是通过调试收音机的输入回路的灵敏度、本机振荡频率覆盖范围、中放回路的中频选择性能，从而达到在接收的频率范围内整机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。总 结 这次实训，让我学会了许多，也正是因此我仅仅用