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1、第九单元 高频电子线路综合实训,9.1项目一：超外差调幅广播收音机的设计 9.1.1目的与任务,1.运用所学各单元知识，进一步了解超外差调幅广播收音机的电路组成和工作原理。 2.列出元器件清单，画出印制电路板图。 3.掌握元器件的识别，简易测试及外差调幅广播收音机的统调方法。 4.设计线路，拟定测试方案，并合理选择、准确使用仪器设备。 5.通过对收音机的设计、安装、焊接、调试，了解电子产品的装配过程，训练动手能力。,9.1.2知识链接什么叫“超外差”,广播电台播出节目时，首先把声音通过话筒转换成音频电信号，经放大后被高频载波信号调制，这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化，使我们要
2、传送的音频信号包含在高频载波信号之内，高频信号再经放大，然后高频电流流过天线时，形成无线电波向外发射。 无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换，还原为音频电信号，送入扬声器音圈中，引起纸盆相应的振动，还原出广播内容。 利用无线电波作为载波，对信号进行传递，可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。,简单收音机
3、为了提高灵敏度指标增加了高放级，但高放级级数的增加是有限度的，如果为了提高灵敏度而加多高放级，则不但统调困难，更易发生寄生振荡。另一个原因是晶体管电路对高中低频带的表现是不同的，这就造成了整个收音频带内的指标不和谐。 如果能把收音机固定在一个频带上工作，它的收音质量当然很好，不过事实上许多广播电台并不都挤在一个不大的频带上广播，而是分布在个很宽的频带中进行广播。 因而，只能在改进收音机的电路上想办法，把这些分散在各波段的电台，在收音机里变成一个预定的频率，这样，就能很好地加以放大了。,超外差,超外差接收电路就是这样的装置，它将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，变成另外一个
4、预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。 这个固定的频率，是由“差频”产生的。如果我们在收音机内产生个振荡电波作为本机振荡，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作就是混频。 由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的收音机叫外差式收音机。 外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。,超外差,结论,外 差： 输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。 超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信
5、 号的过程。 因为，它是比高频信号低，比低频 信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫 超外差式。 优 点： 灵敏度高，选择性好，音质好（通频带宽） 工作稳定（不容易自激） 缺 点： 镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰 信号），假响应（变频电路的非线性）,9.1.3技术性能指标要求,1）频率范围：525 1606kHz。 2）中频频率：465 kHz。 3）灵敏度：2mV/m，S/N为26dB。 4）选择性：20dB，9 kHz。 5）扬声器：66mm，8。 6）输出功率：180mW，10%失真度。 7）电源：3V（2节2号电池）。 8）静态电流：无信号时 25mA,典型单管直放式收音机电路
6、示例,直放式收音机的特点,电路简单，一般只用14只 晶体管和一些基本元件。 易于安装调试，成本低，但它 的灵敏度低，选择性不太好。 为了克服以上不足，我们引入 “超外差”这一概念。先请看超外差 式收音机的方框图。,超外差收音机方框图,低放,变频,检波,功放,调谐,本振,中放,电源,AGC,Y,TX,外差,超,5251605,L1C1,L2C2,L3C3,L4C4,用同轴来实现同步,fs,fL,fI,fL - fs = fI,超外差式收音机电路的主要特点,超外差式是与直放式相对而言的一种接收方式。 超外差式收音机能把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（465kHz),再由放大器对这个
7、固定的中 频信号进行放大。 在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。,9.1.4 实训原理,超外差调幅广播收音机的一般工作框图,输入回路调谐回路,调谐回路是由可变电容 Ca、Cb 和天线线圈 L1 组成。调节可变电容 C 可使 LC 的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。再由 L2 耦合到下一级变频级。,Cb,Cb,L1,Ca,Ca,L2,BG1,输入回路磁性天线,磁性天线是用来接收电磁波的。 由一个铁氧体磁棒和线圈绕组组成，对电磁波的吸收能力很强。 在线圈绕组内能够感应出比较高的高频电压，所以磁性天线兼有放大高频传号的作用。 磁性天线还
8、有较强的方向性，能够提高收音机的抗干扰能力。磁棒的尺寸有很多种，外形有圆形和扁形两类,变频回路,回路组成： 由混频、 本机振 荡和选 频三部 分电路 组成。,Cb,Cb,L1,L2,Ca,Ca,C3,B2,B3,BG1,变频级,变频作用：变频级是以晶体管 BG1 为中心， 它兼有振荡、混频两种作用。 它的主要作用是把输入的不同 频率的高频信号变换成固定的 465kHz 的中频信号。,本振回路,本振条件： 正反馈 (相位条件） 幅 度 (反馈量要足够大） 由晶体管 BG1 、可变电容 Cb 、振荡变压器（简称中振或短振) B2 和电容 C3构成变压器反馈式振荡器。它能产生等幅高频振荡信号，振荡频
9、率总是比输入的电台信号高 465kHz。,混频电路,由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由L2 耦合到BG1 的基极，本机振荡信号通过 C3 耦合到 BG1 的发射极。两种频率的信号在 BG1 中混频，混频后由集电极输出各种频率的信号。其中包含本机振荡频率和电台振荡频率的差额等于465kHz 的中频信号。,变频实例,用同轴来实现同步,fL - fs = fI,fL,fs,假定外来信号 fs=1000kHz ，本振信号fL=1465kHz ，则经变频后产生的差频信号 fL - fs =465kHz 。 525 1605 465 465 990 2070,选频电路,由B3的初级线圈和谐振电容C
10、组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz，对 465kHz 的中频信号产生最大的电压，并且通过次极线圈耦合到下一极去。,B3,C,中放级,输入电台信号与本振信号差出的中频信号 fI 恒为某一固定值465kHz ，它可以在中频“通道”中畅通无阻，并被逐级放大，即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频，便被“拒之门外”，因此，收音机的选择性也大为提高。,中频放大器,中频放大器是超外差晶体管收音机的一个重要组成部分，它的好坏直接影响到收音机的电气性能，如灵敏度、选择性、失真和自动增益控制等指标。 中频放大器
11、的工作频率为465 kHz，由于它的工作频率较低，所以它的增益可以做得很高而不产生自激振荡，从而可以大大提高整机灵敏度。,中放回路,选频级输出的中频信号由BG2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器 B4和谐振电容C.它们也是并联谐振在中频465kHz。,BG2,B4,C,中周（中频变压器）,中频变压器是超外差式收音机中频放大级的耦合元件。 变频级输出的中频电压，通过它耦合到中放级加以放大，放大后再由它耦合到检波级去检波。 调幅广播为了要得到良好的音质，一般是在中心频率10kHz的频率范围内播送的，因此，一股要求中频变压器的通频带最好能包括这个频率范围，而在通频带以外的信号要迅速衰
12、减，这样收音机才能有良好的声音保真度和选择性。 中频变压器要有较大的增益，保证收音机的灵敏度。,检波、 AGC,检波工作由三极管 BG3 的 be 结来完成，再由 C5 滤去残余的中频成分，在检波负载 W 上得到音频信号。 检波后，音频信号由C8 耦合到下一极去。 自动增益控制电路的作用是利用强信号来自动降低中放级的增益。信号越强，反馈回BG2的直流成份越大， BG2的增益越小。这就达到了自动增益控制的目的。,低放级,主要任务是把音频信号进行放大，使功放级得到更大的音频信号电压，使收音机有足够的音量。,功放级,把放 大后的 音频信号进行功率放大，以推动扬声器发出声音。,.,9.1.5整机电路图
13、,9.1.6 装配与调试,元器件和结构件清单,元器件和结构件清单,1 从小到大、从低到高。 认清阻值、分清正负极。 判别三极管的e、b、c极。 认真阅读说明书。,安装原则,和铜板预热。 预热后，将焊锡丝送到引脚与电烙铁焊接前，注意使电烙贴头加锡。 焊接的时候，要使电烙铁头同时与元件引脚、铜板紧密接触，使引脚头所成的夹角处。 待锡熔化后，把焊锡丝成45度角拿开（注意：加锡不要太多，以免浪费和影响美观）。,焊接工艺,检查电路,焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻 值接错的，电容、发光二极管是否有正 负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。 逐步
14、分析，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。,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的电流大小。 变频级 IA = 0.3 mA 中放级 IB = 0.5mA 低放级 IC = 2mA 功放级 ID = 1.5mA,测试电路参数,整机调试,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。 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 ！,实训报告要求,1.查阅相关资料，对项目的发展背景、应用场合进行阐述。 2.画出收音机整机电路图。 3.给出混频级元件设计计算过程、计算结果。 4.写出调试步骤，记录调试结果。 5.总结实训心得体会。,思 考 题,.调幅接收机的灵敏度与哪些因素有关？ .在整机各组成部分中，哪个单元电路对选择性指标的影响最大？ .调试过程中遇到哪些问题？分别是如何解决的？,