新型家電技術知識

1、 新型家電技術（簡） 2014、05郭光真 第一章 諸論一、課程由來二、關于家用電器家用電器未見明確定義。能不能說是“使用電的家用器具？”最早是什么？看看歷史。電燈：1879年。愛迪生，白熾燈，首先作為路燈，后入家庭。電話：1876年。貝爾。電報：1844。莫爾斯，未入家庭。電視機：1924。貝爾德。 收音機：1920S，家用電器的范圍。有一本高校教材家用電器與維修技術（似可簡稱“家電技術”），但其中不含最重要的家電電視機，為什么？廣義的“家用電器”：含家用電器產(chǎn)品和家用電子產(chǎn)品。簡稱“家電”。狹義的“家用電器”：照明、電熱、電炊具、空調、洗衣機、冰箱等。家用電子產(chǎn)品：視頻產(chǎn)品、音響產(chǎn)品等。另

2、一種說法：黑色家電：電視、音響、VCD、DVD、錄像、收音機等。家用電子產(chǎn)品。白色家電(白電)：冰箱、空調、洗衣機等。家用電器產(chǎn)品。還有一個“小家電”的說法，電磁爐、微波爐、電飯鍋、家用醫(yī)療器械、調光臺燈，汽車電器。個人電腦、電話、手機、數(shù)碼照相機、傳真機等本來不在家電范圍內，屬于信息產(chǎn)業(yè)。另有專業(yè)維修人員。但更廣義的“家電”也包括這些。三、家電與健康家電日益普及，一些可能的負面影響出現(xiàn)了。人們對健康越來越重視，越來越關注家電對健康的影響。1、電磁輻射、電磁波、電磁場有害健康。典型說法有：“打手機會致癌嗎？”。醫(yī)生、記者、防輻射產(chǎn)品生產(chǎn)商說“會”，國際專業(yè)研究機構說沒有確鑿的證據(jù)表明“打手機會

3、致癌”。是相信個案個例，還是相信大規(guī)模對照研究的結果？2、“雷雨天打手機會引雷擊嗎？”有的記者、醫(yī)生、大學教授說“會”。但防雷技術研究人員說“不會”。應該相信誰？手機發(fā)射的無線電波是“導電體”嗎？無線電波會使空氣電離引發(fā)雷擊嗎？不會。3、“加油站不得打手機”。網(wǎng)上絕大多數(shù)消息都說加油站打手機可能引發(fā)爆炸事故，但沒有說出根據(jù)。國外有人在很苛刻的條件下做模擬實驗卻不會引起爆炸。汽車啟動瞬間時所產(chǎn)生的火花比手機產(chǎn)生的火花要大得多。四、家電與環(huán)保“廢電池污染環(huán)境”網(wǎng)上充斥著 "一粒鈕扣電池可污染60萬升水，等于一個人一生的飲水量；一節(jié)一號干電池可使一平方米的耕地永久性的失去使用價值"

4、;。多系人云亦云。前一句從數(shù)量級上就覺得不可思議。有人計算過，紐扣電池中鋅粉的含量平均不足200mg，其中汞的含量約占610（目前含量更低，要求在1以下），以汞的含量為10、既每粒紐扣電池中汞的含量為20mg計算，即使其中的汞元素全部溶于水，60萬升水中汞的增加量也只不過為3.3×10-5mg/L，低于地表水環(huán)境質量標準（GB3838-2002）類水域關于總汞含量5×10-5mg/L 的標準。 廢電池要不要集中回收？理論上廢電池可以回收利用，但實際上有困難。國家環(huán)?？偩值膹U電池污染防治技術政策規(guī)定，在目前條件下，干電池只要符合國家環(huán)保指標，均不鼓勵集中回收處理?，F(xiàn)在干電池已

5、無汞化，含量0.0001%以下。 五、不實信息與陷阱 “簡易衛(wèi)星電視接收器”。 “節(jié)電器”。怎樣才算“節(jié)能家電”？消費者的目的是節(jié)省電費。最好是“省電又省錢”，但有時是“省電不省錢”，甚至“不省電又不省錢”。能否“不省電卻省錢”？汽車“電子狗”。電子遙控黑秤?？荚囎鞅坠ぞ?。六、家電奇聞及其他金字塔中發(fā)現(xiàn)4200年前的電視機。耐電奇人，觸火線無感覺，是特異功能嗎？ 耐電560V，申請基尼斯記錄 家電使用壽命。第二章 電工學基本知識一電路概念維修家電常常要找資料，找“電路圖”。那什么是“電路”？電路的定義，電流的通路，電流流經(jīng)的路徑。電路由三部分組成：電源（信號源）、中間環(huán)節(jié)、負載。中間環(huán)節(jié)也有說

6、成“導線、開關”的、不全正確。簡單電路由：電源、導線、負載組成。復雜電路中間環(huán)節(jié)很復雜。電路的作用有兩類。強電起電能的傳輸和轉換作用。例，供電電路。發(fā)電（機械能電能），變壓器升壓，電能輸送，變壓器降壓，負載如照明燈、電動機（電能光能、機械能）弱電起信號的傳遞和處理作用。例，電阻R 電容C 電感L百方針 電源E單刀開關 SW雙刀開關 SW選擇開關 三刀開關 SW導線交叉不連接導線交叉相連接三極管T二極管D道路上各種穽蓋上的標記。電力（強電）、弱電、電信等。實物圖實際電子元器件連接而成，復雜時看不清楚。電路圖電原理圖，由電路元器件符號畫成的。圖形符號、文字符號有國家標準，電阻、電容、電感、二三極

7、集成電路、開關、變壓器等符號；中、外符號不同。例：電阻國內： 國外：圖形符號、文字符號舉例。220VM馬達電熱絲3 關1231 熱風2 冷風電路圖例子：電吹風常見故障，開關接觸不良。二電路的基本物理量電流：單位時間通過某一截面的電荷量。 A，mA；電壓：單位正電荷從電場A點移動到B點所作的功，為AB間的電壓。V、mV、KV；電動勢：電源力所作的功，指電源內部。三電路的基本定律歐姆定律：歐姆研究七年，1826年發(fā)表此定律。符合此定律的電阻為線性電阻，白熾燈的燈絲不符合此定律，溫度越高，電阻越大，為非線性電阻。I = U/R ，流過電阻的電流與其兩端的電壓成正比關系。全電路歐姆定律：I = E/（

8、R+r） E為電源電動勢，r為電源內阻。堿性電池的內阻小與普通干電池，適用于大電流放電。蓄電池內阻遠遠小于普通電池，適用于更大電流放電，如啟動汽車摩托車。問題：8個干干電池12V，能代替12V的蓄電池來起動汽車嗎？電功率和電能：P =UI = I2R ，W、 KW、 W = I 2Rt ,。單位焦耳、千瓦時、KWh，原稱“度”，非標準單位。電能計量用電能表，俗稱電度表。有容量限制，電流安培數(shù)。一個用電故事：一個月用電超電能表量程，從00000重新開始計量，有可能嗎？四電路的狀態(tài)1 有載，通路狀態(tài) 負載與電源接通，用電設備工作的狀態(tài)。2 電源短路、局部短路。電源短路電流很大，家用電路現(xiàn)常用自動空

9、氣斷路器（空氣開關）來保護。家電里用熔斷器（保險絲）。燒保險絲有多種原因，如：電路存在短路，電流過大；電路正常，保險絲老化，自然損壞。保險絲更換不當，隨意加大容量，1A，2A，5A，最后保險絲不燒，電路板燒毀，故障擴大。有時保險絲質量低劣，換后又燒。熔絲特性。熔（保險）絲的額定電流IN，熔斷電流（2倍IN），最多2分鐘熔斷，1倍多IN的熔斷時間？見表。延時型熔絲。彩電開機瞬間大電流，運行小電流。保險絲成分為鉛錫合金，能否用銅絲代？有條件可以代，應急修理常用。保險絲正常工作電流：在25條件下運行，熔絲的電流額定值通常要減少25%以避免干擾熔斷。例如，一個電流額定值為10A的熔絲通常不推薦在25環(huán)

10、境溫度下在大于7.5A的電流下操作。額定值的百公比熔斷時間110%4小時最小135%60分鐘最大200%2分鐘最大保險絲作用：短路保護，非過載（超負荷）保護。超35%，最長60分鐘熔斷。電器事故（如電機燒毀、火災）可能已發(fā)生。電源線短路，電器會損壞嗎？電器火災常由電線“短路”引起，保險絲為何不熔斷？空氣開關為何不跳閘？媒體報道電氣事故使用“短路”一詞，常有誤。短路會引起電壓升高損壞電器嗎？全電路歐姆定律：U=E-Ir 。超負荷用電，I增，U降。家電中元器件擊穿造成短路。原因有：（1）元器件老化，質量低劣不符規(guī)定要求的；（2）電路故障引起元器件擊穿，更換后故障仍在。易擊穿的元器件有二三極管、電容

11、器、集成電路，但不要輕易懷疑集成電路，換起來麻煩。3 電源開（斷）路，局部開路。電源開（斷）路，如保險絲熔斷，電器端電壓為零，不工作（不工作不等于損壞）。 家電上常見局部開路。一是元器件內部開路。在高壓或大電流狀態(tài)下工作的電阻易變質，阻值變大，甚至開路，外表發(fā)黑。也有外表完好看不出的。二是電路板虛焊。 4額定值家用電器銘牌上標明的使用電壓、頻率、功率等指標即額定值。額定值是使產(chǎn)品能在給定的工作條件下正常運行而規(guī)定的正常容許值，是綜合考慮了安全、可靠、使用壽命、制造成本等因素制定的。額定值定得過低，成本高，浪費；過高，不可靠，安全隱患，偽劣產(chǎn)品常這樣做。滿載：實際電壓、電流、功率等于額定值，正常

12、使用；汽車載重比方。過（超）載：實際電壓、電流、功率大等額定值，壽命大大縮短； 輕載：實際電壓、電流、功率小等額定值，壽命可延長。講一下節(jié)電問題，還有所謂“節(jié)電器”。何為“節(jié)電”？在相同的效果下，采用節(jié)能電器，少耗電，如同亮度的節(jié)能燈耗電為白熾燈的1/5。220V60W的白熾燈接到110V上，理論計算其功率為15W。由于燈絲電阻是非線性的。電壓高，功率大，溫度高，電阻大；反之電阻小。60W燈在110V下的電阻要比220V下的電阻小，故功率應大于15W，實際測量大約為1820W。測試表明，降壓使用的220V60W燈比220V15W燈要暗，不節(jié)電。但壽命可延長，節(jié)省燈泡消耗，對徹夜長明燈有利。據(jù)說

13、美國有一盞白熾燈已連續(xù)亮了96年，估計是在低壓下點亮的。 五、電與磁1電與磁不可分有電路，又有磁路。變壓器、電感器，電動機中有電路又有磁路。通過磁來傳遞能量。電能電能：變壓器，電磁電；電能機械能：電動機，電磁機械。磁場與電場有相似之處，電力線，磁力線，磁力線從NS（磁力內部是SN）。磁路，磁力線在鐵心中形成閉合的路徑。鐵心由磁性材料制成，能集中磁力線。磁阻（類比電阻）：磁性材料能集中磁力線，磁阻小；非磁性材料，不集中磁力線，磁阻很大。類比導體和絕緣體。磁性材料：鐵族元素及其合金、氧化物，可被磁鐵吸引；非磁性材料：非金屬、塑料、木材、銅、鋁等，不被磁鐵吸引。2、電磁關系的發(fā)現(xiàn)19世紀初，科學家大

14、都相信電與磁毫不相干，沒有什么關系。1820年，丹麥的奧斯特，發(fā)現(xiàn)通電導線周圍產(chǎn)生磁場，小磁針偏轉，用右手定則判斷?！半娚拧爆F(xiàn)象。安培發(fā)現(xiàn)磁場對通電導體有作用力。左手定則。電能原由化學電池產(chǎn)生，意大利的伏打發(fā)明電池，稱伏打電池，因成本等問題不可能廣泛用作動力。法拉第1821-1831實驗十余年。法拉第第一次實驗是一個變化的電流產(chǎn)生另一個變化的電流。后又繼續(xù)，共做了五類：變化著的電流、變化著的磁場、運動的磁場、運動的恒定電流、在磁場中運動的導體。最后在1851年總結出電磁感應定律。導體與磁場有相對運動，線圈中磁力有變化才產(chǎn)生感應電動勢和感應電流這就是發(fā)電機原理。準確的說是“動磁生電”，靜止狀態(tài)

15、不生電。法拉第定律判斷電磁感應的大?。捍帕€（磁通）的變化率越大，感應電動式E越大,磁鐵插入拔出越快，E越大；若磁鐵不動，磁通再大也不產(chǎn)生感應電動勢。美國人約瑟夫·亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象。據(jù)說他比法拉第早一年發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，但未發(fā)表。焦耳楞次定律解決感應電動的勢方向問題：電磁感應產(chǎn)生的電流也會產(chǎn)生磁場（右手定則），其方向是要阻礙外界磁場的變化。外磁場增大時阻礙其增大，減小時阻礙其減小。磁鐵插入拔出時電流方向不同。線圈有對抗變化磁場的作用，稱為自感現(xiàn)象。自感系數(shù)L單位亨利。線圈加變化電壓uL變化電流iL變化磁場感應電流感應電流的磁場阻礙線圈電流的變化，故iL的變化滯后于uL的變化；而電阻的

16、電壓、電流的變化是同步的。自感系數(shù)L即線圈電感量的大小。自感系數(shù)L越大，電流的變化率越大，感應電動式E越大。六直流電和交流電直流電是大小方向都不隨時間而變的電流。重點講交流電。正弦交流簡稱交流電。1 交流電的三要素 交流電的表達式 i（1） 頻率、周期；其中T 周期（S），f 頻率（Hz、KHz、MHz）=2f 角頻率，弧度/S，正弦每變化一次2弧度。工頻 50-60HZ 音頻 20HZ-20KHZ。低頻（LF）30-300KHZ中頻（MF）300-3000KHZ高頻(HF) 3-30MHZ基高頻(VHF)30-300MHZ特高頻（UHF）300-3000MHZ（2） 幅值、有效值幅值即最大值

17、、峰值。上式中的Um ，一個周期內兩次最大。有效值是以電流熱效應衡量交流電做功能力。與直流電進行對比。以U表示。U、Um關系為Um = 1.41U 。日常用電U =220V，Um310V .交流電中元器件的耐壓應按Um來選擇，如電風扇的啟動電容，耐壓250VAC可以，250VDC則不可。（3） 初相位計時起點選擇不同， 相位角也不同。兩個同頻率正弦交流信號比較其相位有：超前、滯后、同向、反相等關系。2 交流電路中的電感和電容電感加交流電壓uL,產(chǎn)生同頻率的交流電流iL ,但iL的變化滯后于uL。 電感對交流電有阻礙作用，稱為感抗XL ，其大小為XL =2fL，單位歐姆，f是電流的頻率，L為電感

18、系數(shù)。直流時f =0，XL =0，電感對直流電無阻礙作用，但實際電感器是導線繞的，還有導線的電阻。所以在直流電路中，電感看成短路，但當電感接通或斷開直流，電感有作用，會產(chǎn)生感應電動勢。電容加交流電壓uC ，產(chǎn)生同頻率交流電流ic ，但ic 的變化超前于uC 。電容對交流電有阻礙作用，稱為容抗XC，其大小為XC= 1/2fC ，單位歐姆。在直流電路中f =0，XC，相當于開路。但當電容接通或斷開直流電時，有充放電作用，電路中有電流，此電流并不“通過”電容（電容兩極板之間是絕緣的，電子是通不過的），稱為位移電流。用指針式萬用電歐姆檔測試電容（電容量較大，在1F 以上較明顯），可見指針擺一下又回位，

19、反接表筆，又見指針擺一下，角度更大，再回位。即電容充放電現(xiàn)象。 XL與XC 總稱電抗。R、L、C串聯(lián)，總稱阻抗Z，其大小為（歐姆）不等于R+ XL+ XC。在直流電路中串聯(lián)總電壓=各部分電壓之和。在交流電路中串聯(lián)總電壓 各部分電壓之和。UUR+UL+Uc。部分電壓有可能>>總電壓。可能有UL（或Uc）»U。由此可見，交流電路的分析計算比直流電路復雜得多。諧振現(xiàn)象。力學有共振現(xiàn)象，電學有諧振現(xiàn)象。共振是當系統(tǒng)固有頻率等于外力頻率時產(chǎn)生的，其振幅達到最大。諧振是電路固有頻率與電源頻率一致時產(chǎn)生的，其電流達到最大。就R、L、C串聯(lián)電路而言，當電源頻率即電路的固有頻率時，產(chǎn)生諧振

20、。這時Z最小，電流最大，UL= Uc»U ，可達到電源電壓的幾十幾百倍。無線電技術中作用于調諧，收音機中選擇電臺。如收音機收到三個電臺信號，頻率為f1、f2、f3。現(xiàn)調節(jié)C（可變電容器）使諧振頻率，即突出了f1的信號強度，抑制了f2、f3，于是就收到f1臺，提高選擇性和靈敏性。 交流電的功率直流 P=UI=I2R 交流 220V40W電感鎮(zhèn)流日光燈，電流I=0.36A，PUI，P=UICOS，為u，I的相位差，含電感器、電容器的交流電路，u、I間有相位差，COS稱為功率因數(shù)，COS1。 此處COS=0.5，P為有功功率，電度表計量有功功率W=PT。L、C為儲能元件，理論上不耗能，電度

21、表計量不出。有關“節(jié)電器”“節(jié)電”的解釋。所謂的“節(jié)電器”就是電容器。ICI1I日光燈220V功率因數(shù)低有何害處。P=UICOS，當P一定，COS，I，線路損失U=Ir也。商家現(xiàn)場演示，在沒接節(jié)電器之前，電流表顯示兩盞日光燈的電流是0.5安，接上“節(jié)電器”后，電流表顯示電流只有0.25安了，說：“因為P=UI，節(jié)電50%”，果真如此？并上電容器，提高功率因數(shù)，P=UICOS，COS，I，但日光燈電流I1不變，P不變，如果接的是電能表，電能表不可能轉慢。如果電流表接在日光燈這邊，讀數(shù)仍為0.5安，不可能變小。作用也有一點，減少線路損失U=Ir ，但有限。如果日光燈換成白熾燈或熱水器一類電阻性負載

22、，則I反而增大，就露餡了。三相交流電三火線，一零線，提供2種電壓：火線間電壓叫線電壓，380V；火零間電壓為相電壓，220V。零線接地，與大地等電位，不帶電，火線帶電。站在地上碰火線會觸電。工廠用三相電，大功率電器用三相。家用單相，一火線，一零線。不同樓層接不同相，總體也是三相，盡量分配均勻，但不可能做到對稱。零線（干線）中斷，引起相電壓失衡，有的升高，有的降低，造成事故。停電檢修后電壓上升，誤接兩火線，時有發(fā)生，造成用電器大面積損壞。 供電電壓升高主要因為：（1）誤接兩火線，有這方面的報道；（2）零線（干線）中斷。（3）其他偶然原因，雷擊瞬間，10千伏高壓線搭上220伏民用電線。 3為什么要

23、使用正弦交流電 （1）容易升降電壓遠距離輸電要用高電壓、小電流、降低線路損耗，交流易升壓，直流不易。有時要用低壓也方便。 （2）變化平滑不會引起過電壓 正弦函數(shù)的導數(shù)值最大為1最大的d（sint）/dt =1，導數(shù)就是變化率。變化的電流加到電感上會產(chǎn)生感應電壓，大小為 ，若L很大，則UL很大。如這樣一個波形的電流： 在電流直上直下變化的瞬變化率極大，UL 也極大，會產(chǎn)生危害（但也可用于產(chǎn)生高壓）。 第三章 無線電與收音機（簡）一、無線電發(fā)明簡史1820年丹麥的奧斯特，“電生磁”現(xiàn)象1831年法拉第，“磁生電”。導線在磁場中運動。產(chǎn)生電流。1862.英.麥克斯韋(1831-1879)，在理論上預

24、言電磁波的存在。麥克斯韋方程組?！白兓拇艌瞿墚a(chǎn)生電場；變化的電場也能產(chǎn)生變化磁場?！辈幌抻谠趯w中產(chǎn)生電流，在真空或介質中亦可。赫芝驗證電磁波電磁波變化的電場和磁場交替產(chǎn)生。并由近及遠向四周傳播。（比方：水波）麥克斯韋方程組表明，空間某處只要有變化的磁場就能激發(fā)出渦旋電場，而變化的電場又能激發(fā)渦旋磁場。交變的電場和磁場互相激發(fā)就形成了連續(xù)不斷的電磁振蕩即電磁波。麥克斯韋方程還說明，電磁波的速度只隨介質的電和磁的性質而變化，由此式可證明電微波在以太（即真空）中傳播的速度，等于光在真空中傳播的速度。光是一定波長的電磁波，這就是麥克斯韋創(chuàng)立的光的電磁學說。 麥克斯韋提出的電磁輻射的概念和他的場方程

25、組，是根據(jù)法拉第的電力線和磁力線的實驗觀察提出來的，從而引出了愛因斯坦的狹義相對論，并建立了質量和能量的等效性原理。1887年，德國的亨利·赫芝（H·Hertz 18571894）， 實驗證明電磁波的存在。 接收器的改進。18901894年。布蘭利（法）、羅基（英，或譯洛奇研制粉末檢波器。電磁波通過松散堆集的金屬粉末（銅、鐵、鋁 ）時，電導率大為增加（電阻急劇變小）。1890年，法國物理學家布朗利發(fā)現(xiàn)，將金屬粉末即緊縮成塊，但是它的電阻減小了，使電流容易通過。這種裝有金屬粉未的玻璃管被稱為"布朗利管"，又稱"粉末檢波器"，它接收電磁波

26、的靈敏度比赫茲的"共振子"要高得多。但發(fā)現(xiàn)者沒想過用此發(fā)明去實現(xiàn)無線電通信。馬可尼（意大利Marconi 1874-1937）。勇于實踐，不迷信權威。1909年，獲諾貝爾物理獎。 上圖為馬可尼實驗裝置 電報機 電池 電磁鐵敲擊器 粉末檢波器 電鍵 感應圈 1895年，意大利青年馬可尼采用了“粉末檢波器”作為接收器，并在赫茲的“振蕩偶極子”的一個銅球上連接一根很長的導線(由此出現(xiàn)了早期的天線)，大大增強了所發(fā)射的電磁波的強度。他終于在別墅的三樓實驗室與17千米遠處的山丘之間，成功地實現(xiàn)了無線電報通訊。與此同時，俄國的波波夫通過改進赫茲裝置，也應用了“粉末檢波器”，通過一根架設

27、在高空的導線，成功地記錄了天空中的大氣放電現(xiàn)象，并明確指出，可利用迅速電振蕩向遠處發(fā)送信號。這樣可實用的無線電通訊的設想已完全得到證實。 1895年5月7日，俄國的阿·斯·波波夫（18591906），雷電指示器，記錄或打鈴。（蘇定這一天為無線電節(jié)）。波波夫在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)了無線電傳播中最關鍵的因素之一天線的作用，從而使遠距離無線通信成為可能。1896年3月24日，波波夫用自制的無線電發(fā)報機發(fā)出并接收了世界上第一份無線電報“亨利·赫茲”，以紀念這位電磁波的發(fā)現(xiàn)者。 1901年12月12日，馬可尼，越大西洋（3600km）通信，風箏天線400m高，電報機10kw功率。

28、翌年他發(fā)射的無線電信息成功地穿越六千英里的距離，從愛爾蘭傳到阿根。電臺增多，射頻干擾嚴重。1900年馬可尼發(fā)明調諧技術。提高選擇性和靈敏度。發(fā)明權之爭。歐洲馬可尼；俄、蘇（社會主義國家）波波夫；美德福雷斯特（發(fā)明電子三極管）。元器件的進展。1904年弗萊銘發(fā)明真空二極管，檢波效果優(yōu)于粉末檢波器。1906年德福雷斯特發(fā)明電子三極管，有放大作用，做成振蕩電路。大大提高了靈敏度和選擇性。與有線電報的競爭。莫爾斯發(fā)明有線電報。至19世紀末，已有很多線路，包括跨洋海底電纜。1912年，泰坦尼克號事件，發(fā)出SOS。附近一艘貨船無線電未開機、以后規(guī)定全天開機。1912年4月14日紐約時間晚上11:30，大西

29、洋上的“卡帕提阿”號救援船聽到最豪華的游輪“泰坦尼克號”用過老式的火花式發(fā)報機用莫爾斯電碼發(fā)出呼救信號“SOS”和“CQD”。無線電話、傳播語音。調制：音頻加到等幅高頻電磁波上。解調：音頻從調制電磁波中取出。也稱檢波。1906，美國費辛敦。傳送語言、音樂試驗。1914，報話機，一次大戰(zhàn)50s電子管式，大型?？姑涝瘧?zhàn)爭影片中常見。1915，俄，200kw.電臺，實現(xiàn)彼德堡沙皇村的無線電話。1916，越洋電話。1908，.紐約，無線電轉播音樂會。1919，英、無線電廣播。1922.，美，紐約，無線電廣播。1923，法，埃菲爾鐵塔作天線。至1925，美578個電臺。1926，英20kw電臺。192

30、2，美，最便宜的收音機（礦石）25.50美元；高級的32.5047.00美元；豪華型五個管，401美元。1920s末，中國上海開始無線電廣播。1939，延安新華廣播電臺。短波，業(yè)余愛好者發(fā)現(xiàn)的（1920s）。靠電離層反射 ，小功率，低天線，可傳播很遠。業(yè)余短波電臺，不以營利為目的，發(fā)展技術。服務公眾。和平。友誼。救災。搶險。二無線電知識1無線電波的劃分 名稱f 應用低頻（LF）30300KHZ100001000m導航、通信中頻(MF)30003000KHZ1000100m廣播高頻(HF)330MHZ10010m電報、廣播基高頻(VHF)30300MHZ101m雷達、電視、無線電導航特高頻( H

31、F)3003000MHZ10010cm雷達、導航、電視、中繼超高頻(SHF)3G30GHZ101cm雷達、導航、電視、中繼極高頻(EHF)30G300GHZ1cm1mm=3108 /f (m) 波長，f 頻率。無線電管理委員會無線電管理機構。國際電信聯(lián)盟ITU。1865年5月17日（國際電信日），法、德、俄、意、奧等20個歐洲國家的代表在巴黎簽訂了國際電報公約，國際電報聯(lián)盟（International Telegraph Union ，ITU）也宣告成立。1906年，德、英、法、美、日等27個國家的代表在柏林簽訂了國際無線電報公約。1932年，70多個國家的代表在西班牙馬德里召開會議，將國際電

32、報公約與國際無線電報公約合并，制定國際電信公約，并決定自1934年1月1日起正式改稱為“國際電信聯(lián)盟”（International Telecommunication Union）。2無線電波的傳播方式（1）地波。沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波。受高山阻礙，地面吸收，衰減較快，傳播不遠，幾十公里。故中波一般只收到本地（省、市）電臺。中央臺是轉播的。長波和中波，（2）天波。也即電離層波。地球大氣層的高層存在著“電離層”。無線電波進入電離層時其方向會發(fā)生改變，出現(xiàn)“折射”。因為電離層折射效應的積累，電波的入射方向會連續(xù)改變，最終會“拐”回地面，電離層如同一面鏡子會反射無線電波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折

33、回地面的無線電波稱為“天波”。 高空電離層反射回地面，再反射到電離層，短波。遠距離傳播。受季節(jié)、晝夜、地理環(huán)境影響較大。晚上收短波效果好于白天。有衰落現(xiàn)象。業(yè)余無線電臺用短波。通過國際公法，在1.8MHz至250GHz的無線電頻譜區(qū)間為業(yè)余無線電愛好者開辟了23多個頻段。全世界現(xiàn)有注冊的業(yè)余無線電愛好者290萬。國際業(yè)余無線電聯(lián)盟。中國無線電運動協(xié)會于1984年代表中國加入國際業(yè)余無線電聯(lián)盟。（3）空間波。由發(fā)射天線直接到達接收點的電波，被稱為直射波。有一部分電波是通過地面或其他障礙物反射到達接收點的，被稱為反射波。直射波和反射波合稱為空間波。直線傳播，穿電離層。受地球彎曲表面限制，

34、天線越高，傳播越遠。稱為視距傳播。超短波、微波。電視信號傳播。一定距離的兩個電視臺可用同一頻道傳播，互不干擾。4）散射波，當大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團塊時，無線電波有可能被這些不均勻媒質向四面八方反射，使一部分能量到達接收點，這就是散射波。 3無線電信號的傳送傳送語言、音樂、圖像。音頻、視頻信號變?yōu)殡娪嵦柊l(fā)射無線電磁波。要有效輻射電磁波能量，發(fā)射無限長度應=1/2電磁波長。頻率越低，天線越長，不能實現(xiàn)。必須用高頻電磁波。將音、視頻信號調制到高頻信號上。使高頻電磁波“含有”音、視頻信號的成分。調幅方式（AM）高頻振蕩信號（等幅信號）的振蕩隨音頻信號電壓的變化而變化。被調幅后的高頻振蕩信

35、號的振幅 路線（正、負峰點連成輪廓線），與音頻變化規(guī)律一致。稱調幅波。中、短波廣播。電視圖像用調幅方式。頻寬不寬（4.5KHZ），高音不足。調頻方式（FM）高頻振蕩信號的頻率隨調制信號的幅度的變化而變化。調頻廣播，電視伴音信號。頻帶寬，音質好。調頻傳送立體聲。另有調相（位），用于電視中某些控制信號的傳送。4無線電波的接收收音機為例。組成：天線接收空間無磁波，產(chǎn)生感應電動勢。調諧電路選擇不同頻率的電臺信號。提高靈敏度和選擇性。常用LC諧振電路。調節(jié)C的大小，接收不同頻率的電臺。檢波電路即解調。從高頻信號中分離出音頻信號。常用晶體二極管。音頻放大電路音頻信號電壓功率放大后送喇叭發(fā)聲。三、直放式收音

36、機早期有一種無電源收音機。我國到195060年代，還是業(yè)余愛好者的入門制作。即礦石收音機。能量全靠天線吸收電波。（據(jù)說在發(fā)射天線附近，用簡單天線吸收的，電波能量，足以點亮一只小燈泡）。簡單、價廉、不耗能，適應中小學生。具有收音機所有基本組成部分。天線要架得高，還要埋一個地線。易混合。單調諧回路，收23個臺。礦石（天然半導體二極管）具有單向導電性，調幅波被削去一半，再利用電容C1（實際上可不用，耳機線圈即有分布電容）的充放電作用，把音頻信號分離出來。實際上檢波后的信號可看作低頻與高頻信號的 加。因電容的高頻率抗小，將高頻信號傍路濾波，音頻信號通過耳機。音頻信號包絡線（輪廓）調幅波濾波后檢波后檢波

37、后C1LC耳機天線礦石直放式即在礦石機的基礎上加放大電路。右圖。輸入回路高頻放大低頻放大功率放大檢波再生 檢波前對高頻信號放大即高放。缺點是接收范圍內高、低頻端的放大量不一致。頻率高時、放大下降。收高、低頻端的電臺效果很不一致。受元器件、電路的限制，做不到一致。如晶體管的放大系數(shù)隨頻率f升高而下降。靈敏度不均勻。短波的差別更大。直放式有一種提高靈敏度、選擇性的方法再生電路。利用正反饋， 高放輸出的一部分反饋到輸入端，增強其輸入信號，使放大倍數(shù)大為提高。但穩(wěn)定性變差，不易調整，易產(chǎn)生自激蕩振、嘯叫聲。較適于愛好者制做。為節(jié)省元器件（初期不管電子管、晶體管，相對人們的收入來說均是非常昂貴的），降低

38、成本，產(chǎn)生了一種來復式電路。如一只高頻三極管兼高頻放大和低頻放大。利用電感線圈“通高頻阻低頻”的特性，使高、低頻信號分流、互不干擾。1960S以前，流行電子管式。又分直流式和交流式。直流是用電池供電、甲電（1.53V）供電子管燈絲，乙電（22.545V）供電子管陽極，電池笨重、價高?？蓴y帶。交流式用交流供電，交流供燈絲（6.3V），整流濾波為直流供陽極（250V）。60S70S，過渡到晶體管為主。國內30S日貨充斥市場，質量低劣。40S美貨。50S國產(chǎn)。四、超外差式接收機（一）概述為克服直放式高低頻端放大不一致靈敏度不均勻，對元器件及電路要求高的問題，出現(xiàn)一種超外差式接收電路。超外差電路將外來

39、信號統(tǒng)一變成一個固定頻率的信號進行放大。此頻率即為中頻。調幅收音機中頻為465KHZ（調頻為10.8MHZ，電視為38MHZ）收音機接受不同頻率的信號都具有相同的放大能力。中放電路還能根據(jù)外來信號的強弱自動調整放大倍數(shù)，使弱信號得到增強，強信號放大倍數(shù)減少，對不同強弱的電臺接受效果趨于一致。中頻信號比接收的電臺信號頻率低，采用一般放大電路即 較大放大倍數(shù)、靈敏度高。中頻放大電路采用調諧回路，具有選頻作用。只放大465KHZ信號，抑制其他信號，又提高了選擇性。二級中放的超外差收音機有5個調諧回路，效果優(yōu)于直放式。1900年馬可尼發(fā)現(xiàn)調諧回路，提高了靈敏度和選擇性。但高頻放大電路帶來一系列困難。調

40、諧困難、結構復雜，易出現(xiàn)前后極反饋。19001910年間進展緩慢。1912，美阿姆斯特朗提出超外差接收原理。源于費辛敦的“外差法”。1901，費辛頓。為了使人可聽到滴滴答答的電碼聲提出外差法。在電報接收機中預先產(chǎn)生一個頻率比接收信號高一個音頻的信號（稱為率振信號）f2=f1+音頻，f1為接收的無線電信號，經(jīng)混頻后產(chǎn)生一個差頻信號即音頻信號，就可聽到了。f2-f1= f1+音頻- f1=音頻。輸入回路混頻電路本機振蕩f1f2 = f1+音頻f2 f1 = 音頻輸入回路混頻電路本機振蕩f1f2 = f1+中頻f2 f1 = 中頻選頻電路（中周）中頻左：外差式右：超外差式超外差式，即將超外差式中的“

41、差頻”（音頻）信號改為超音頻。頻率比音頻高得多（465KHZ），但仍比接收的外來信號低得多。此頻率即中頻。率振信號自動跟蹤外來信號，差頻始終保持為中頻。一次大戰(zhàn)后 布，1920S后生產(chǎn)超外差式收音機。是一項特大的發(fā)明，奠定了現(xiàn)代無線電接受、理論的基礎。以后的電視、微波通行，衛(wèi)星通信、 測、導航、雷達等均用此法。至今仍有強大生命力。（二）超外差式收音機組成及工作原理組成：以組裝的9018六管收音機為例，見圖紙。 1。輸入調諧回路 2。變頻 電路 3。中頻放大 4。檢波電路 5。自動增益控制電路（AGC） 6。低頻放大 7。功率放大1、輸入調諧回路磁性棒、線圈、可變電容器。磁性天線線圈T1的ab段

42、，可變電容器CA組成LC調諧回路，接受電臺信號，選臺。串聯(lián)諧振，選出需要的信號。選頻器（中周）465KHz2、變頻電路本機振蕩：變頻管VT1、變壓器T2、CB組成變壓器反饋式振蕩電路，產(chǎn)生一個高于外來信號頻率f1一個中頻（465KHz）的等幅振蕩信號f2 。混頻電路：由VT1完成。率振，混頻合稱變頻，由一個管擔任，也有分成兩個管來完成的?；祛l產(chǎn)生多個頻率信號：除差頻f2 f1外、還有f2 +f1、f2 、f1等。選頻電路：中頻變壓器T3，諧振于465KHZ，使中頻通過，其他信號被抑制。T3為中頻變壓器（中周）。f2 對f1的跟蹤： f1 =5351605KHZ（中波），則f2 應為535+46

43、5=1000KHZ1605+465=2070KHZ。理論上應做到差值始終等于465KHZ。通過雙連可變電容器CA、CB同步變化來實現(xiàn)，用并聯(lián)的半可變電容進行微調。稱“跟蹤統(tǒng)調”和“頻率復蓋”。3、中頻放大級選頻器（中周）選頻器（中周）中放管VT2AGC控制電壓強臺時VT2放大弱臺時VT2放大T4T3由中中周T3、T4、中頻放大管VT2組成,中頻信號，T3、T4選頻。4、檢波電路一般由二本機由極管完成，本機由三極管VT3完成， 兼有一定的低頻電流放大作用。VT的發(fā)射結（PN結）具有二極管功能，進行檢波。C5傍路高頻（中頻）成分。音頻成分通過電位器RP。三極選頻器（中周）AGC電壓UAGC去低頻放

44、大電路去中頻放大電路控制中放增益VT3C5WVC管做檢波有一定的失真。5、自動增益控制電路AGC高頻小功率管的電流放大倍數(shù)隨集電極電流Ic減小而減小。用檢波得到的高頻信號中的直流分量，去控制中放三極管的基極。使收強臺時中放管Ic、中放倍數(shù)；收弱臺時Ic基本不降，較高，中放倍數(shù)較高。這樣強弱臺接受效果較一致。也由VT3提供。三極管集電極C、基極B極信號反相。C極得到負半周。經(jīng)R3、C3濾波為直流。收強臺，Vc平均值低，AGC電壓低，使VT2的Ic,弱臺Vc平均值高， AGC電壓高，VT2的Ic不下降。T5VT5VT6VT5C9信號倒相低頻放大功率放大6、低頻放大VT4完成。RP控制大小.7、功率

45、放大由輸入變壓器T5、低頻功率放大管VT5、VT6組成甲乙類推挽式功率放大器，OTL方式。T5為倒相變壓器。當輸入信號為正半周時，VT6基極為正，導通；VT5基極為負，截止。+3V電源通過BL喇叭、VT6對C9充電，BL通過正半周電流。當信號為負半周時，反過來，VT5導通，VT6截止，C9通過BL、VT5放電，BL通過負半周電流。VT5、6輪流導通，BL得到完整的音頻電流，而發(fā)出不失真的音頻信號。收音機技術指標1.靈敏度收音機正常工作（即輸出功率和輸出信噪比達到額定值）時，天線上感應的最小信號(場強或電勢)稱為靈敏度。它反映收音機接收微弱信號的能力。使用磁性天線接收信號時，用電場強度來表示，其

46、單位是mVm，一般中波段收音機的靈敏度應不劣于2mVm；使用外接天線或拉桿天線時，靈敏度用電勢表示，單位是V。        2.選擇性 收音機抑制鄰近電臺信號干擾、選擇有用信號的能力稱為選擇性。它反映收音機選擇電臺的能力。    調幅廣播電臺的中心頻率是按9kHz間隔來分布的，故收音機的選擇性通常用輸入信號失諧±9kHz時，靈敏度的衰減程度來衡量，一般要求收音機的選擇性大于20B。       3.失真度 收音機輸出波形與輸入波形相比

47、失真的程度稱為失真度。收音機中對音質有影響的主要是頻率失真和非線性失真。        4.波段覆蓋范圍 收音機所能接收的載波頻率范圍。調幅收音機的中波段頻率范圍為5351605kHz，而短波范圍則為1.626 MHz，調頻收音機的覆蓋范圍為88108 MHz。二次變頻技術鏡頻干擾:當振蕩頻率與外來信號頻率相差一個中頻頻率（465kHz）時，信號通過中頻放大器獲得放大:f振f信f中如果外來信號頻率比振蕩頻率高一個中頻:f鏡f振f中，同樣也能通過獲得放大。 兩式相加可得f鏡f振2f中，如下圖：|-465kHz-|-465kHz-|f信

48、f振 f鏡例:f信= 550kHz， f振=1015kHz ， f鏡=1480kHz二次變頻：先將電臺信號變頻到第一中頻（如10.7MHz），再將該第一中頻通過第二次變頻變換到通常的465kHz即第二中頻。以15480kHz為例，第一中頻為10.7MHz，那么本振頻率為26180 kHz，鏡頻為36880 kHz，遠高于15480kHz，短波II接收范圍在722 MHz的最高段也還差14 MHz，應該是都被抑制了。第四章 調頻立體聲收音機與數(shù)字調諧收音機 一、 調頻立體聲收音機阿姆斯特朗1933年發(fā)明的頻率調制方法。1941年元旦，美國25家調頻電臺同時開業(yè)，在世界上首先開始了調頻廣播。 1、

49、調頻與鑒頻 調頻波的特點是振幅保持不變,而瞬時頻率隨調制信號的大小線形變化，調制信號代表所要傳送的信息。鑒頻的目的就是從調頻波中檢出低頻調制信號，即完成頻率電壓的變換作用。能完成這種作用的電路被稱為鑒頻器。 等幅的調頻波變換成幅度按調制信號規(guī)律變化的調頻調幅波,然后,用振幅檢波器把幅度的變化檢出來,得到原來的調制信號2、調頻立體聲原理只要能同時傳送兩個聲道的節(jié)目，就可實現(xiàn)立體聲廣播。理論上可以用兩臺發(fā)射機，用不同頻率分別發(fā)射左右聲道信號；用兩臺收音機接收左右聲道信號。實際上不可行，發(fā)射接收設備都要雙份，很不經(jīng)濟，且不兼容原有收音機接收立體聲廣播，只能收到單聲道（應能收到左右聲道之和L+R）。立

50、體聲信號的產(chǎn)生a 左聲道信號b 右聲道信號c 主信號L+Rd 差信號L-Re 副載波38KHzf 用差信號調制副載波h復合立體聲信號 (主信號+副信號)g副載波抑制 后的副信號R包絡線L包絡線現(xiàn)有的立體聲廣播制式是“導頻制”。這種方法是將左右聲道信號進行編碼，成為立體聲復合信號，再對高頻信號進行調頻后，用一個發(fā)射機發(fā)送出去。這時用一個單聲道的普通收音機收聽，就可以收到左右聲道之和（L+R）的廣播節(jié)目。若用立體聲收音機收聽，立體聲復合信號經(jīng)立體聲解碼，就可收到立體聲廣播節(jié)目。這就是“兼容”?！皩ьl制”立體聲廣播如何將左右聲道信號進行“編碼”？為方便說明，假設左右聲道信號為同頻正弦波，僅幅度不同。

51、（1）將L（左聲道）和R信號（右聲道）進行疊加（即L+R）我們稱這種和信號為主信號M；將L信號與R信號相減即L-R，我們稱這種信號為信號S（如圖1ad）。（2）將S信號調制于38KHZ的副載波（調幅制AM），調制后再將38KHZ的已調波通過一個稱為平行器的將38KHZ副載波抑制掉，僅留下38KHZ已調波的上下邊帶分量（如圖1ef）。將S信號進行這樣的處理目的是使S信號變成副信號（如圖1g）。抑制副載波的目的是因為調幅波在能量的角度上看載頻占有最大的能量，而邊頻幅度（上下邊帶）不超過載頻幅度的1/2，也就是說，邊頻能量最多只有載波的50%，當調制度達到100%時邊頻的能量一共只占1/3，如果調制

52、度再少一些，比例還將更少。但是，信息是靠邊帶來傳送的，所以幅度恒定的副載波是無用的，將它抑制掉這對提高信噪比和節(jié)約發(fā)射機的發(fā)射功率都有好處。然而，在接收端就必須要將抑制了的38KHZ載波信號進行恢復才能正確解調出S信號，而且恢復的38KHZ載波信號必須要和發(fā)射端的38KHZ在相位上保持一致。那末如何解決這個問題呢？可行的辦法是在發(fā)射端發(fā)送一個導頻控制信號此信號用以在接收機中從新建立38KHZ的副載波。 （3）將L+R信號、副信號與19KHZ導頻信號同時加到環(huán)形調制器中進行混合疊加成為立體聲復合信號（如圖1h）。上包絡線是(L+R)+(L-R)=2L,左聲道；下包絡線是(L+R)-(L-R)=2

53、R,右聲道。導頻信號用來作為標準頻率，以恢復副載波用。 （4）將立體聲復合信號與主載波（88108MHZ）以FM方式進行調制后發(fā)射出去。3、FM立體聲信號的解碼：立體聲收音機電路方框圖見圖。鑒頻輸出的是立體聲復合信號。解碼電路采用開關式解碼電路。如圖，38KHz的開關信號控制電子開關，其動觸頭輪流導通b和c，每秒正好接通b和c38000次，把左右聲道信號的包絡線分別取出，即分離出來。“開關”應與副載波完全同步，即同頻率、同相位，左右聲道信號分離才好，否則左右聲道信號相混。解碼在一集成電路中進行，如LA3361。其中的鎖相環(huán)電路使38KHz開關信號與副載波完全同步，如圖所示。76KHz振蕩2分頻

54、38KHz電子開關解碼復合立體聲信號LR2分頻19KHz比較電路19KHz導頻信號（來自復合信號）鎖相環(huán)電路電壓控制振蕩 L包絡線R包絡線立體聲復合信號左聲道輸出右聲道輸出38KHz開關信號電子開關abc電子開關接通a-b電子開關接通a-c集成鎖相式立體聲解碼器。內部結構見圖。三部分：（1）鎖相環(huán)電路，恢復38KHz副載波（即38KHz開關信號），使之與復合立體聲信號的載波完全同步（通頻同相）；（2）電子開關解碼電路；（3）立體聲/單聲道開關電路。當立體聲信號很弱時，自動關閉38KHz解碼開關信號，輸出單聲道信號，關閉立體聲指示燈。 二、數(shù)字調諧收音機鎖相環(huán)數(shù)字調諧式收音機(PLL) 特點：（1）采用單片微處理機芯片作為數(shù)字調諧系統(tǒng)的核心，并含有鎖相環(huán)路頻率合成、頻率預選、多功能數(shù)字時鐘控制及液晶數(shù)字顯示等多種先進功能；（2）以高精度高穩(wěn)定的石英晶體為頻率基準，鎖定接收電臺的頻率，絕無漂移現(xiàn)象，自動搜索調諧或手動調諧 ；（3）具有頻率存儲記憶功能。 其它: 定時開機或定時蜂鳴等。一般說來，數(shù)字調諧式收音機的存儲電臺數(shù)目越多越好，高級數(shù)字調諧式收音機應具備直接輸入頻率數(shù)字和模擬調諧旋鈕，電子線路上也常采用二次變頻技術來提高性能指標。數(shù)字調諧式技術的收音機的缺點：電路復雜，設計難度大，對元