高频电子技术（第五版）课件 项目九 集成收音机安装与调试

高频电子技术（第五版）项目九集成收音机安装与调试09PROJECT学习目标项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）知识目标▪了解集成AM/FM收音机的基本组成及其主要性能指标。▪了解鉴频的概念和鉴频的实现方法。▪熟悉斜率鉴频器的工作原理，掌握双失谐回路鉴频器鉴频特性的分析方法。▪熟悉集成电路常采用的斜率鉴频器电路，掌握其鉴频特性的分析方法。▪了解相位鉴频器的分类及工作原理。能力目标▪学会查阅集成芯片CX1191的相关资料。▪能够对电阻、电容、电感、中周、鉴频器等元器件进行检测及质量判别。▪学会集成AM/FM收音机的安装与调试。▪了解集成AM/FM收音机的测量方法，能对集成AM/FM收音机故障进行检修。素质目标▪培养维护国家安全和遵纪守法的意识。▪培养工匠精神，具有专注、精准做事和创新精神。▪培养团队合作能力，提高交流协调方面的素质。▪激发学生的学习兴趣和内生动力。本项目内容项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）019.1项目引入029.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路039.3知识链接模拟角度调制信号的解调049.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试19.1项目引入项目九·集成收音机安装与调试9.1项目引入项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）收音机是一种小型的无线电接收机，由机械器件、电子器件和磁铁等构件组成，利用电能将电波信号转换，以此来收听无线电电台的广播节目。本项目安装和调试的收音机是以集成CX1191芯片为核心，加以一定的外围电路构成的AM/FM双波段收音机。29.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路项目九·集成收音机安装与调试9.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）一、仿真目的1.熟悉相位鉴频器的基本工作原理，熟悉模拟乘法器的使用。2.掌握并联回路对S曲线和解调波形的影响。二、仿真内容与步骤1.绘制图9-1所示的调频信号的解调电路图。此调频信号的解调电路为乘积型相位鉴频器，采用LC单谐振回路作为频率-相位变换网络，先把调频波转换成调频调相波，然后利用鉴相器解调出原调制信号。9.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-1调频信号的解调电路图9.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.用示波器观察鉴频信号。调频信号的参数设置为:载波频率为40kHz，调制信号频率为5kHZ，调频指数为5，仿真运行该电路，设置好示波器的参数，得到如图9-2所示的仿真结果波形，上方为低频调制信号，下方为调频信号波形。图9-2调频信号的解调波形9.2学习情境用Multisim仿真测试调频信号解调电路项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）3.鉴频特性曲线的测量运用逐点法测量鉴频特性曲线。在鉴频器的输出端接万用表(选直流电压挡)，重新绘制调频信号的解调电路图如图9-3所示。图9-3鉴频特性曲线的测量39.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九·集成收音机安装与调试9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）读一读模拟角度调制信号的解调就是把调角波的瞬时频率或瞬时相位的变化不失真地转变为电压的变化，即实现“频率-电压”转换或“相位-电压”转换，从而恢复出原调制信号的过程。调频信号的解调称为频率检波，也称鉴频，完成鉴频功能的电路叫作鉴频器;同理，调相信号的解调称为相位检波，也称鉴相，完成鉴相功能的电路叫作鉴相器。本任务主要讨论鉴频方法及其实现电路。一、鉴频的实现方法鉴频的实现方法很多，常用的方法可归纳为以下四种。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）1.斜率鉴频器实现模型如图9-4所示。先将等幅的调频信号us(t)送入频率-振幅线性转换网络，转换成幅度与瞬时频率成正比变化的调幅-调频信号，然后用包络检波器进行检波，还原出原调制信号uo(t)。图9-4斜率鉴频器实现模型2.相位鉴频器实现模型如图9-5所示。先将等幅的调频信号us(t)送入频率-相位线性转换网络，转换成相位与瞬时频率成正比变化的调相-调频信号，然后通过相位检波器还原出原调制信号uo(t)。图9-5相位鉴频器实现模型9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）3.脉冲计数式鉴频器实现模型如图9-6所示。先将等幅的调频信号us(t)送入非线性转换网络，将它变为调频等宽脉冲序列，该等宽脉冲序列含有反映瞬时频率变化的平均分量，通过低通滤波器就能输出反映平均分量变化的解调信号。图9-6脉冲计数式鉴频器实现模型4.锁相鉴频器利用锁相环路进行鉴频，这种方法在集成电路中应用甚广。锁相鉴频器的工作原理将在项目10中介绍。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）鉴频器的主要特性是鉴频特性，其输出电压uo与输入调频信号瞬时频率f之间的关系曲线称为鉴频特性曲线，如图9-7所示。图9-7鉴频特性曲线由图可见，在调频信号中心频率fc处，输出电压uo=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(根据鉴频电路的不同，鉴频特性可与此相反，如图9-7虚线所示)；在中心频率fc附近，uo与f之间近似为线性关系，当频率偏移过大时，输出电压将会减小。二、鉴频器的主要参数9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）衡量鉴频器性能的主要参数有以下两个:1.鉴频跨导SD：是指鉴频器在载频处的斜率，它表示单位频偏所能产生的解调输出电压。鉴频跨导又叫作鉴频灵敏度。用公式表示为

SD的单位为V/Hz。鉴频特性曲线越陡峭，SD就越大，表明鉴频器将输入信号频率变化转换为电压变化的能力就越强。2.鉴频带宽2Δfmax：是指鉴频器能够不失真地解调所允许输入信号频率变化的最大范围。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）三、斜率鉴频器1.基本原理把调频信号电流is(t)加到LC并联谐振回路上，如图9-8(a)所示。使并联回路谐振频率f0偏离调频信号的中心频率fc，调频信号的中心频率fc工作在谐振曲线一边的a点上，如图9-8(b)所示，这时LC并联回路两端电压的振幅为Uma。当频率变为fc-Δfm时，工作点移到b点，回路两端电压的振幅增加到Umb。当频率变为fc+Δfm时，工作点移到c点，回路两端电压振幅减小到Umc，如图9-8(b)所示。由此可见，当加到LC并联回路的调频信号频率随时间变化时，回路两端电压的振幅也将随时间产生相应的变化。图9-8斜率鉴频器工作原理9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）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近似呈线性关系，所以，利用LC并联回路谐振曲线的下降(或上升)部分，可使等幅的调频信号变成幅度随频率变化的调频信号。利用上述原理构成的鉴频器原理电路如图9-8(c)所示，常称它为单失谐回路斜率鉴频器。图中LC并联谐振回路调谐在高于或低于调频信号中心频率fc上，从而可将调频信号变成调幅-调频信号。D、R1、C1组成包络检波器，用它对调幅-调频信号进行包络检波，即可得到原调制信号uo(t)。由于谐振回路谐振曲线的线性度差，所以，单失谐回路斜率鉴频器的输出波形失真大，质量不高，故很少使用。图9-8斜率鉴频器工作原理9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.双失谐回路斜率鉴频器为了扩大鉴频特性的线性范围，实用的斜率鉴频器都是由两个单失谐回路斜率鉴频器构成的平衡电路，如图9-9(a)所示。图中，二次侧有两个失谐的并联谐振回路，所以称为双失谐回路斜率鉴频器。其中第一个回路调谐在f01上，第二个回路调谐在f02上。设f01低于调频信号中心频率fc，f02高于fc，而且f01和f02对于fc是对称的，即fc-f01=f02-fc，这个差值应大于调频信号的最大频偏。图9-9双失谐回路斜率鉴频器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.双失谐回路斜率鉴频器调频信号在回路两端产生的电压u1(t)和u2(t)的幅度分别用U1m和U2m表示，回路的电压谐振曲线如图9-9(b)所示，两个回路的电压谐振曲线形状相同。图9-9(a)中两个二极管包络检波电路参数相同，即C1=C2，R1=R2，D1与D2参数一致。u1(t)和u2(t)经二极管包络检波得到的输出电压分别为uo1和uo2，它们与频率的关系如图9-9(c)中虚线所示，uo2与uo1的极性相反，鉴频器总的输出电压uo=uo1-uo2。图9-9双失谐回路斜率鉴频器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）当调频信号的频率为fc时，由图9-9(b)可见，U1m与U2m大小相等，故检波输出电压uo1=uo2，鉴频器输出电压uo=0。当调频波频率为f01时，U1m>U2m，则uo1>uo2，所以鉴频器输出电压uo>0，为正值且为最大。当调频信号频率为f02时，U1m<U2m，则uo1<uo2，所以uo<0，为负最大值。这样可以得到鉴频特性曲线，如图9-9(c)实线所示。实际上它就是图9-8(c)中uo1与uo2两条曲线叠加的结果。由于调频信号频率大于f02后，U1m很小，U2m随频率的升高而下降，使鉴频器输出电压uo数值减小，所以鉴频特性在f>f02后开始弯曲；同理，调频信号频率小于f01后，U2m很小，U1m随频率的降低而减小，鉴频特性在f<f01后也开始弯曲。图9-9双失谐回路斜率鉴频器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）双失谐回路斜率鉴频器由于采用了平衡电路，上下两个单失谐回路斜率鉴频器特性可相互补偿，使得鉴频器输出电压中的直流分量和低频偶次谐波分量相抵消，故鉴频的非线性失真小、线性范围宽、鉴频灵敏度高。不过，双失谐回路斜率鉴频器鉴频特性的线性范围和线性度与两个回路的谐振频率f01和f02的配置有很大关系。如f01和f02偏离fc过大，鉴频特性曲线就会在fc附近出现弯曲，而f01与f02偏离fc过小，鉴频特性的线性范围又不能得到有效扩展，再加上两个谐振回路相互耦合，所以调整起来不太方便。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）解：由uFM(t)的表达式可知

例9-1

鉴频器的输入信号为uFM(t)=3cos(ω0t+10sin2π×103t)(V)，鉴频跨导SD=-5mV/kHz，线性鉴频范围大于2Δfm，求输出电压uo(t)。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）3.集成斜率鉴频器电路识读在集成电路中，广泛采用的斜率鉴频器电路如图9-10(a)所示。图9-10集成电路中广泛采用的斜率鉴频器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图中L1、C1和C2为实现频幅转换的线性网络，用来将输入调频信号us(t)转换为两个幅度按瞬时频率变化的调幅-调频信号u1(t)和u2(t)。L1C1并联回路的电抗曲线和C2的电抗曲线示于图9-10(b)中，f1为L1C1并联回路的谐振频率，f2为L1C1C2串联回路的谐振频率，即在这个频率上，L1C1并联回路的等效感抗与C2的容抗相等，整个LC网络串联谐振，这时回路电流达到最大值，故C2上的电压降u2(t)也为最大值，但此时因回路总阻抗接近于0，所以u1(t)却为最小值。随着频率的升高，C2的容抗减小，L1C1回路的等效感抗迅速增大，结果u2(t)减小，u1(t)增大，当频率等于f1时，L1C1回路产生并联谐振，回路阻抗趋于无穷大，此时u1(t)达到最大值而u2(t)为最小值。可见，u1(t)、u2(t)的振幅可随输入信号频率的变化而变化。调整回路参数，在f=fc时，使u1(t)和u2(t)振幅相等，这样，可以得到如图9-11所示的振幅频率特性曲线。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）输入调频信号us(t)经L1C1和C2网络的转换，得到u1(t)和u2(t)后分别加到V1和V2管基极，V1和V2管构成射极输出缓冲隔离级，以减小检波器对频幅转换网络的影响。V3和V4管分别构成两只相同的三极管峰值检波器，C3、C4为检波滤波电容，V5、V6的输入电阻为检波电阻。检波器的输出解调电压经差分放大器V5和V6放大后，由V6管集电极单端输出，作为鉴频器的输出电压uo(t)，显然，其值与u1(t)和u2(t)振幅的差值成正比。在f=fc时，U1m=U2m，输出电压uo=0;当f>fc时，U1m>U2m，uo输出为正;f<fc时，U1m<U2m，uo输出为负。故集成斜率鉴频器的鉴频特性曲线如图9-11示。这种鉴频器具有良好的鉴频特性，其中间的线性区比较宽，典型值可达300kHz。图9-11集成斜率鉴频器鉴频特性曲线9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)单谐振回路频相转换网络在乘积型相位鉴频器中，广泛采用LC单谐振回路作为频率-相位转换网络，其电路如图9-12(a)所示。学一学*四、相位鉴频器1.乘积型相位鉴频器读一读图9-12单谐振回路频相转换网络9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）由图可写出电路的电压传输系数为

令

代入式(9-2)，则得为选讲内容。

9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）在失谐不太大的情况下，式(9-3)可简化为

由此可以得到转换网络的幅频特性和相频特性分别为

9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）

若输入̇U1为调频信号，其瞬时角频率ω(t)=ωc+Δω(t)，且ω0=ωc，则式(9-7)可写成

可见，当调频信号的Δωm较小时，图9-12(a)所示的转换网络可不失真地完成频率-相位转换。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(2)乘积型相位鉴频器电路识读如图9-13所示为某集成电路中的乘积型相位鉴频器电路。图中V1~V7构成双差分对模拟相乘器，R1、D1~D5构成直流偏置电路。输入调频信号经中频限幅放大后，变成大信号，由1、7端双端输入，一路信号直接送到相乘器Y输入端，即V5、V6基极;另一路信号经C1、C、R、L组成的单谐振回路频相转换网络，再经射极输出器V8、V9耦合到相乘器X输入端。双差分对模拟相乘器采用单端输出，Rc为负载电阻，经低通滤波器C2、R2、C3便可输出所需的解调电压。图9-13某集成电路中的乘积型相位鉴频器电路9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.叠加型相位鉴频器叠加型相位鉴频器在实用中常采用叠加型平衡鉴相器，电路如图9-14所示。图9-14叠加型平衡鉴相器图中，D1、R1、C1与D2、R2、C2分别构成两个包络检波电路[R1=R2，C1=C2，u2(t)=u3(t)]。设两个输入电压分别为

由图9-14可见，加到上、下两个包络检波电路的输入电压分别为

9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）当φ=0时，u2(t)相位滞后于u1(t)90°，而-u2(t)则超前于u1(t)90°，此时合成电压us1(t)和us2(t)的大小Us1m与Us2m相等，经包络检波后输出电压uO1与uO2大小相等，所以鉴相器输出电压uO=uO1-uO2=0。当φ>0时，u2(t)相位滞后于u1(t)小于90°，而-u2(t)则超前于u1(t)大于90°，此时合成电压Us1m>Us2m，检波后的电压uO1>uO2，所以鉴相器输出uO=uO1-uO2>0，为正值，且φ越大，输出电压就越大。当φ<0时，u2(t)相位滞后于u1(t)大于90°，而u2(t)则超前于u1(t)小于90°，得到Us1m<Us2m，则uO1<uO2，所以鉴相器输出电压uO=uO1-uO2<0为负值，且φ的负值越大，uO负值就越大。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）由此可得到叠加型平衡鉴相器的鉴相特性曲线如图9-15所示。根据分析可知，它也具有正弦鉴相特性，但只有当φ比较小时，才具有线性鉴相特性。图9-15叠加型平衡鉴相9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）脉冲计数式鉴频器有各种实现电路，如图9-16所示为一种实现电路的组成及其工作波形。五、脉冲计数式鉴频器图9-16脉冲计数式鉴频器组成及其工作波形9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）由于调频信号的频率是随调制信号变化的，所以它在相同的时间间隔内过零点的数目是不相同的，经脉冲形成电路，调频信号每经过一个过零点就形成一个脉冲，当瞬时频率高时，形成的脉冲数目就多，瞬时频率低时，形成的脉冲数目就少，如图9-16(b)中u1(t)波形所示。这些脉冲经脉冲展宽电路，展宽成相同的脉冲宽度，这样调频信号就变换成脉宽相同而周期变化的脉冲序列，如图9-16(b)中u2(t)波形所示，它的周期变化反映了调频信号的瞬时频率变化。此信号经低通滤波器，取出其平均分量，就可得到原调制信号，如图9-16(b)中uo(t)波形所示。由于低通滤波器输出电压的幅度正比于调频信号的瞬时频率，即正比于输入低通滤波器的脉冲数目，故称之为脉冲计数式鉴频器。脉冲计数式鉴频器的主要优点是线性鉴频范围大，不需要LC谐振回路，便于集成化。其缺点是工作频率受脉冲最小宽度限制，故多用于中心频率较低的场合。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）限幅器的性能由限幅特性表征，它说明限幅器输出基波电压振幅Uom与输入高频电压振幅Usm的关系。典型的限幅特性曲线如图9-17所示。图9-17典型限幅特性曲线由图可见，在OA段，输出电压Uom随输入电压Usm的增加而增加，A点右边，输入电压增加时，输出电压的增加趋缓。A点称为限幅门限，相应的输入电压UP称为门限电压。显然，只有输入电压超过门限电压UP时，才会产生限幅作用。通常要求UP较小，显然，UP较小可降低对限幅器前级放大器增益的要求，放大器的级数就可减少一些。六、限幅器调频信号在产生和处理过程中总是或多或少地附带寄生调幅，这种寄生调幅或是固有的，或是由噪声和干扰产生的，在鉴频前必须通过限幅器将它消除掉。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）限幅器种类很多，下面介绍两种常用的。1.二极管限幅器二极管限幅器由于电路简单，结电容小，工作频带宽而得到广泛的应用。如图9-18(a)所示为常用的并联型双向二极管限幅电路。图9-18二极管限幅器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图中D1、D2是特性完全相同的二极管，要求二极管的正向电阻尽量小，反向电阻趋于无穷大。UQ为二极管的偏置电压，用以调节限幅电路的门限电压。R为限流电阻，RL为负载电阻，通常RL≫R。us是经过放大的调频信号电压，其波形如图9-18(b)中虚线所示。当us较小时，加在D1、D2两端的电压值小于偏压UQ，D1、D2均截止，电路不起限幅作用，这时输出电压uo等于

当us逐渐增大到|us|>UQ后，D1、D2导通(正半周D1导通，负半周D2导通)，输出电压的幅值将被限制在UQ上，其限幅波形如图9-18(b)中实线所示。由图9-18(b)可见，考虑到二极管正向导通电压，实际输出电压幅度略大于门限电压UQ。us的幅度越大或门限电压UQ越小，输出越接近方波，即限幅效果越好。由于这种限幅特性是对称的，所以，输出没有直流分量和偶次谐波分量，这是很大的优点，但在后级须连接选频回路。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.差分对限幅器差分对限幅器由单端输入、单端输出的差分放大器组成，如图9-19(a)所示。图9-19差分对限幅器9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）应当指出，差分对限幅器是通过两管轮流截止实现限幅的，即us为正半周时V2管截止，输出电流ic2波形的下顶部被削平；us为负半周时V1管截止，ic2=IE，波形的上顶部被削平。由于电路不是依靠饱和效应来限幅的，所以不受基区载流子存储效应的影响，工作频率可提高。另外，由于两管参数一致，所以集电极电流波形上下对称，其中不包含偶次谐波分量，滤波器比较容易实现，输出的基波电压波形比较纯净。为了减小门限电压，在电源电压不变的情况下，可适当加大发射极电阻Re，这样IE减小，门限电压也随之降低。在集成电路中，常用恒流源电路代替Re，效果更好。图9-19(b)示出了差分对放大器差模传输特性及限幅波形。由图可见，当|us|≤26mV时，ic1和ic2处于线性放大区；当|us|>100mV时，ic1和ic2处于电流受限状态，此时集电极电流波形的上下顶部被削平，且随着us的增大而逐渐趋于恒定，通过谐振回路可取出幅度恒定的基波电压。9.3知识链接模拟角度调制信号的解调项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-20单片集成鉴频器中的限幅放大电路在实际的调频接收机中，往往采用多级差分放大器级联构成限幅中频放大电路，这样既有足够高的中频增益，又有极低的限幅电平。如图9-20所示为单片集成鉴频器中的限幅放大电路，它由六级差分放大器组成，当工作频率在10.7MHz以下时，中频增益可达50dB，限幅电平为0.2~1mV，工作稳定可靠，温度稳定性也较好。49.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九·集成收音机安装与调试9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）一、任务描述1.掌握电子元器件的基本知识。2.掌握正规化的装配和焊接技术。3.了解收音机的基本常识。4.掌握电子产品规范化的调试方法和步骤。5.掌握故障诊断和排除方法。二、任务准备9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）1.调频/调幅收音机的电路组成采用CXA1191单片IC的调频/调幅超外差式收音机的组成方框图如图9-21所示。图9-21调频/调幅超外差式收音机的组成方框图2.集成电路介绍本实训以CXA1191系列集成电路为例。该集成电路由日本索尼公司研制，在调频/调幅中短波收音机中被广泛使用且其功能齐全，集成化程度高。其内部逻辑电路如图9-22所示，从图中可以看到，在集成电路内有调频高频放大、调频、本机振荡、调频中频放大及鉴波、音频放大电路等，几乎包含了调频/调幅收音机的所有电路。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-22CXA1191M/CXA1191P内部逻辑电路9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）3.电路的工作原理本实训收音机是一种HX203型的AM/FM二波段收音机，收音机电路主要由索尼公司生产的专为调频/调幅收音机设计的大规模集成电路CXA1191组成。由于集成电路内部无法制作电感、大电容和大电阻，故外围元器件多以电感、电容和电阻为主，组成各种控制、供电、滤波等电路。HX203型收音机电路图如图9-23所示。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-23HX203型收音机电路图9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)调幅(AM)收音机电路信号的流程。磁芯天线接收到的中波广播信号，经过线圈T1、可变电容C01a和微调电容C01b组成的输入回路，选取所接收到的高频调幅广播信号，送到CXA1191的10脚。由振荡线圈T2、可变电容C04a、微调电容C04b及垫衬电容C4组成的LC回路和CXA1191的5脚内部电路一起组成本机振荡电路，本机振荡电路产生高频等幅信号与10脚送入的广播信号在集成电路内部进行混频，混频后的信号由CXA1191的14脚输出，经中频电压器T3和465kHz陶瓷滤波器CF2、CF3选频后，得到的465kHz中频信号，送到16脚内进行中频放大，放大后的中频信号在集成电路内部的检波器中进行检波，检出的音频信号由23脚输出，并经音量电位器Rp调节后，经C12耦合至24脚，进入到音频功率放大器，放大后的音频信号由27脚输出，经C17送到扬声器还原出声音。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(2)调频(FM)收音机电路信号的流程。天线接收到的调频广播信号，送到CXA1191的12脚进行选频放大，9脚外接由线圈L1、可变电容C03a和微调电容C03b组成的选频回路。经过高放后的FM广播信号在与本机振荡信号混频后由14脚输出，7脚外接由L2、可变电容C02a和微调电容C02b组成的FM本机振荡电路。14脚输出的混频信号，经10.7MHz陶瓷滤波器CF4选频后，得到FM中频信号，送到17脚内进行FM中频放大、FM鉴频，2脚外接FM鉴频滤波器CF1。鉴频后输出的音频信号与AM通道信号同路。(3)AM/FM波段开关电路。CXA1191的15脚外接AM/FM选择开关S1。S1拨向上方，15脚直接接地，使电路处于AM工作状态;S1拨向下方，15脚通过C7接地，电路处于FM工作状态。(4)自动增益控制电路(AGC)和自动频率控制电路(AFC)。AGC电路由CXA1191的内部电路以及21脚、22脚外接的电容C9、C10组成，AFC电路由CXA1191的内部电路，21脚、22脚外接的电容C9、C10和电阻R4组成，它使收音机工作稳定可靠。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)元器件的装插、焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。(2)在瓷介电容、电解电容及三极管等元器件立式安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板表面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，不能插错。(3)可调电容器(四联)装插时，四脚应插到位。焊接时，先用少量焊锡固定任意一脚(此时用一根手指按住可调电容器，使其紧贴电路板)，然后同时焊接其余三个脚，最后再重新补焊四个脚一次。三、任务的实施1.元器件的焊接、装配印制电路板的装配是整机质量的关键，装配质量的好坏对收音机的性能有很大的影响。因此印制电路板的装配总的要求是:元器件装插正确，不能有插错、漏插;焊点要光滑，无虚焊、假焊和连焊。在装插元器件时，要执行工艺指导卡以及装配样板上的规定，遵循元器件的装插原则。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(5)集成电路的焊接：CXA1191采用双列28脚扁平式封装，在焊接时，首先要弄清引脚的排列顺序，并与电路板上的引脚焊盘对准，核对无误后，先焊接1、19脚用于固定IC，然后再重复检查，确定无误后再焊接其余引脚。由于IC引脚较密，焊接完后要检查有无虚焊、连焊等现象，确保焊接质量。(6)装配成功后，实物图如图9-24所示。图9-24HX203型收音机实物图(4)音量电位器的安装，首先用铜铆钉固定两边开关脚，然后再进行焊接。使电位器与电路板平行，在焊电阻器的三个焊接片时，应在短时间内完成，否则易焊坏电阻器动片、从而造成音量电位器不起作用或接触不良。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)在AM调试前，先对收音机进行静态测试。将收音机波段开关S1置于AM位置，此时收音机为调幅中波接收状态。电源开关断开，收音机调至无电台的位置，将万用表调至直流电流挡(25mA)，跨接在开关两端，此时测得的是调幅中波接收状态下的整机静态电流，电流值为10mA左右。接通电源开关，收音机仍调至无电台的位置，将万用表调至直流电压挡(10V)，分别测量集成电路各引脚的电位，记录并填入实训报告。FM调试与此类似。(2)检查电路，排除故障。当测量值不在参考电压值附近时，请仔细检查与该集成电路引脚相连的元器件的极性有没有弄错，元器件是否装错位置以及是否虚焊等。2.整机调试和故障排除9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）表9-1调幅中波接收状态下各引脚参考电压单位:V四、集成AM/FM收音机的调试1.中波(AM)的调试按照“整机调试和故障排除”的(1)进行调试，正常情况下的测试结果(参考电压)见表9-1。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)调幅中频的调试可按前面介绍的调中频的方法进行调试，将AM/FM高频信号发生器的调制方式开关置于AM，调制量程开关置于30(调制度为30%)，调制选择开关置于1000(调制频率为1000Hz)，载频频率调到465kHz。为避免电台信号的干扰，将收音机双联电容器全部旋至频率的低端(此处无电台广播)，接通电源并将音量电位器调到最大音量处，使收音机接受高频信号发生器环形天线发射的调幅中频信号，适当调整高频信号发生器的输出强度，使扬声器发出清晰的1000Hz音频声，毫伏表上出现电压指示，示波器出现正弦波信号。用无感螺丝刀调整中频变压器的磁帽，使毫伏表指示最大，示波器显示正弦信号无失真，无干扰。另外，可在高频信号发生器的射频输出端串接一个0.01~0.047μF的电容器，将信号直接加在集成电路的14脚上，适当调整高频信号发生器输出的强度。使扬声器发出清晰的音频声，毫伏表上出现电压指示，示波器出现正弦波信号。此时用无感螺丝刀调整中频电压器的磁帽，使毫伏表指示最大，正弦波信号稳定无干扰。连接方式如图9-25所示。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-25调幅状态下中频的调试方法9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(2)中波频率范围的调试高频信号发生器的设置不变，根据频率范围的高、低端改变载频频率。将收音机四联电容器旋至低频端(旋到底)，高频信号发生器的载频频率调到535kHz，通过磁性天线，收音机将接收到高频信号发生器所发射的信号(可将信号输出线直接夹在磁棒上)，用无感螺丝刀调整振荡线圈T5的磁帽，示波器显示正弦波，并使毫伏电压表指示最大。然后，将高频信号发生器的载频频率调到1605kHz，收音机四联电容器旋至高频端(旋到底)，调整振荡回路中的补偿电容，示波器显示正弦波，并使毫伏表电压指示最大。高、低端频率在调整时相互影响，所以要反复调整几次，直至调准为止，连接方式如图9-26所示。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(3)中波统调仪器按图9-26进行连接，高频信号发生器的设置不变，将高频信号发生器的载频频率调到800kHz，调整频率调谐盘，使收音机接收到800kHz的信号，认真调谐使示波器显示的波形最好。观察示波器波形和毫伏表电压指示为最大，此时用无感螺丝刀调整磁性天线T2的位置，毫伏表电压指示将有所变化，使毫伏电压表电压指示最大。将高频信号发生器的载频频率调到1200kHz，调整频率调谐盘，使收音机接收到1200kHz的信号，认真调谐使示波器显示的波形最好，毫伏表电压指示最大，用无感螺丝刀调整补偿电容，使毫伏表电压不再增大为止。高、低端频率在调整时相互影响，同样要反复调整几次，直到调准为止。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-26调幅状态下频率范围及“跟踪”调试方法9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）2.调频部分的调试频率调试前同样要对收音机静态参数进行测试。将收音机波段开关S1置于FM位置，此时收音机为调频接收状态。电源开关S断开，收音机调至无电台的位置，将万用表调至直流电流挡(25mA)，跨接在开关两端，此时测得的是调频状态下的整机静态电流，电流值为8mA左右。接通电源开关，收音机仍调至无电台的位置，将万用表调至直流电压挡(10V)，分别测量集成电路各引脚的电位。正常情况下的测试结果(参考电压)见表9-2。表9-2调频状态下各引脚参考电压单位:V引脚电压9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(1)FM中频的调试将AM/FM信号发生器的调制方式开关置于FM，调制量程开关置于30(调制度为30%)，调制选择开关置于1000(调制频率为1000Hz)，载频频率调到10.7MHz。为避免电台信号的干扰，将收音机双联电容器全部旋至频率的低端(此处无电台广播)，接通电源并将音量电位器调到最大音量的2/3处。信号可由拉杆接收，或在高频信号发生器的射频输出端串接一个100pF的电容器，加在集成电路的14脚上，如图9-27所示。适当调整AM/FM信号发生器输出强度，使扬声器发出清晰的1000Hz音频声，毫伏表上出现电压指示，示波器出现正弦波信号。此时用无感螺丝刀调整鉴频滤波器中的变压器T7的磁帽，使毫伏表指示最大，正弦波信号稳定、不失真、无干扰。9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）图9-27调频状态下中频的调试方法9.4技能实训集成AM/FM收音机的安装与调试项目九集成收音机安装与调试高频电子技术（第五版）(2)FM频率范围的调试调频广播的频率范围为88~108MHz，为使调频收音机的频率覆盖面大于广播信号的频率范围，调