第9章 X-118型超外差式收音机装调实例

主编龙立钦范泽良

中等职业学校教学用书（电子技术专业）《电子产品工艺（第2版）》

电子教案9.1收音机电路原理9.2收音机整机装配9.3收音机的调试第9章X-118型超外差式收音机装调实例了解收音机的组成及各部分的工作原理。掌握元器件的选用原则。熟悉整机装配的一般步骤。掌握静态调试的内容和方法。掌握动态调试的内容和方法。本章要点9.1收音机电路原理调幅收音机按电路形式可分为直接放大式和超外差式收音机两种。超外差式收音机具有灵敏度高、选择性好、工作稳定等许多特点。其电路原理图如图9-1所示。从图中可以看出它由输入电路、变频器（混频器+本机振荡器）、中频放大器、检波器、前置低频放大器、功率放大器及扬声器组成。下面，我们简单介绍各单元电路工作原理。9.1.1输入电路输入电路是指收音机从天线到变频管基极之间的电路。它的作用是从天线接收到的众多的无线电台信号中，经调谐回路调谐选出所需要的信号，同时把不需要的信号抑制掉，并且要能够覆盖住规定频率范围内的所有电台信号。中波输入回路如图9-1所示。由C1-A、、L1等元件组成输入回路，L1、L2分别为中波段调谐变压器T1的一次侧、二次侧线圈。L1、L2同绕在中波磁棒上。当C1-A的容量从最大调到最小时，可使谐振频率从最低的525kHz到最高的1605kHz范围内连续变化。于是当外来信号的某一频率与回路的调谐频率一致时，在L1两端这一电台频率的信号感应最强，这个电台信号再经L1耦合到次级线圈L2，就达到选台目的。9.1.2中频放大器

1.变频器（1）变频原理：变频器的作用是将输入回路送来的高频调幅载波转变为一个固定的中频（465KHz）信号，要求这个固定的中频信号仍为调幅波。在混频时，有两个信号输入，一个信号是由输入回路选出的电台高频信号，另一个是本机振荡产生的高频等幅信号，且本机振荡信号总是比输入电台信号高出一个中频频率，即465kHz。由于晶体管的非线性作用，混频管输出端会产生有一定规律的新的频率成分，这就叫混频。混频器后面紧跟着的是中频变压器。中频变压器实际上是一个选频器，只有465kHz中频信号才能通过，其他的选频信号均被抑制掉。本机振荡信号的频率应该和所要接收的电台信号频率始终保持465kHz的差异。（2）变频电路分析：在电路中，本机振荡频率和混频分别用两只晶体管承担，这种电路称混频电路。若本机振荡和混频由同一个晶体管承担，这种电路称为变频电路。图9-1中V1是变频管，担当振荡与混频双重任务。R1为V1直流偏置电阻，决定了V1的静态工作点。C2为高频旁路电容，C3是本机振荡信号的耦合电容。C1-A、C1-B各为双联可变电容中的一联，改变它的容量可改变振荡频率。是为了使频率能覆盖高端而设立的微调电容。T2为本机振荡线圈，调整T2可使谐振在中频（465kHz）上，从而从混频的产生物中选出中频。对变频管的要求，应选择截止频率高、噪声小的晶体管，调整时，集电极电流不宜过大，一般应在0.35～0.8mA之间。

2.中频放大器由于变频级的增益有限，因此在检波之前还需对变频后的中频信号进行放大，超外差式电路的增益主要靠中放级来提供。一般收音机的中放电路由多级组成，这样一方面是为了提高增益，同时由于层层地选频，有效地抑制了邻近信号的干扰，提高了选择性。除了考虑灵敏度和选择性外，中频放大器还要保证信号的边频得以通过。因此各级中放所要求的侧重面也不尽相同。一般说来，第一级中放带宽尽量窄些，以提高选择性和抑制干扰，而后几级带宽可适当宽些，以保证足够的通频带。在图9-1中，收音机采用两级中频放大器，由三只中周作级间耦合，V2、V3是中放管，R4、R7分别为V2、V3的直流偏置电阻，调整R4、R7可改变两管的直流工作点。C4、C6是中频信号的旁路电容。

3.检波器通常把从高频调幅波中取出音频信号的过程叫检波。检波器的作用是把所需要的音频信号从高频调幅波中“检出来”，送入低频放大器中进行放大，而把已完成运载信号任务的载波信号滤掉。在图9-1中，V4是检波管，由C8、R9、C8组成“∏”型低通滤波器。中放级输出的465kHz中频信号耦合到V4后，由于V4的发射结具有单向导电性和非线性，经V4后由双向交流信号变为单向脉动信号。由频谱分析可知，该信号含有三种分量：音频信号、中频等幅信号和直流信号。由于C8、C9很小，对音频信号来说容抗很大，从而使音频信号电流只能经R9流过RP建立音频电压，再经C10耦合到低放级去。由于C10隔直作用，直流分量没有送到下一级，而送到自动增益控制电路AGC中。

4.自动增益控制自动增益控制电路（AGC）的作用是：当接收到的信号较弱时，能自动地将收音机的增益提高，使音量变大；反之，当接收到的信号较强时，又自动降低增益使音量变小，提高了整机的稳定性。AGC电路通常利用控制第一中放管的基极电流来实现，这是因为第一中放的信号比较弱，受AGC控制后不会产生信号失真。控制信号一般取自检波器输出信号中的直流成分，这是因为检波输出直流电压正比于接收信号的载波振幅。在图9-1中，R5、C4构成AGC电路，当接收天线感应的信号较小时，经变频、中放的信号较小，检波后在C4的压降较小，所需AGC电压较小，不致使第一中放管（NPN）饱和而使音量较小。反之接收强信号时，则第一中放管饱和，使音量变低。由此可见电路实际上是一个负反馈的工作过程。9.1.3音频放大器音频放大器包括前置放大器和功率放大器。前置放大器一般在收音机的检波器与功率放大器之间，它的作用是把从检波器送来的低频信号进行放大，以便推动功率放大器，使收音机获得足够的功率输出。一般六管以上的收音机其前置放大器分有两级：末前级（与功率放大器相连）和前置级（与检波器相连）。六管及六管以下的收音机只有末前级而无前置级。功率放大器是收音机最后一级，它的作用是将前置放大器送来的低频信号作进一步放大，以提供足够的功率推动扬声器发声。目前最常用的是推挽功率放大器和OTL功率放大器。9.2收音机整机装配

1.电阻器的选用

1）型号选取——对于一般的电子产品，可选碳膜或碳质电阻器；对高品质的电子产品，可选金属膜或线绕电阻器；对于仪器仪表电路应选精密电阻器；对于高频电路应选表面安装元件。

2）阻值与精度选取——对于普通产品用四色电阻器即可，对于测量仪表则要用五色环电阻器。

3）额定功率选取——可选取为耗散功率的2倍以上；若要求功率较大，可选线绕电阻器；当电阻器在脉冲状态下工作时，只要脉冲平均功率不大于额定功率即可。9.2.1元器件的选用

2.电位器的选用

1）结构和尺寸的选择——应注意尺寸大小、轴柄的长短、轴上是否需要锁紧装置等。

2）额定功率的选择——电位器的额定功率可按固定电阻器的功率公式计算。

3）阻值变化特性的选择——作为音量控制应选用指数式（或直线式计算），但不宜使用对数式；用作分压器时，应选用直线式；作音调控制时应选用对数式。

4）其他方面——还需选轴旋转灵活、松紧适当、无机械噪声的。对于带开关的电位器还应检查开关是否良好。

【注】X-118型超外差式收音机中是带开关的电位器，用作音量调节与电源开关。

3.电容器的选用

1）型号选择——用于低频耦合、旁路等场合应选用纸介电容器；在高频电路和高压电路中，应选用云母电容器和瓷介电容器；在电源滤波或退耦电路中就选用电解电容器。

2）精度选择——在振荡、延时及音调控制电路中，电容器的容量要求高；在各种滤波电路中，容量值要求非常精确，其误差值应小于±0.3%～±0.7%。

3）耐压选择——电容器的工作电压应低于额定电压10%～20%。

4）交流电压和电流方面——不应超过给出的额定值，电解电容器不能在交流电路中使用。

5）温度系数及损耗方面——用于谐振电路中的电容器，必须选择损耗小的电容器，其温度系数也应选小一些的。

4.电感器的选用

1）线圈结构方面——对于音频段要用带铁心或低频铁氧体芯的线圈；在几百千赫到几兆赫间选用多股绝缘线绕制的铁氧体芯的线圈；在几兆赫到几十兆赫时选用单股镀银粗铜线绕制的高频铁氧体线圈或空心线圈；在一百兆赫以上时只能用空心线圈。

2）材料与损耗方面——在高频电路中，应选用高频损耗小的高频瓷作骨架。在要求不高的场合，可选用塑料、胶木和纸作骨架的电感器。

3）其他方面——机械结构是否牢固，不应使线圈松脱、引线接点活动等。

【注】X-118型超外差式收音机中的电感器有天线线圈、振荡线圈、中周和入/出变压器等。

5.二极管的选用

1）对于检波二极管——主要是考虑工作频率高，结电容小，串联电阻小，正向上升特性好，反向电流小。常用的检波二极管有2AP1～2AP17等型号。

2）对于整流二极管——特点是工作频率较低，一般在几十千赫兹，但电流大。电流容量在1A以下选用2CP系列，1A以上的有2CZ系列。

【注】X-118型超外差式收音机中的二极管可选用1N4148型号。

6.三极管的选用

1）类型方面——NPN型和PNP型三极管应注意供电极性。

2）反向击穿电压方面——加在三极管上的反向电压值要小于击穿电压值。

3）特征频率方面——特征频率要高于工作频率，以保证晶体管能正常工作。

4）功率方面——晶体管内耗散的功率必须小于给出的最大耗散功率且考虑散热。

5）代换方面——查阅晶体管手册，选取参数相当或略高一点的进行替换。

【注】X-118型超外差式收音机中的三极管可选用9018、9014、9013等型号。

7.元器件的检验（1）外观检验外观检验就是检验元器械件表面有无损伤，几何尺寸是否符合要求，型号规格是否与工艺文件要求相符。（2）动态检验通过测量仪器、仪表检查元器件本身电气特性是否符合规定的技术条件，有无次、残、废品混入，对有特殊要求的元器件还要进行老化筛选。对于X-118型超外差式这样简单的电子产品来说，装配过程并不复杂，只需按照工艺文件的要求进行即可。工艺文件方面的知识请参照前面章节的介绍，这里不再叙述。具体操作可按如下步骤进行。

1.元器件、结构件的分类与识别按照收音机“配套明细表”工艺文件中列出元器件、结构件的清单，对元器件和结构进行如下分类与识别：

1）元器件分类与识别——电阻器类→13只；电容器类→15只；电感器类→7只；二极管类→4只；三极管类→7只；扬声器→1只。9.2.2收音机装配过程

2）结构件分类与识别——PCB板→1块；调谐盘、电位器→各1只；前框、后盖→各1个；正极片、负极弹簧→各1只；频率标牌→1片；磁棒支架→1个；螺丝钉→5颗；绝缘导线→4根。

2.元器件、结构件检测

1）元器件的检测——通过指针万用表、数字万用表、LCR数字电桥等设备完成对元器件的检测。

2）结构件的检测——只有PCB板的印制条可通过指针万用表对其通与断进行检测之外，其余各器件只能直观检测。

3.印制电路板的装配

1）元器件安装过程——元器件整形→元器件插装→元器件引线焊接。

2）元器件安装顺序——按从小到大，从低到高的顺序进行装配。例如，电阻器→二极管→瓷介电容器→三极管→电解电容器→中频变压器→入/出变压器→双联电容器和音量开关电位器。

3）PCB板焊装后的清洗。

4.导线加工

5.收音机整机装配调谐盘的装配→电位器的装配→磁棒支架及磁棒天线的装配→频率标牌的装配→扬声器的装配→整机导线连接机壳组装。9.3收音机的调试

X-118型超外差式收音机中共有五个单元电路能够作直流测试，它们分别为：由V1构成的混频电路，由V2构成的第1中放电路，由V3构成的第2中放电路，由V5、V6构成的低放电路，由V7、V8构成的功放电路。9.3.1静态调试

1.直流电流测量与调试

1）将500A型万用表置于直流电流档（1mA或10mA）。

2）对收音机各级电路的直流电流进行测量。

3）具体测试点（以测量第2级中放的电流为例）如图9-2所示。

4）如果测试的电流在规定的范围内，则应该将印制电路板与原理图A、B处相对应的开口连接起来。

5）各单元电路都有一定的电流值，如该电流值不在规定的范围内，可改变相应的偏置电阻，具体电流值与参数调整如表9.1所示。【注】对电路直流电流的测量时比较麻烦些，因为要断开支路才能进行。

2．直流电压测量与调试

1）将500A型万用表置于直流电压（1V或10V）档。

2）对收音机各级电路的直流电压进行测量。

3）具体测量点（以测量第2中放级的电压为例）如图9-3所示。

4）将各单元电路的电压值填入表9.2中。

【注】直流电压测量在直流调试中是常用的方法，X-118

型超外差式收音机中共五个单元电路可作直流电压的测量。9.3.2动态调试

1.中频频率调整

1）将HH4310A/COS5020ch示波器、晶体管毫伏表、F40型数字合成函数信号发生器/计数器等设备如图9-4所示进行连接。

2）将所连接的设备调节到相应的量程。

3）把收音部分本振电路短路，使电路停振，避去干扰。也可以把双联可变电容器置于无电台广播又无其他干扰的位置上。

4）使“F40型数字合成函数信号发生器/计数器”输出频率为465kHz、调制度为30%的调幅信号。

5）由小到大缓慢地改变“F40型数字合成函数信号发生器/计数器”的输出幅度，使扬声器里能刚好听到信号的声音即可。

6）用无感起子首先调节中频变压器T5，使听到信号的声音最大，“晶体管毫伏表“中的信号指示最大。

7）然后再分别调节中频变压器T4、T3，同样需使扬声器中发出的声音最大，“晶体管毫伏表”中的信号指示最大。若中频变压器谐振频率偏离较大，在465kHz的调幅信号输入后，扬声器里仍没有低频输出时可采取如下方法：

1）左右调节信号发生器的频率，使扬声器出现低频输出。

2）找出谐振点后，再把“F40型数字合成函数信号发生器/计数器”的频率逐步地向465kHz位置靠近。

3）同时调整中频变压器的磁芯，直到其频率调准在465kHz位置上。这样调整后，还要减小输入信号，再细调一遍。对于中频变压器已调乱的中频频率的调整方法如下：

1）将465kHz的调幅信号由第2中放管的基极输入，调节中频变压器T5，使扬声器中发出的声音最大，晶体管毫伏表中的信号指示最大。

2）将465kHz的调幅信号由第1中放管的基极输入，调节中频变压器T4，使声音和信号批示最大。

3）将465kHz的调幅信号由变频管的基极输入，调节中频变压器T3，同样使声音和信号指示都最大。

2.频率覆盖调整

1）把“F40型数字合成函数信号发生器/计数器”输出的调幅信号接入具有开缝屏蔽管的环形天线。

2）天线与被测收音机部分的天线磁棒距离为0.6m。仪器与收音机连接如图9-5所示。

3）通电。

4）然后将“F40型数字合