超外差調(diào)幅收音機畢業(yè)設(shè)計.doc

淄 博 職 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 電 子 產(chǎn) 品 設(shè) 計課題名稱 超外差調(diào)幅收音機課程設(shè)計 二OO九 年 十二 月 三十一 日 目 錄一、設(shè)計的目的1二、設(shè)計的方框圖V三、單元電路的設(shè)計13.1主要性能指標33.2變頻級電路53.3中頻放大、檢波及自動增益控制電路3.4前級低頻放大電路.3.5末級功率放大器.4、 整機電路圖及分析.5、 元器件列表及清單.6、 設(shè)計本設(shè)計的收獲和體會.參考目錄 8 一、設(shè)計的目的及意義1、學習識別簡單的電子元件與電子線路；2、掌握調(diào)幅收音機各功能模塊的基本工作原理。3、培養(yǎng)學生掌握電路設(shè)計的基本思想和方法。4、培養(yǎng)學生分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。調(diào)幅接收機是一種常用的廣播通信工具,有多種制作形式。例如超外差式調(diào)幅接收機和點頻調(diào)幅接收機。本文主要介紹點頻調(diào)幅接收機的電路設(shè)計與調(diào)試方法.此種調(diào)幅接收機主要有五部分組成,輸入回路,高頻放大,本機振蕩,解調(diào)和音頻放大.輸入回路是選擇接收信號的部分,需要調(diào)諧于接收機的工作頻率;高頻放大是將輸入信號進行放大,同樣需要調(diào)諧于接收機的工作頻率;解調(diào)是將已調(diào)信號還原成低頻信號;本機振蕩則是為解調(diào)器提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的音頻功放則是將聲音信號放大。二、設(shè)計的方框圖三、 單元電路的設(shè)計3.1、主要性能指標 頻率范圍：5351065kHz中頻頻率：465kHz靈敏度：14dB輸出功率：最大不失真功率100mW電源消耗：靜態(tài)時，12mA，額定時約80Ma根據(jù)頻率范圍要求，磁棒采用中波磁棒（錳鋅鐵氧體材料），磁棒長點為好。線圈的初、次級耦合的松緊，次級圈數(shù)的多少，直接影響輸入電路特性。線圈的初、次級匝比約為1/10。雙聯(lián)可變電容器連到輸入回路要并一個小微調(diào)電容器用來調(diào)整其高端的槽路頻率；連到本機振蕩回路要并入微調(diào)小電容器，以明顯改變其高端槽路頻率，并要串入小電容器（墊整電容），以明顯地增高可變電容器調(diào)到低端位置時的槽路頻率。根據(jù)指標要求，輸入回路的頻率覆蓋系數(shù)為：kd =3振蕩回路的頻率覆蓋系數(shù)：kd=2.07可變電容器與磁性天線、振蕩線圈的配用，有資料可查。選用配套的磁棒、天線線圈、刻度盤、雙聯(lián)電容器、振蕩線圈及墊整電容器等，該部分所要求的指標是容易達到的。3.2、變頻級電路圖2 變頻電路原理圖變頻級電路的本振和混頻，要求由一只三極管擔任（自激式變頻電路）。由于三極管的放大作用和非線形特性，所以可以獲得頻率變換作用?？蛇x擇“共基調(diào)發(fā)變壓器耦合振蕩器”。按本設(shè)計要求，在圖2中為外來中波信號調(diào)幅波，載頻為（5351605KHz）；為本機振蕩電壓信號（等幅波），應為1MHz2MHz。兩個信號同時在晶體管內(nèi)混合，通過晶體管的非線性作用產(chǎn)生的各次諧波，在通過中頻變壓器的選頻耦合作用，選出頻率為-=465KHz的中頻調(diào)幅波,如圖3所示。圖3混頻示意圖選擇共基調(diào)發(fā)振蕩電路的原因是該電路對外來信號與本機振蕩電路之間的牽連干擾最小，工作穩(wěn)定，可比共射式獲得較高的頻率。它的振蕩調(diào)諧回路接在發(fā)射極與地之間，基極通過C5高頻接地，振蕩變壓器的反饋線圈（L4）接在集電極與地之間，如圖4所示。圖4 共基調(diào)發(fā)振蕩電路示意圖變頻管選擇3AG1型能滿足要求，其應該小，靜態(tài)工作點的選擇不能過大或過小。大，噪聲大；小，噪聲小。但變頻增益是隨IC改變的。典型變頻級一般在0.21mA之間有一個最大值。統(tǒng)籌考慮，設(shè)計在0.5mA左右為宜。本機振蕩電壓的強弱直接影響到反映管子變頻放大能力的跨導，存在著一個最佳本振電壓值。若振蕩電壓值過小，一旦電池電壓下降，就會停振；若過大，在高端會產(chǎn)生寄生振蕩，由于管子自給偏壓作用，會使管子正常導通時間減少。本振電壓一般選擇在100mV左右，由于采取的是共基電路，它的輸入電阻低，如果本機振蕩調(diào)諧回路直接并入，會使調(diào)諧回路的品質(zhì)因素降低，振蕩減弱，波形變壞，甚至停振。為提高振蕩電路的性能，L3要采取部分接入的方式，使折合到振蕩調(diào)諧回路的阻抗增加到。L4不能接反，否則變成負反饋，不能起振。3.3、 中頻放大、檢波及自動增益控制電路（如圖 5所示）。圖 中放級電路原理示意中放級可采用兩極單調(diào)諧中頻放大。變頻級輸出中頻調(diào)幅波信號由T3次級送到VT2的基極，進行放大，放大后的中頻信號再送到VT3的基極，由T5次級輸出被放大的信號。三個中頻變壓器（T3、T4、T5）都應當準確地調(diào)諧在465KHz。若三個中頻變壓器的槽路頻率參差不齊，不僅靈敏度低，而且選擇性差，甚至無法收聽。中頻變壓器采取降壓變壓器，其初級線圈L5要采用部分接入方式（道理同本振調(diào)諧電路）見圖6。圖中頻變壓器接法示意圖這種接法以減少晶體管輸出導納對諧振回路的影響，初級選取適當?shù)慕尤胂禂?shù)使晶體管的輸出阻抗與中頻變壓器阻抗近似匹配，以獲得較大的功率增益；中頻變壓器初、次級變比以各自負載選取，減小負載對諧振回路的影響。但選擇L5的接入系數(shù)及壓降比時，不僅考慮到選擇性，還要兼顧到增益和通頻帶。兩級工作點的選擇要有所區(qū)別，由于第一級總是帶有自動增益控制電路，該級的選取要考慮到在功率增益變化比較急劇處，應選的比較?。坏?，功率增益也太小，整機性能隨著電池電壓變化時，穩(wěn)定性就很差。綜合考慮，對于3AG1型管選為0.4mA左右。第二級應考慮充分利用功率增益，則選擇功率增益已接近飽和處的值可選1mA左右。T5次級送到檢波二極管的中頻信號被截去了負半周，變成了正半周的調(diào)幅脈動信號，再選擇合適的電容量，濾掉殘余的中頻信號，取出音頻成分送到低放級（見圖5）。檢波輸出的脈動音頻信號經(jīng)RF、C8（C8可選幾十微法）濾波得到的直流成分作為自動增益（AGC）電壓，使第一中放基極得到反向偏置，當外來信號強弱變化時，自動地穩(wěn)定中放級的增益。從圖5可見，使用的是PNP型中放管，需要“+”的AGC電壓。檢波二極管不能接反，否則AGC電壓極性變反，達不到自動控制中放管增益的作用，可產(chǎn)生自激、哨叫。3.4前級低頻放大電路從檢波級輸出的音頻信號，還需要進行放大再送到喇叭。為了獲得較大的增益，前級低頻放大通常選用兩級。要求第二級能滿足推動末級功率放大器的輸入信號強度，要有一定的功率輸出，該激勵可選擇變壓器耦合的放大器。如圖7所示。以上各級靜態(tài)工作點VE值以電源電壓而定，VT1、VT2、VT5的VE可取電源電壓的1/5左右。圖7低放激勵原理圖3.5、末級功率放大器它將前級的信號再加以放大，以達到規(guī)定的功率輸出，去推動喇叭發(fā)聲，可選擇我們熟悉的OTL電路。低頻放大電路的設(shè)計，是根據(jù)要求的輸出功率、選擇的電源電壓、喇叭的交流電阻，從后向前進行。確定輸出功率后進行功放管的選擇，應通過手冊查出功放管主要極限參數(shù)。例：小功率晶體管3AX31B的極限參數(shù)：PCM125mW，ICM125mA，BVCEO12V。末級一對功放管的、及正向基極發(fā)射級電阻RBE等都要對稱（保證誤差在20%以內(nèi)）。如果以高頻管代替低頻管，用于小信號前置放大級是可以的，但是大信號運用時，功率嫌得不夠，整機失真將增大。靜態(tài)電流一般取35mA左右，它的大小影響著輸出功率，失真和效率。激勵級要求輸出功率較小，一般甲類放大器能滿足要求?？汕蟪鲚敵黾壍墓β试鲆?，根據(jù)所要求的輸出功率指標及輸入變壓器的效率求出激勵級的輸出功率，定出交流電壓幅值Um及交流電流的幅值Icm，求出變比K及ICQ。功率放大至低放前級要加入合適的負反饋。對于兩級以上的放大器，公共電源往往會造成寄生耦合。當電池內(nèi)阻上產(chǎn)生的信號相位恰好和它原來的信號電壓相位相同時，就會產(chǎn)生正反饋，正反饋電壓比輸入電壓大時，就會產(chǎn)生自激振蕩。電池越舊，其內(nèi)阻就越大，就越容易產(chǎn)生寄生耦合。最后一級輸出最強，對前級影響最大，應著重考慮末級的信號電流影響。消除這些寄生偶合的方法（退耦）是在電池的兩端并聯(lián)電容器（C21）旁路掉原來通過電池內(nèi)阻的大部分的信號電流。但各級共用一個電源，級與級間并未隔開，應在前、后級間加入退耦電路（電阻R16，C17），如圖8所示。 圖8 退耦分析圖退耦電阻和退耦電容越大越好，但R16不能太大，否則直流壓降太大，致使前級需要直流電壓降低過多，一般取100470之間，退耦電容C21、C17選為50200F之間。因為大電容分布電感較大，對于高頻有較大的感抗，可以在退耦電解電容兩端再并一個小電容（例：并一個0.01F的電容）。對于其它因素產(chǎn)生的寄生耦合，可以通過屏蔽、妥善布線等手段解決。 四、 整機電路圖及分析本電路首先通過變頻電路獲得頻率的變換作用，然后通過中頻放大、檢波及自動增益控制電路實現(xiàn)中頻放大功能，通過前級低頻放大電路獲得更大增益，最后通過末級功率放大器將前級的信號再加以放大，以達到規(guī)定的功率輸出。五、元器件列表清單及說明序號代號與名稱規(guī)格數(shù)量序號代號與名稱規(guī)格數(shù)量1R19lk (或82k)127 B1 天線線圈12R22.7k128 B2本振線圈(黑)13R3150k(或120k)129 B3 中周 (白)14電R430k130 B4 中周 (綠)15阻R591k131 B5 輸入變壓器16R6100132 B6 輸出變壓器17R762018R8510133 帶開關(guān)電位器 4.7K134 耳機插座(CIO 2.5mm19C1 雙聯(lián)電容135 磁棒55X13X5110C2瓷介223(0.022)136 磁棒架111電C3瓷介103 (0.01)137 頻率盤 37112C4電解4.710138 拎帶黑色(環(huán))113 C5瓷介103 (0.01)139 透鏡(刻度盤)114 C6瓷介333(0.033)140 電位器盤 20115容C7電解47100141 導線6根16C8電解4.710142 正，負極片各217C9瓷介223(0.022)143 負極片彈簧218ClO瓷介223(0.022)144固定電位器盤 M1.6X4119Cll滌綸103 (0.01)145螺固定雙聯(lián) M2.5X4246釘固定頻率盤 M2.5X5120三 BG13DG201(值最小)147固定線路板 M2X5121 BG23DG201148 印刷線路板122級 BG331DG201149 金屬網(wǎng)罩123管 BG43DG201(值最大)150 前殼124 BG69013151 后蓋125 BG79013152 揚聲器(Y) 8126(二級管)BG5 1N4148153六、設(shè)計本設(shè)計的收獲和體會在本次課程設(shè)計中，我們通過動手實踐操作，進一步學習和掌握了有關(guān)收音機的有關(guān)知識，特別是動手操作（焊接與調(diào)試）方面，加深了對調(diào)幅收音機原理及調(diào)試技術(shù)的認識，進一步鞏固了對電子產(chǎn)品知識的理解，掌握簡單電子產(chǎn)品的設(shè)計、制作、調(diào)試的方法。在設(shè)計時根據(jù)課題要求，復習相關(guān)的知識，查詢相關(guān)的資料。根據(jù)實驗條件，找到適合的方案，找到需要的元器件及工具，進行實驗。這次的電子產(chǎn)品程設(shè)計重點是通過實踐操作和理論相結(jié)合，提高動手實踐能力，提高科學的思維能力，更在一周的時間了解了更多的有關(guān)調(diào)幅收音機的知識，使知識更加豐富，使自己更加充實。與此同時，也鍛煉了我們的做事耐心度和細心以及動手操作能力，我們能夠在短短一周的時間內(nèi)完成設(shè)計任務，相信這對以后在社會上工作和學習會有很多幫助，讓我們能更好的進入工作狀態(tài)。最重要的是，這次課程設(shè)計也增加了我們對問題的研究和探討，在我們以后的學習中會有更多的幫助。電子產(chǎn)品作為我們的主要專業(yè)課之一，作為一名電子信息專業(yè)的大二學生，我們覺得做電子產(chǎn)品課程設(shè)計是十分有意義的，而且是十分必要的。雖然過去從未獨立應用過它們?nèi)プ鲭娮赢a(chǎn)品，但在學習的過程中帶著問題去學我們發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我們做這次課程設(shè)計的又一收獲。通過這次課程設(shè)計的學習，使我對電子產(chǎn)品工藝理論有了初步的系統(tǒng)了解。懂得了收音機的工作原理與組成元件，這次設(shè)計給我?guī)砹嗽S多樂趣，它讓我知道怎樣將平時學到的知識應用到實際的工作中，能夠做到學以致用。我很感謝出這個課題的老師，這個課題非常好，它涉及的內(nèi)容比較多，有一定的難度。我是一個喜歡挑戰(zhàn)難度的人。雖然剛開始遇到了比較棘手的問題，但是憑借自己的努力，最終問題被徹底的解決了。對于一個即將走出校園邁向社會的一名大學生，更應努力的學習。大學三年，我的收獲許許多多的知識，我堅信自己能夠找到一份好的工作。 參考目錄1張肅文，陸兆熊.高頻電子線路（第三版）.北京：高等出版社，1993 2 謝嘉貴，宣月清.電子線路（非線性部分）（第三版）.北京：高等出版社，19983 張鳳言.電子電路基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1995。4 陸宗逸.非線性電子線路實驗指導書.北京：北京理工大學出版社，19885謝自美.電子線路設(shè)計-實驗-測試（第一版）.武漢：華中理工大學出版社，19946 王慕坤，劉文貴.通信原理.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，19937 李歐儒主編.短波單邊帶