收音机原理安装与调试_第1页
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1、24/24收音机原理安装与调试。t心若无尘,一花一世界,一鸟一天堂。我曾经喜欢过你,现在我依然爱你希望月亮照得到的地方都可以留下你的笑容那些飘满雪的冬天,那个不带伞的少年,那句被门挡住的誓言,那串被雪覆盖的再见 本文由wbfb贡献 pdf文档可能在WP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看. 目 录 第一部分 1 一,无线电波的传播方式 二,无线电广播信号的类型及传播三,初识收音机第二部分收音机原理。.。4 一,调幅收音机的原理4二,调幅收音机的电路分析4 三,调频收音机的原理。1四, 本次实习的套件说明2第三部分 元器件知识.5一,基本元件。15 (一) ,电阻器.。.

2、1(二)电容器 7 ,(三) 电感器和变压器1 ,二,半导体器件.。0(一) ,二极管 20 (二) 三极管 22,(三) ,集成电路 。2 三,其他元器件。2 第四部分 基本工具.27 一,万用表.。27 二,电烙铁。.8三,示波器(略)。28四,信号源(略).。8 第五部分 整机装配及工艺.29第六部分 整机.。 第一部分 基础知识 一,无线电波的传播方式 无线电波在空间的传播方式主要有以下三种: (1)地波; (2)天波; (3)沿直线传播的电磁波; ,地波 沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。地面上有高低不平的山坡和 房屋等障物,根据波的衍射特性,当波长大于或相当于障碍物的尺寸时

3、,波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大,长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过,短波和微波(也即超短波)由于波过障碍物的本领就很差了。 地球是个良导体,地球表面会因地波的传播引起感应电流,因而地波在传播过程中有能量损失频率越高,损失的能量越多.所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看, 长波,中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离,而短波和微波则不能。地波的传播比较稳定, 不受昼夜变化的影响,而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线 以外的地方,所以长波,中波和中短波用来进行无线电广播。 2,天波依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波电离层对于不同波长的电磁波

4、表现出不同的特性。实验证明,波长短于 0 的微波能穿过电离层,波长超过 000m 的长 波,几乎会被电离层全部吸收。对于中波,中短波,短波,波长越短,电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此,短波最适宜以天波的形式传播,它可以被电离层反射到几千千米以 外.但是,电离层是不稳定的,白天受阳光照射时电离程度高,夜晚电离程度低因此夜间 它对中波和中短波的吸收减弱, 这时中波和中短波也能以天波的形式传播 收音机在夜晚能 够收听到许多远地的中波或中短波电台,就是这个缘故。 3,沿直线传播的电磁波 微波和超短波既不能以地波的形式传播,又不能依靠电离层 的反射以天波的形式传播。它们跟可见光一样,是沿直线传播的

5、.地球表面是球形的,微波沿直线传播,为了增大传播距离,发射天线和接收天线都建得 很高,但也只能达到几百米.在进行远距离通信时, 要设立中继站 由某地发射出去的微波, 被中继站接收,进行放大,再传向下一站。这就像接力赛跑一样,一站传一站,把电信号传 到远方.直线传播方式受大气的干扰小,能量损耗少,所以收到的信号较强而且比较稳定。电视,雷达采用的都是微波。现在,可以用同步通信卫星传送微波. 由于同步通信卫星静止在赤道上空 300km 的高 空,用它来做中继站,可以使无线电信号跨越大陆和海洋.二,无线电广播信号的类型及传播 声波在空气中传播速度慢(约340 m) ,衰减快,传播距离短。为了使音频信号

6、能够远距离传播,常将声音信号调制到高频载波(单一频率的等幅振荡波形)上,以电磁波形式 从天线发射出去。最常见的两种调制方式是调幅和调频.调幅(AM)是使载波的振幅随调制信号的幅度变化而变化,该过程如图 1 所示. 一个调幅广播频道所占带宽为 9 千赫, 因而传送的声音信号最高频率约 4。 千赫, 特别 是由于受到收音机通带宽度的限制,保真度较差.另外,抑制寄生调幅干扰的能力差,重放 信号中常混有令人生厌的噪声,影响收听效果。 调频(FM)是指在调制过程中使载波的频率随调制信号幅度变化而变化,波形变化如图 1-2 所示。一个调频广播频道所占带宽为 200 千赫,声音信号最高频率可达1千赫,因而保

7、真度 高。另外,调频广播的信噪比高,抗干扰能力强 目前无线电电声广播已经向调频立体声方向发展. 图 11 调幅过程 图 1 调频波形 广播电台的调幅广播通常使用中波和短波波段, 调频广播则使用超短波波段中波广播 的频率范围为535605kHz,该波段的电磁波主要沿地表进行传播.由于地表对它的吸收较强,所以传播距离有限;短波的频率范围为 MHz,它主要靠距地面 0400 k 左 右层的反射进行传播,传播距离较远。由于电离层的高度受季节,昼夜,气候等 条件变化的影响,所以短波信号的强弱随环境条件变化很明显用短波段实现远距离广播,成本低,易于实现,因而这一频段的电台特别拥挤。在收音机中为了调谐方便,

8、常将短波分为短波(3。985 MHz)和短波(8。8 MHz) ,也有的分为 个波段,甚至更多,这 些波段基本覆盖了短波广播的主要频率范围;调频广播的频率范围为 8MHz,属于超 短波波段。由于它只能在空间直线传播,因此它的传播距离较近,广泛用于各地市地方台的立体声广播 表 1 是常用无线电波段的使用情况。表1 波段 长波 中波 中短波 短波波长 频率 传播方式 地波 主要用途超远程无线电 通信和导航 3000m0010Hz100kHz 300200 0m50m 50mm 米波 m (F) 100H10kz 1500kHz600kHz Hz3Hz 3MH300z 地波和天波 调幅(AM)无线电

9、广播,电 报,通信 天波调频(FM)无近似直线传 线电广播,电 播视,导航 微 波 分米波 10.m(UHF) 厘米波 毫米波 0c1m 0mm 30Mz300MH 300MHz300MHz3000z300Mz 直线传播 电视,雷达,导航 三,初识收音机 收音机是接收广播电台发送的携带音频信息的无线电波,并从中还原出声音的装置。 (一)收音机的分类及组成 常用的收音机有调幅式收音机和调频式收音机两种. 1调幅式收音机 常用的调幅式收音机大多是超外差式调幅收音机, 它的结构如图 3 所示。 接收天线感 2 应到电台广播信号后,通过输入回路的调谐,把需要的节目预选出来,变频器将本机产生的 等幅振荡

10、信号与外来选出的电台信号在混频器中混频, 取得它们的差频,并称之为中频率信 号(按我国广播标准规定为 65 Hz) 。不管外来电台的频率如何变化,由于本机振荡的频 率跟踪外来电台频率变化且始终比外来信号频率高一个中频频率, 后级可对固定中频信号进 行放大。 又由于固定频率的放大器易于高质量的最优化设计,因此中频放大器保证了良好的 灵敏度,选择性,保真度等各项指标.然后通过检波器得到音频信号,送低频放大电路和功 率放大电路,输出驱动扬声器发出声音。 图13 超外差式调幅收音机结构图 。调频式收音机常用的调频式收音机是超外差调频收音机, 它的结构如图 14所示。用于高频段的调频 接收机与中波段的调

11、幅超外差收音机原理大体相同,但由于频率较高,从天线,高频回路到 各高,中频放大器的调谐回路形式有所不同(中频频率也较高,定为 07 H) 由于调制 方式不同,解调采用鉴频器 图 14 超外差调频收音机结构图 (二)收音机的主要性能指标收音机的主要性能指标有灵敏度,选择性,失真度,输出功率等。 1.频率范围 简称波段, 它是指收音机所能接收到的广播电台信号的频率宽度。 调幅中波频率范围为 (5315)kz;短波频率范围为(2.2。1)MHz,并可分为若干个短波,用短波 1, 短波 2来表示;调频广播频率范围为(108)Mz;有些收音机还可以接收电视伴 音 T 信号 2灵敏度 当收音机的输出功率达

12、到额定功率时,在输入端所需要的最小信号的强度称为灵敏度, 单位为微伏/米.它用于表示收音机接收微弱信号的能力.输入信号越小,收音机的灵敏度 越高。 高灵敏度的收音机因能接收距离较远, 信号很弱的无线电广播, 所以收听的电台较多. 一般中波段收音机的灵敏度应不劣于2 毫伏/米,一般调频收音机的灵敏度为10米。 3。选择性 选择性表示收音机从包括各种频率的复杂信号中选出有用信号而抑制其他干扰信号的能力,选择性以输入信号失谐9kHz 时灵敏度下降的程度来表示,单位为dB(分贝) .dB 数越大,表示收音机的选择性越强。例如,某收音机选择性22 。 4失真度 失真度,也称为保真度。它反映收音机输出信号

13、的失真情况。对音质有影响的主要是频率失真和非线性失真。普通便携式收音机的限制,所使用的扬声器的口径较小,无法重现较宽的音频频带,只要求频宽 0HZ3KZ,非线性失真在8以内就行了5,输出功率 输出功率是指收音机输送给扬声器的音频信号的功率,单位为W(瓦) ,也可用 mW 表示输出功率越大,收音机发出的声音越响.例如,某收音机最大不失真功率100m。 3 第二部分 收音机原理 一,调幅收音机的原理 1,矿石收音机(略) 2,直放式(来复再生式)收音机:对天线接收下来的高频调幅波直接进行放大,然后 检出音频信号后,经低频放大器加以放大,最后推动扬声器发声。见图 21 图 -1 直接放大式收音机原理

14、方框图 特点:高频,低频灵敏度不一样,选择性差,失真大,稳定性差。 3,超外差式收音机:如果对天线接收下来的某一范围的广播电台信号与本机振荡信号 进行混频,即进行频率变换,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4千赫)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

15、,中频的放大量容易做得比较高,而不易 产生自激,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. 一般的超外差式收音机组 成方框图如图 2 所示 图2-2 超外差式收音机原理图优点:灵敏度高,选择性好,音质好(通频带宽) ,工作稳定 缺点:镜像干扰,中频干扰,互调干扰二, 调幅收音机的电路分析 (一) 变频级 从图 2-2 中可以看出,超外差式收音机的变频级包括混频器和本机振荡器两个部分。 4 从天线收到的高频调幅信号经调谐输入回路的选择,送入变频级的混频器. 本机振荡器产生 的高频等幅振荡信号也送入混频器通常本机

16、振荡的频率高于外来信号的频率, 而且高出的 数值要保持一定值, 即中频频率两种信号在混频器中混频的结果,产生一个新的频率信号,即差频信号(本机振荡频率与输入信号频率之差) ,也称 中频”信号。这就是外差作 用”。我国收音机中频频率规定为465千赫。6 千赫的差频信号仍属高频范围,只是因 为它比外来信号的载波频率低,所以才称为”中频信号。 变频级电路的本振和混频由一只三极管担任(自激式变频电路) 。由于三极管的放大作 用和非线形特性,所以可以起频率变换作用。 两个信号同时在晶体管内混合,将产生 fnfC 的许多频率成分,通过中频变压器的选频作用,选出频率为 fLfC=45Kz 的中频调幅波,如图

17、 2-3所示. . u VT U CC 1 中频调幅波音频 C 中放 t t L 中频5Kz 高频调幅波 图 混频示意图 图2所示的变频电路是某套件的收音机线路中的变频电路. 图 4 现对此电路工作过程叙述如下:Lab 是绕在磁性棒上的线圈,L,Ca,Ca 组成了高频调谐回路,Lb,Cb,bt,C3 组成本机振荡回路磁性天线接收到的高频调幅信号,经高频调谐回路的选择,由耦合线圈c 加到变频管的基极和发射极之间; 本机振荡器产生的高频等幅信号 (比外来信号频率高一个固定中频)通过 C2,C1 和 R也加到变频管的基极和发射极之间。我们知道半导体三 极管的发射结(发射极和基极之间的 PN 结)是非

18、线性元件,所以当外来信号和本机振荡信号加在发射极-基极回路时发生混频,产生了我们需要的差频(65 千赫) 我们再通过接在集电极回路中的L3 组成的中频谐振回路(俗称中周),将被放大了的中频信号选取出 来,由L3次级输出送至中频放大器 为了使本机振荡的频率和调谐回路的高频谐振频率之差始终为一固定中频 (465 千赫) , 在改变调谐回路的谐振频率时(选择所要收听的电台时) ,必须同时调整振荡回路的振荡频 率,这叫跟踪。为了简化使用时的调谐手续,在收音机中,上述两个回路是采用一只同轴双连可变电容 (a,进行调整的。 C) 常用的双连可变电容是等容式的 例如有70F, 365F等规格。使用等容双连可

19、变电容时必须在本机振荡回路中的可变电容 Cb 上并联一个小电容 t,适当地选取 ,以便使两个回路得到较好的统调,C3 是垫振电容用以 补偿波段高低端的统调偏差. 电阻 R1,R2 组成偏置电路。L2是中波振荡线圈.L是中周. 下面介绍一下频率跟踪的原理. 变频级包含有输入谐振回路和本机振荡回路.输入谐振回路调谐于被接收信号的载频 c 上,本机振荡回路应调谐在比 fc 高出 465HZ的频率fL 上,保证变频后输出为中频(465kZ)信号。为此,常常采用双联电容器来实现如图 -5所示. 图5双联电容器实现频率跟踪 但是,这两个谐振回路的波段覆盖系数k 不相等,例如在(55105)HZ 中波段,

20、它们分别为 为了使双连电容器在 18的转动角范围内,同时满足两个回路的波段覆盖,通常 采用三点统调方法在本振回路中串联一个固定电容 3(常取 00pF),俗称垫整电容;又并 联一个可变电容 Cbt(常取50pF的微调电容),俗称补偿电容,如图 27 (c)所示.因为在未接入 C3 和 Cb 时,在双连电容器转角 180范围内只有一点满足L=f+46kz。 如图 26 (a)所示,在低频端本机振荡回路的振荡频率和输入谐振回路的谐振频率相差 46 kH,则双连从旋到 18过程中,其余各点都不满足 Lfc46kHz,也就是说只有低频端一点跟踪图26 (b)所示情况只有在中间一点(双连旋在0角左右)

21、跟踪。 6 () (b) 图26 频率与双连旋转关系曲线 如果本机振荡回路中并联一个电容 Cbt,如图 27(a) ,当双连全部旋进,C电容量最大,而电容器 Cbt 容量较小,因此对谐振回路影响不大;当双连全部旋出(即b容量最小仅 10F 左右)时,并联电容 Ct 对谐振回路的作用很大,它使谐振回路的高端谐振频率明显 降低,于是如图27(a)所示可以实现, 两个统调点 图 2 串,并联电容后的跟踪曲线 在本机振荡回路中串联一个大电容器 C,如图2-(b)所示当双连全部旋出(Cb 容量最小) 串联电容 3, (C) 对回路的影响不大; 当双连全部旋进 (Cb 容量最大)3 将 , 使回路的低端谐

22、振频率明显升高,如图 2-7(b)中 a 点,这里也有两个统调点 如果回路原先在中心频率(指双连旋转 9角点上)满足统调,再串联上垫整电容C和并联上补偿电容 Cbt,就可能如图 2()所示,使调谐曲线的高频端和低频端都满足统 调。这就实现了三点统调曲线表明,三点统调的跟踪曲线呈s 形,它与输入调谐回路谐振 曲线之间并不处处相差 46 kHz,但由于选台时起主要作用的是本振回路,当它正确调谐在fL(f+46)时,即使输入回路稍有失谐,由于通频带较宽,高频 fc信号仍能通过, 只要 L和fc 的差频维持为 45 kHZ,整机的灵敏度和选择性所受影响就不大。在中波波段 上,三个跟踪点定为 kH,10

23、00 H 和 1500Hz。 7 (二)中频放大级中频放大器是超外差式收音机的及其重要的组成部分,中放级的好坏对收音机的灵敏 度,选择性和保真度等主要指标有决定性的影响。收音机里的中频放大器其工作频率为45千赫,用谐振回路作负载,这样可大大提高 收音机的灵敏度和选择性。某套件的收音机中频放大器电路如图2-8所示 经过变频级变换成65 千赫的中频信号通过中频变压器 L 耦合至 Q 基极,经过 Q2 放大后由第二只中频变压器耦合到 Q3进行第二次中频放大,3 既是第二中放的放大 管,又是检波级, 3 放大后的中频信号利用 Q3 的 be 极的P 结的单向导电特性进行 经检波. R3 是第一中放管Q

24、的偏置电路,C4 的任务之一是旁路中频信号;R4,R3,W 是第二中放管 3 的偏置电路.5,6 是旁路电容,音频信号通过C 耦合到低放级 各极中频放大器之间采用中频变压器进行耦合.由于三极管输出阻抗较低, 考虑阻抗匹配,所以电源供给从中频变压器初级中心头接入。同时次级大多数是不调谐的且圈数很少, 以便与下一级所接的三极管输入阻抗小的特点相适应。 图 2- (三)检波和自动增益控制 在超外差式收音机中,通常采用二极管检波器。 在图 28中利用 Q3 的be 极单向导电 特性作为检波二极管用,C,6 是中频滤波电容, 是检波负载,兼音量控制电位器,检 波后的音频信号由电位器的滑动臂经隔直电容7

25、送至低频放大器。 收音机在接收强弱不同的电台信号的时候,音量往往相差很大。电台信号过强,甚至引 起失真。装上自动增益控制后,就能避免出现这些现象。 自动增益控制电路由 R, 组成。 C4 检波后,音频信号的一部分,通过 R3 送回到第一中放管 Q的基极.由于 C 的滤波作用, 滤去了音频信号中的交流成分, 保留了直流成分。实际上送回到 Q 基极的是音频信号中的 直流成分.当检波输出的音频信号增大的时候,Q3的 C增大,Q的集电极电位就降低, 通过 R3,就会使 的基极电位降低,Q2 的集电极电流减小,2的放大倍数就会下降,从 而保持检波输出的音频信号大小基本不变,这样就达到了自动增益控制的目的

26、. 8 (四)功率放大电路 收音机功放电路见图 所示: Q4是推动级, 它的集电极电流较大, 能输出一定的音频功率, 推动末级功率放大工作。 输入变压器起阻抗匹配和倒相的作用,它输出大小相等,相位相反的信号推动三极管 Q5, 做乙类推挽功率放大. Q5,Q6 串联成无输出变压器(OTL)推挽功率放大电路.R7,R9,10是偏置电阻,使 5,Q在没信号输入时,也有一定的集电极电流,用来消除交越失真由次级提供的倒相信号使 Q5和Q6交替导通,在 6 的集电极上输出放大了的完整信号,通过隔直电容 C9 耦合到扬声器上 图 29(五)超外差式六管收音机整机电路分析磁性天线感应来的信号送到谐振回路 ab

27、, 中去a(参见图-1 线路标注)将 Lab, ,Ca 调谐在接收的信号频率上, 其它干扰信号相应地被抑制。然后通过Ld 的耦合将高频信号送到变频级 1 的基极.变频级的振荡电压通过 C2 注入Q1 的发射极Lb,Cb 组成振 荡回路,反馈是由c来实现的,因此,这是一个振荡电压由发射极注入,信号由基极注入 的变频级。R1,2 是偏置元件,1 作高频旁路之用。经变频之后,信号变换成 45 千赫 的中频信号,由谐振于 65 千赫的中频变压器 L3 取出送至由2组成的第一中频放大级。 第一中放级加有自动增益控制,由3,C 组成,C4是一个容量较大的电解电容器,其主要 作用是滤除检波后的音频电流. 经

28、过Q2放大后的中频信号由 取出后送到第二中频放大 级。R,3,1 是第二中放级的偏置电阻,5,6 是旁路电容。经过二级中放后的信号由 Q 的 b极单向导电特性进行检波在电位器1 上的音频信号通过7 耦合到 Q4 组成的前置低放级。检波后的直流分量通过 R3加到中频放大器 Q 的基极作自动增益控制放大后的音频信号,经 L5 送到由 Q5,Q6 组成的推挽功率放大级,最后输出较大的音频功率推动扬声器发出声音.5是 Q4的偏置电阻;R7,R8,R,10 是 Q5 和 Q6 推挽放大 级的偏置电阻10,R6 组成电源退耦电路;电容质;C,Cbt 为双联可变电容器顶端的微调电容; 是输入变压器,JK 是

29、外接耳机插口 9 图 20 10 三,调频收音机的原理调频收音机的原理与调幅收音机的原理大致相同,区别在于鉴频器,限幅器和AFC 电 路.下面分别简要说明。(一)鉴频特性 鉴频电路的输出电压 UO与输入调频信号f 之间的关系曲线,称为鉴频特性曲线,如图 11 所示如图 可见,在调频信号中心频率 c 上,输出电压 O=0,当信号频率偏离 中心频率升高,下降时,输出电压将分别向正负极性方向变化;在中心频率f附近,U与 之间近似为线性,当频率偏移过大,输出电压将会减小。为了获得理想的鉴频效果,通常希 望鉴频特性曲线要陡峭且线性范围大 图-11 (二) ,实现鉴频的方法 常用的鉴频方法有:斜率鉴频器,

30、相位鉴频器和脉冲计数式鉴频器。 我们使用的是斜率鉴频器,下面将斜率鉴频器的简要原理介绍一下 1,实现模型 图 212 从图 212 可以看出, 先将等幅调频信号送入频率-幅度变换网络,变换成幅度与频率成 正比变换的调幅调频信号,然后用包络检波器进行检波,还原出原调制信号. 2,基本原理(单失谐回路斜率鉴频器) 图 21把调频信号加到L 并联谐振回路上,如图 2-13 所示。将并联回路谐振频率 0调离调 频波的中心频率 fc,使调频信号的中心频率c 工作在谐振曲线一边上,如图所示,这时 LC 并联回路两端电压的振幅就会随频率的改变而改变.当调频信号的最大频偏不大时, 电压振 幅的变化与频率的变化

31、近似成线性关系。所以,利用LC 并联回路调谐曲线的上升部分(或 下降部分) ,可使等副的调频信号变成幅度随频率变化的调频信号其工作特性见图 21。 1 图 2-14 (三),自动频率微调控制电路(C) 本振回路的电感,电容由于机械振动,温度变化和元件老化等原因,会引起本振频率的 漂移,其结果将导致变频器输出的中频信号偏离 10。7Mz,严重时会产生频率失真,影响声 音效果,甚至收不到电台信号。为了解决这个问题,引入了FC 电路 图 2-1如图 21所示,AFC电路由变容二极管 D1和 1,2,R1组成。它能自动控制本机振 荡的频率,减小本振的漂移,提高收音机的调谐稳定度。变容二极管的结电容随其

32、两端的直 流反向偏压的变化而变化,反向偏压越大,电容越小.在图中,变容二极管D1 通过电容 C1 跨接于本振电路两端。的作用是隔断 AFC 直流控制电压加到混频管的通路。1 为隔离电阻,避免变容二极管与鉴频器间的相互影响。C2 为AFC 控制电压的滤波电容。 当收音机准确调谐时,混频器输出的混频信号为 10.Mz,此时,鉴频器输出电压为0,即 C为 0当本振由于某种原因(如温度,电源电压变化或元件参数变化等)而变化时, 即振荡频率发生漂移,此时混频器输出的中频信号偏离 1。MHz,此时鉴频器输出一个与本 振频率漂移量成正比的误差电压,此电压经C滤波后就得到 C 直流电压, 通过 R1加在变容二

33、极管 D 上,使D1 反偏压改变,导致 等效电容改变.1 通过 C1 跨接在本振电路两端,使本振回路电容改变,故本振频率随着改变,并使本振频率回复到正率值, 即AFC 电路使本机振荡器锁定在所需的频率上,保证了收音机的准确调谐.(四)限幅器限幅器又称为削波器, 主要作用是限制输出电压的幅度, 这种电路可用来减小某些信号 的幅值以适应不同的要求或保护电路中的元器件 调频收音机抗干扰能力要比调幅收音机强的主要原因, 就是因为调幅收音机采用了限幅 电路.无论是调频信号还是调幅信号,在传播的过程中不可避免地要混入干扰信号,使其产生寄生调幅和寄生调频,其中寄生调幅的影响是主要的,它对有用信号产生严重干扰

34、调幅收音机检波时,除检出有用的音频信号外,同时也把干扰信号解调出来了。调频收音机则不同,音频信号反映在载波频率的变化上, 可以用限幅器将超过限幅电压值的外来干扰及固有 寄生调幅抑止掉.限幅后得到等幅调频波, 其频率随时间变化的规律在限幅前后无任何变化,即无失真。如果在调幅收音机中也设置限幅器,尽管可以部分地消除干扰引起的幅度变化, 但同时也使音频信号严重失真。 常见的限幅器有二极管限幅器和三极管限幅器. 二极管限幅器简单实用。如图2-6 是普通调频收音机中最常用的二极管限幅器在最 12 后一级中频放大器的集电极负载上,即调谐回路上并联一个阻尼二极管 ,就组成了二极管限幅器。二极管的电阻随信号电

35、压变化而变化,当信号电压变化较大时,二极管的动态电 阻随之减小,使得中放的负载阻抗减小,增益下降.同时,由于并联谐振回路的电阻减小, 使得品质因数 值下降,增益下降,即信号的幅值减小,从而起到限幅的作用. 图 -16 四,本次实习的套件说明本次实习收音机是 AM 双波段收音机。采用集成电路,除了低放电路以外,其他部分都用集成203 代替。图 21 是 203内部电路原理图及引脚示意图 图-7 原理图如图28 所示现对该电路做一简单介绍: AM部分:由磁性天线接收到的信号通过 1 号引脚送到 IC中,经M 高频放大后,与 12 号引脚送来的本机振荡信号混频后,经4 号引脚送出,4 号引脚输出的4

36、6MH 的中 频信号经过陶瓷滤波器(相当于中周)滤波后,送回IC 的 7 号引脚再经中频放大后送检波器输出(同时经过 AG 电路实现自动增益控制) 。11 脚输出的音频信号经过后级的音频 放大器后送到扬声器,从而发出动听的旋律 FM 部分:拉杆天线接收到 FM 信号后,通过 2耦合到 IC的 1 号引脚,经过FM 放大 器后,与 5 号引脚送进的本机振荡信号混频后,产生 0。7MHz 的中频信号,经 3 号引脚输出.同样,3 号引脚输出的信号经10.7MHz 的陶瓷滤波器滤波后,送回 C 的 8 号引脚.之 13 后经中频放大后进行鉴频,鉴频后的音频信号同样经过 11 号引脚输出(有波段开关控

37、制 M/FM 不同的输出) 和 AM的音频输出共用一个低频放大器.11号引脚输出的信号通过 和C14 滤波后产生直流电压,又经过R1 加到变容二极管 上,实现 AC 的控制. 图 4 第三部分 一,基本元件 元器件知识 (一) ,电阻器 电阻,英文名 esste,通常缩写为 R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸, 材料,温度有关。电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母”表示,电阻的主要职能就是阻 碍电流流过。事实上,电阻说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电 阻器这样一种元件。 欧姆常简称为欧。 表示电阻阻值的常用单 () 兆欧,() 。1, 电阻器的种类电阻器的种类有很多,通常分

38、为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用,常见的有R T型碳膜电阻,RJ型金属膜电阻, X型线绕电阻, 还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,代表电阻,碳膜,J金属,X线绕,是拼音的第一个字母。 在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。而红颜色的 电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多为什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高,温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价 廉,而且能满足民用产品要求电阻器也有功率之分。常见的是/ 瓦的色环碳膜

39、电阻,它是电子产品和电子制 作中用的最多的.在一些微型产品中,会用到 116瓦的电阻,它的个头小。再者就是微型 片状电阻,它是贴片元件家族的一员。 常用电阻器的图形符号,如表 -1所示。表31 图形符号名 称 常用电阻器的图形符号 图形符号名称 固定电阻 带抽头的固定电阻 可调电阻(变阻器) 微调电阻 可调电位器微调电位器 热敏电阻 光敏电阻 2,电阻器的标识 ()直标法.直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出标称阻值和允许偏差的方法.其优点是直观,易于判读.(2)文字符号法.文字符号法是将阿拉伯数字和字母符号按一定规律的组合来表示标称阻值及允许偏差的方法其优点是认读方便,直观,

40、可提高数值标记的可靠性,多用在大 功率电阻器上. 15 文字符号法规定:用于表示阻值时,字母符号(R),M,T 之前的数字表示阻 值的整数值,之后的数字表示阻值的小数值,字母符号表示小数点的位置和阻值单位. 例: 330.33 k3 3。K 3M33.3M G33.G (3)色标法。色标法是用色环在电阻器表面标出标称阻值和允许误差的方法,颜色规 定如表 2 所示,特点是标志清晰, 易于看清. 色标法又分为四色环色标法和五色环色标法. 普通电阻器大多用四色环色标法来标注, 四色环的前两色环表示阻值的有效数字,3 条色第 环表示阻值倍率,第 条色环表示阻值允许误差范围;精密电阻器大多用五色环法来标

41、注,五色环的前 3条色环表示阻值的有效数字, 条色环表示阻值倍率,色环表示允许误 第第 差范围.表 3-2色环电阻颜色数码对照表 颜 色黑 色棕色 红 色 橙 色 黄 色 绿色 蓝色 紫 色 灰色 白 色 无 色 银 色 金色 有效数字 0 1 34 56 7 8 9 乘 数 1 的0次方10 的1 次方 10的 2 次方 0 的3 次方 10 的次方 1 的 5次方 1的 次方 10 的7次方 10 的 8次方 0 的 次方 +/- 1+- % - 0。% +/-0。2 / .1+20%+/ 20% +/ 10%+5 允许偏差 有一个方便的读法:面对一个色环电阻,找出金色或银色的一端,并将它

42、朝下,从头开始读色环例如第一环是棕色的,第二环是黑色的,第三环是红色的,第四环是金色的,那么它的电阻值是1, 第三环是添零的个数, 0, 这个电阻添 个零, 所以它的实际阻值是 00, 即1k。3,可变电阻 可变电阻又称为电位器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻.但是一般认为电位 器都是可以被手动调节的,而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节.可变电阻有 三个引脚,其中两个引脚之间的电阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值.第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变。 这样,可以调节电路中的电压 或电流,达到调节的效果 电位器的种类很多,按调节方式可分为旋转式(或

43、转柄式)和直滑式电位器;按联数可分为单联式和双联式电位器; 按有无开关可分为无开关和有开关两种;按阻值输出函数特性可分为线性电位器(A型),指数式电位器(B 型)和对数式电位器( 型)3 种. 4,特种电阻光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小, 光越弱阻值越大。 如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上, 用万用表的R 挡测 量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用 表读数将会发生变化在完全黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为 无穷大,即指针不动),而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下

44、热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化. 它是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的,叫做温度补偿。 常用的电阻 音响用音量电位器 收音机用音量电位器(带开关)图 3- 常用电阻外形 (二),电容器电容,用字母 表示。两片相距很近的金属中间被某物质(固体,气体或液体)所隔开,就构成了电容器.两片金属称为极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的 与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存 的电荷量称为该电容器的电容量.电容的基本单位为法拉(

45、).但实际上,法拉是一个很 不常用的单位,因为电容器的容量往往比1 法拉小得多,常用微法(F),纳法(F), 皮法(p)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1 法拉(F)= 100000 微法(F) 微法(F) 0 纳法(n)=1000皮法(pF) 在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号. 小容量的电容,通常在高频电路中使用, 如收音机, 发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用而且还有一个特点,一般1F 以上的电容均为 电解电容,而 1F 以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容,涤纶电容, 小容量的云母电容等.

46、电解电容有个铝壳, 里面充满了电解质, 并引出两个电极,作为正 (+) , 负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其它电容则没有极性 1,电容量的标志方法 (1)直接法 用于体积小的电容时有以下规定:遇小数点时,用 ,n,p代替小数点,例如:2表示 1。2;n7表示47n;3 表示。3F;22表示00F; ()数码表示法 一般用三位数字来表示容量的大小,单位为 ,前两位为有效数字,后一位表示倍率 (即乘数),但第三位乘数是 时,表示*0 ,例如:23 10 表示:01 100F 3 表示:2210 =0。022F41 4表示:70=04F 159 表示:15*10 =。5

47、pF 电容常用字母代表误差:B: 0.1%,: 0.25%,: .,F: 1,: %,J: , K:10,: 20%,N:,Z:8020. 2,电容器的选用还涉及到耐压的问题.加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定 电压,电容器就会被击穿损坏一般电解电容的耐压分档为 。3V,1V,16V,25V,5V等。 17 电解电容 瓷片电容图 32 独石电容 常用电容器外形 可变电容 (三),电感器和变压器 1,电感器 电感器(简称电感)也是构成电路的基本元件,在电路中有阻碍交流电通过的特性。 其基本特性是通低频,阻高频,在交流电路中常作扼流,降压,谐振等。 电感器可分为固定电感和可变电感两大类。按导

48、磁性质可分为空心线圈,磁心线圈和 铜心线圈等;按用途可分为高频扼流线圈,低频扼流线圈,调谐线圈,退耦线圈,提升线圈 和稳频线圈等。 小型固定式电感线圈这种电感线圈是将铜线绕在磁心上,再用环氧树脂或塑料封装而成。它的电感量用直 标法和色标法表示,又称色码电感器.它具有体积小,重量轻,结构牢固和安装使用方便等 优点,因而广泛用于收录机,电视机等电子设备中,在电路中用于滤波,陷波,扼流,振荡, 延迟等。固定电感器有立式和卧式两种,其电感量一般为 01300H,允许误差分为, ,三档,即5%,10,0,工作频率在 10kHz200MHz 之间。 低频扼流圈低频扼流圈又称滤波线圈,一般由铁心和绕组等构成

49、.其结构有封闭式和开启式两种, 封闭式的结构防潮性能较好低频扼流圈常与电容器组成滤波电路,以滤除整流后残存的交 流成分 高频扼流圈 高频扼流圈用在高频电路中用来阻碍高频电流的通过在电路中,高频扼流圈常与电容串联组成滤波电路,起到分开高频和低频信号的作用. 可变电感线圈在线圈中插入磁芯(或铜芯) ,改变磁芯的位置就可以达到改变电感量的目的.如磁棒 式天线线圈就是一个可变电感线圈, 其电感量可在一定的范围内调节。 它还能与可变电容组成调谐器,用于改变谐振回路的谐振频率.2,变压器 变压器是用做变换电路中电压,电流和阻抗的的器件,按其工作频率的高低可分为低频变压器,中频变压器,高频变压器 低频变压器

50、 低频变压器又分为音频变压器和电源变压器两种, 它主要用在阻抗变换和交流电压的变 换上.音频变压器的主要作用是实现阻抗匹配,耦合信号,将信号倒相等,因为只有在电路 阻抗匹配的情况下,音频信号的传输损耗及其失真才能降到最小;电源变压器是将 220V交 18 流电压升高或降低,变成所需的各种交流电压。 中频变压器 它是超外差式收音机和电视机中的重要元件,又叫中周.中周的磁芯和磁帽是用高频或低频特性的磁性材料制成的,低频磁芯用于收音机,高频磁芯用于电视机和调频收音机中周的调谐方式有单调谐和双调谐两种, 收音机多采用单调谐电路. 中频变压器的适用频率范 围从几千赫兹到几十兆赫兹,在电路中起选频和耦合等

51、作用, 在很大程度上决定了接收机的 灵敏度,选择性和通频带。 高频变压器 高频变压器又分为耦合线圈和调谐线圈两类.调谐线圈与电容可组成串, 并联谐振回路, 用于选频等作用。天线线圈,振荡线圈等都是高频线圈 行输出变压器 它又称为逆行程变压器, 接在电视机行扫描的输出级, 将行逆程反峰电压经过升压整流, 滤波,为显像管提供阳极高压,加速极电压,聚焦极电压以及其它电路所需的直流电压。新 产品均为一体化行输出变压器。电感器和电容器一样,也是一种储能元件,它能把电能转变 为磁场能,并在磁场中储存能量。电感器用符号 L表示,它的基本单位是亨利(H),常用 毫亨(mH)为单位它经常和电容器一起工作,构成C

52、 滤波器,LC 振荡器等。另外,人们 还利用电感的特性,制造了阻流圈,变压器,继电器等 3,主要参数 电感器的主要参数有下列几个: 电感量标称值与误差 3 电感器的电感量也有标称值,单位有H (微亨) mH ,(毫亨) 和 (亨利)1 =1 mH =。.电感量的误差是指线圈的实际电感量与标称值的差异,对振荡线圈的要求较高,允许误差为 0。2%0。5;对耦合阻流线圈要求则较低,一般在 1015%之间。电感器的标称电感量和误差的常见标志方法有直接法和色标法,标志方式类似于电阻器的标志方法 目 前大部分国产固定电感器将电感量,误差直接标在电感器上. 品质因数 电感器的品质因数 是线圈质量的一个重要参

53、数。它表示在某一工作频率下, 线圈的感抗对其等效直流电阻的比值,即 QL/R ,愈高,线圈的铜损耗愈小。在选频电路中,Q值愈高,电路的选频特性也愈好。 分布电容指电感线圈匝与匝之间,线圈与地以及屏蔽盒之间存在的寄生电容。分布电容使值减小,稳定性变差,为此可将导线用多股线或将线圈绕成蜂房式,对天线线圈则采用间绕法,以减少分布电容的数值 变压器的主要技术参数 额定功率 指在规定的频率和电压下, 变压器能长期工作而不超过规定温升的最大输出功率, 单位 为V。. 效率 指在额定负载时变压器的输出功率和输入功率的比值。即 =(2/)10% 9 绝缘电阻 表征变压器绝缘性能的一个参数, 是施加在绝缘层上的

54、电压与漏电流的比值, 包括绕组 之间,绕组与铁心及外壳之间的绝缘阻值由于绝缘电阻很大,一般只能用兆欧表(或万用表的10k档)测量其阻值. 3 常用电感线圈和变压器 二,半导体器件 (一),二极管 二极管按材料可分为硅二极管和锗二极管两种;按结构可分为点接触型和面接触型; 按用途可分为整流管,稳压管,检波管,开关管和光电管等。 ,常用二极管的类型有: 整流二极管 主要用于整流电路,即把交流电变换成脉动的直流电。整流二极管为面接触型,其结电容较大,因此工作频率范围较窄(3H 以内)常用的型号有 2Z 型,2D 型等,还有用于高压和高频整流电路的高压整流堆,如CL 型,D26 型 2L5型等. 检波

55、二极管 其主要作用是把高频信号中的低频信号检出,为点接触型,其结电容小,一般为锗管。 检波二极管常采用玻璃外壳封装,主要型号有 2 型和 N148(国外型号)等 稳压二极管稳压二极管也叫稳压管,它是用特殊面结型硅半导体二极管, 其特点是工作于反向击穿区,实现稳压;其被反向击穿后,当外加电压减小或消失,P 结能自动恢复而不至于损坏稳压管主要用于电路的稳压环节和直流电源电路中,常用的有 2CW 型和DW型。 光电二极管 光电管又称光敏管。和稳压管一样,其 N结也工作在反偏状态。其特点是:无光照射 时其反向电流很小,反向电阻很大;当有光照射时,其反向电阻减小,反向电流增大.光电管常用在光电转换控制器

56、或光的测量传感器中,其PN 结面积较大,是专门为接收入射光而设计的。光电管在无光照射时的反向电流叫做暗电流,有光照射时的电流叫做光电流(或亮 电流) .其典型产品有 2,2D 系列. 发光二极管 发光二极管简写做ED.它通常用砷化镓或磷化镓等材料制成,当有电流通过它时便会 发出一定颜色的光。按发光的颜色不同发光二极管可分为红色,黄色,绿色,蓝色,变色和 红外发光二极管等一般情况下,通过LED 的电流在 1030m 之间,正向压降约为 1。53LE可用直流,交流,脉冲等电源驱动,但必须串接限流电阻 R.LED 能把电能转换成 光能,广泛应用在音响设备,数控装置,微机系统的显示器上 注意发光二极管

57、是一种电流型器件,虽然在它的两端直接接上 3V 的电压后能够发光, 但容易损坏, 在实际使用中一定要串接限流电阻,工作电流根据型号不同一般为 1mA到 3OmA。 另外,由于发光二极管的导通电压一般为 1。7 以上,所以一节1。5V 的电池不能点亮发光二极管。同样,一般万用表的1档到 K 档均不能测试发光二极管,而 R0档由于 0 使用 1的电池,能把有的发光管点亮。 变容二极管 变容二极管是利用 PN结加反向电压时,PN 结此时相当于一个结电容。反偏电压越大, P 结的绝缘层加宽,其结电容越小。如2B14型变容二极管,当反向电压在3V 区间变 化时,其结电容在 2030p 之间变化。它主要用

58、在高频电路中作自动调谐,调频,调相等, 如在彩色电视机的高频头中作电视频道的选择 二极管的封装有玻璃封装的,塑料封装的和金属封装的等几种二极管有两个电极,并 且分为正负极,一般把极性标示在二极管的外壳上 大多数用一个不同颜色的环来表示负极, 有的直接标上号。 大功率二极管多采用金属封装, 并且有个螺帽以便固定在散热器上用眼睛来观察发光二极管,可以发现内部的两个电极一大一小.一般来说,电极较小,个头较矮的一个是发光二极管的正极,电极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管, 管脚较长的一个是正极。 整流二极管1N40 数字电路中常用的 N448 发光二极管 图 34 常用二极管外形 2,二极管的

59、测试普通二极管的测试普通二极管外壳上均印有型号和标记.标记方法有箭头,色点, 色环三种,箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的负极,有色点的一端为正极若型号和标记脱落时,可用万用表的欧姆档进行判别主要原理是根据二极管的单向导电性,其反 向电阻远远大于正向电阻.具体过程如下:判别极性:将万用表选在R10 或 1k档,两表笔分别接二极管的两个电极。若 测出的电阻值较小(硅管为几百几千,锗管为 10) ,说明是正向导通,此时黑 表笔接的是二极管的正极,红表笔接的则是负极;若测出的电阻值较大(几十 k几百 k ),为反向截止,此时红表笔接的是二极管的正极,黑表笔为负极。 检查好坏:可通过测量正,反向电

60、阻来判断二极管的好坏。一般小功率硅二极管正向电阻为几百 几千,锗管约为 001k 判别硅,锗管:若不知被测的二极管是硅管还是锗管,可根据硅,锗管的导通压降不 同的原理来判别。将二极管接在电路中,当其导通时,用万用表测其正向压降,硅管一般为。6。7V,锗管为0。0。3V 稳压管的测试 极性的判别:与上普通二极管的判别方法相同 检查好坏:万用表置于R10k 档,黑表笔接稳压管的极,红笔接 ,若此时的反向电阻很小(与使用 R1 档时的测试值相比校),说明该稳压管正常。因为万用表 R10k 档的内部电压都在 9V 以上,可达到被测稳压管的击穿电压,使其阻值大大减小 发光二极管的测试:用万用表 R10

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