七管超外差式收音機(jī)通信電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、課程名稱：通信電路設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 題 目： 七管超外差式收音機(jī) 系 別： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專 業(yè) (方 向)： 電子信息工程 年 級、 班： 2007級 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 2010 年 12 月 20 日蘭 州 商 學(xué) 院 緒論電磁振蕩在周圍的空氣產(chǎn)生周期性變化的電廠和磁場向四面八方傳播開去，就形成了電磁波。發(fā)射電磁波要有一定的振蕩頻率和震蕩電路的電場和磁場盡量分散到可能大的空間，頻率越高，發(fā)射電磁波的能力就越大，在實(shí)際應(yīng)用中常把開放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(dǎo)線叫做地線。線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線。天線和地線形成了一個(gè)敞開的電容器，電磁波就是由

2、這樣的開放電路發(fā)射出去的。在通信系統(tǒng)中，信源輸出的是由原始信息直接變換成的的電信號(hào)，即消息信號(hào)。這種信號(hào)一般具有從零開始的較寬的譜，而且在低頻帶分布較大的能量，稱為基帶信號(hào)，不宜直接在信道中傳播。將消息信號(hào)對頻率較高的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，才能使信息信號(hào)的頻譜搬移到適合信道的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行傳播。在通信系統(tǒng)的接收端對已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出原來的信號(hào)。1 系統(tǒng)原理。常用的調(diào)制方法有幅度（AM）、頻率（FM ）、相位（PM）以及它們混共等調(diào)制方法。而一般的收音機(jī)采用的調(diào)制方法是幅度調(diào)制方法。設(shè)調(diào)制信號(hào)為，載波信號(hào)為式中A為載波的幅度；為載波的角頻率；為載波的出相位。載波經(jīng)模擬信號(hào)調(diào)制后的數(shù)字表達(dá)式為式

3、中為載波瞬時(shí)幅度；為載波的相位偏移；如果為常數(shù)，隨成比例變化，則為幅度調(diào)制；如果為常數(shù)，或的導(dǎo)數(shù)隨成比例變化，則為角度調(diào)制，前者為相位調(diào)制，后者為頻率調(diào)制。1.1 AM調(diào)制設(shè)調(diào)制信號(hào)為,其平均值為。疊加直流后對載波的幅度進(jìn)行調(diào)制，就形成了常規(guī)調(diào)幅信號(hào)，其時(shí)間表達(dá)式為 式中為載波信號(hào)的角頻率；為載波信號(hào)的起始相位。其調(diào)制過程如圖1-1所示。(a) (b)(c)圖 1-1 AM 調(diào)制過程由時(shí)間波形可知，但滿足時(shí)，已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的成正比，如圖1-1(b)所示，所以包絡(luò)檢波法很容易恢復(fù)出原始的信號(hào)。如果以上條件不滿足，就會(huì)出現(xiàn)過條幅現(xiàn)象如圖1-1(c)所示。1.1.1 常規(guī)調(diào)幅(AM)設(shè)調(diào)制

4、信號(hào)為單余弦函數(shù)，即則調(diào)制信號(hào)為 (1-1)式中，該比值稱為條幅指數(shù)，用百分比表示時(shí)，稱為調(diào)制度。取值共有小于1。等于1和大于1三種可能，分別為正常調(diào)幅、滿調(diào)幅和過調(diào)幅三種情況。在實(shí)際的系統(tǒng)中，通常取在30%60%之間，這是因?yàn)槠骷木€性范圍有限。由1-1調(diào)制的表達(dá)式可知，常規(guī)條幅的條幅過程是調(diào)制信號(hào)疊加直流分量后與載波相乘，器數(shù)學(xué)模型如圖1.1.1-1下圖1-1.1 常規(guī)調(diào)幅調(diào)制模型1.1.2 抑制載波雙邊帶調(diào)幅(DSB)不在上附加直流分量，直接用調(diào)制載波的幅度，便可得到抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，簡稱雙邊帶信號(hào)，雙邊帶信號(hào)的時(shí)間波形表達(dá)式為由表達(dá)式可知，調(diào)制過程是調(diào)制信號(hào)和載波的相乘運(yùn)算，其

5、數(shù)學(xué)模型如圖1-1.2 圖1-1.2 雙邊帶調(diào)幅調(diào)制模型相應(yīng)的已調(diào)信號(hào)的載波波形表達(dá)式為 雙邊帶信號(hào)在改變符號(hào)時(shí)恰好也改變符號(hào)，這是載波就出現(xiàn)了反相點(diǎn)。已調(diào)信號(hào)的幅度包絡(luò)與完全不同，因此不能用包絡(luò)檢波來解調(diào)恢復(fù)調(diào)制信號(hào)。1.2 解調(diào) 幅度調(diào)制的解調(diào)方法有相干解調(diào)法和非相干解調(diào)法 1.2.1 常規(guī)解調(diào)常規(guī)調(diào)幅采用非相干解調(diào)，解調(diào)器有包絡(luò)檢波、平方率檢波等。包絡(luò)檢波器由二極管、電阻、電容濾波器組成，為使包絡(luò)檢波器工作在最佳狀態(tài)，RC較好的取值范圍是 (1.2.1-1)式中是調(diào)制信號(hào)的最高頻率；是載波的頻率,在滿足式1.2.1-1的條件下，檢波器的輸出近似為 1.2.2 雙邊帶信號(hào)解調(diào) 由雙邊帶信號(hào)

6、的頻譜圖可知，如果將已調(diào)的頻譜搬回到原點(diǎn)位置，就可以得到原始的調(diào)制信號(hào)。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用相乘運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)，已調(diào)信號(hào)乘上與調(diào)制載波完全相同的載波其表達(dá)式為 經(jīng)低通濾波器(LPF)濾除高頻分量，得到 相干解調(diào)的關(guān)鍵是要產(chǎn)生一個(gè)同頻同相的載波，如果此條件不能滿足，將對原始信號(hào)的恢復(fù)產(chǎn)生不利影響。2 七管超外差式收音機(jī)常用的調(diào)幅收音機(jī)有直放式和超外差式，超外差式是為了克服直放式的性能不足而引入的一種方式。其他們的框圖如圖2-1所示。超外差：輸入信號(hào)和本機(jī)振蕩信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)定中頻信號(hào)的過程。因?yàn)樗潜雀哳l低， 比低頻信號(hào)又高的超音頻信號(hào)，所以這種接收方式叫做超外差式。 (a) 直放式收音機(jī)(b)超外

7、差式收音機(jī)圖 2-1（a）直方式收音機(jī)；（b）超外差式收音機(jī)（1） 直放式收音機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，體積小，成本低，攜帶與制作方便。 缺點(diǎn)：靈敏度低，選擇性差。 （2） 超外差式收音機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，選擇性好。 缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，成本稍高，制作較難。 2.1七管超外差式收音機(jī)的原理如圖2-1.1所示圖2-1.1七管超外差式收音機(jī)的原理圖2.2 原理圖中的各部分功能如下：2.2.1 調(diào)諧回路調(diào)諧回路是由可變電容和天線線圈組成，調(diào)節(jié)可變電容可是LC的固有頻率等于電臺(tái)頻率，產(chǎn)生諧振，已選擇不同頻率的電臺(tái)信號(hào)。在由T1的次變線圈耦合到下一級變頻級。圖2-2.1調(diào)諧回路電路圖2.2.2

8、變頻回路變頻回路由混頻、本機(jī)振蕩和選頻三部分組成。該部分電路的功能是：變頻級是以晶體管V1為中心，它兼有振蕩、混頻兩種作用。他吧輸入的不同頻率的高頻信號(hào)變換成固定465KHZ的中頻信號(hào)。由調(diào)諧回路和本振電路組成所接收信號(hào)由T1的次變線圈耦合到V1的基極，本地振蕩信號(hào)通過c2耦合到V1的發(fā)射機(jī)。兩種頻率的信號(hào)在V1中混頻，混頻后由V1集電極輸出各種的信號(hào)。其中包含本地振蕩頻率和電臺(tái)振蕩頻率的差頻等于465KHZ的中頻信號(hào)。圖2-2.2變頻回路電路圖2.2.3 選頻回路有T4的初級線圈和諧振電容組成并聯(lián)諧振電路，他的謝振頻率在465KHZ，對465KHZ的中頻信號(hào)產(chǎn)生最大的電壓。并且通過次變線圈耦

9、合到下一級去。圖2-2.3選頻回路電路圖、2.2.4 中放回路 選頻級輸出的中頻信號(hào)由V2的基極輸入并放大，中放電路中的負(fù)載是中頻變壓器T4和諧振電容。它們也是并聯(lián)方式諧振在中頻465KHZ之上。輸入電臺(tái)信號(hào)與本振信號(hào)差出的465KHZ中頻信號(hào)。它可以在中頻“通道”中暢通無阻，并被逐級放大，即該中頻信號(hào)用固定調(diào)諧的中頻放大器進(jìn)行放大。而鄰近電臺(tái)的信號(hào)和一些干擾信號(hào)與本振信號(hào)所產(chǎn)生的差頻不是固定的中頻，便被“拒之門外”，因此，收音機(jī)的選擇性也大為提高。2.2.5 檢波電路 檢波工作有三極管V4的be結(jié)來完成，再有C6、c7、R9濾去殘余的中頻成分，在檢波負(fù)載VR上得到音頻信號(hào)，音頻信號(hào)再由C8耦

10、合到下一級。圖2-2.5檢波電路電路圖2.2.6 低頻放大 主要任務(wù)是把檢波電路輸出的音頻信號(hào)經(jīng)C8耦合到V5進(jìn)行低頻放大，進(jìn)而送至功放電路。圖2-2.6低頻放大電路圖2.2.7 功率放大把放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，以推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。圖2-2.7功率放大電路圖3 元器件說明3.1 元器件清單 序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量1三級管9013V6、V72只2三級管9014V51只3三級管9018V1、V2、V3、V41只4三級管9013HVT5 VT62只5發(fā)光二級管紅LED1只6磁棒線圈5*8*80mmT11套7振蕩線圈TF10（紅）T21只8中周TF10（黃、白、綠）T3 T4 T5各1只9

11、輸入變壓器藍(lán)色T61只10揚(yáng)聲器0.5W 8BL1只11電阻100歐R13 R152只12電阻120歐R12 R142只13電阻10K 51RP R8各1只14電阻150 680R16 R9各1支15電阻220 1K R11 R6各一只16電阻2K 30K R2 R4各一只17電阻56K 120KR5 R1各一只18電阻100K R7 R102只19電阻220 1KR3 R1各1只20電解電容0.47ufC3 C82只21電解電容100ufC12 C13 C93只22瓷片電容103C21只23瓷片電容C1 C4 C524瓷片電容223C6 C7 C107只25瓷片電容C1126雙聯(lián)電容CBM-

12、223PFCA1只 27電位器撥盤1個(gè)28磁棒支架1只29印刷電路板1塊30電池正負(fù)極簧片1套31連接導(dǎo)線4根32耳機(jī)插座CK1個(gè)33調(diào)諧撥盤1只34螺絲5粒3.2 元件說明3.2.1 電阻電阻的阻值可以根據(jù)色差法對所需的電阻進(jìn)行分類。電阻值計(jì)算示意圖如圖3-2.1.所示：棕紅橙黃綠蘭紫灰白黑金銀12345678905%10%圖3-2.1電阻值計(jì)算示意圖色環(huán)電阻分為四色環(huán)和五色環(huán)，先說四色環(huán)。顧名思義，就是用四條有顏色的環(huán)代表阻值大小。每種顏色代表不同的數(shù)字，如下： 棕1 紅2 橙3 黃4 綠5 藍(lán)6 紫7 灰8 白9 黑0 金、銀表示誤差 各色環(huán)表示意義如下： 第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；

13、 第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字； 第三條色環(huán)：10的冪數(shù)； 第四條色環(huán)：誤差表示。 例如：電阻色環(huán)：棕綠紅金，第一位：1；第二位：5；第三位：10的冪為2（即100）；誤差為5%；即阻值為：15100=1500歐=1.5千歐=1.5K還有精確度更高的“五色環(huán)”電阻，用五條色環(huán)表示電阻的阻值大小，具體如下： 第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字； 第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字； 第三條色環(huán)：阻值的第三位數(shù)字； 第四條色環(huán)：阻值乘數(shù)的10的冪數(shù)； 第五條色環(huán)：誤差（常見是棕色，誤差為1%）；3.2.2 電解電容和瓷片電容如圖3-2.2.1所示為電解電容，在安裝電解電容時(shí)要求電容的管腳長度要適中，要正確判斷

14、管腳的正，負(fù)極，否則不能完成實(shí)現(xiàn)收音功能。并且電解電容要緊貼電路板立式安裝焊接，太高就會(huì)影響后蓋的安裝。圖3-2.2.1 電解電容器示意圖如圖3-2.2.2所示為瓷片電容，瓷片電容和電解電容一樣，要求其管腳的長度要合適。在實(shí)物圖所標(biāo)的數(shù)字中，第一二位數(shù)字代表電容值，第三位數(shù)字代表“0”的個(gè)數(shù)。在焊接瓷片電容時(shí)不必考慮它的正負(fù)極性。圖3-2.2.2瓷片電容示意圖3.2.3 三極管本次設(shè)計(jì)的七管超外差式收音機(jī)中有三種三極管。T6，T7為9013屬于中功率三極管， T1-T4為9018，T5為9014屬于高頻小功率三極管，在安裝時(shí)，T1選用低值的三極管，T2和T3選用中值的三極管，T4選用高值的三極

15、管，否則裝出來的效果不好。同時(shí)，要求電容和三極管管腳的長度要適中，不要剪的太短，也不要留的太長，使它們不要超過中周的高度。 3.2.4 中頻變壓器（中周）中頻變壓器（簡稱中周）三只。T2為振蕩線圈的中周（紅色），T3為第一級中放用的中周（白色），T4為第二級中放的中周（黑色）。這三只中周裝好后只需微調(diào)甚至不調(diào)。中周外殼除起屏蔽作用外，還起導(dǎo)線的作用，所以中周外殼必須接地。3.2.5 磁棒線圈磁棒線圈的四根引線頭可以直接用電烙鐵配合松香焊錫絲來回摩擦幾次即可自動(dòng)鍍上錫，四個(gè)線頭的接在對應(yīng)的印制板的焊盤上，即1,2,3,4點(diǎn)。焊接前要仔細(xì)辨別2、3引腳，切不可弄反。3.2.6 雙連撥盤由于調(diào)諧用的

16、雙連撥盤安裝時(shí)離電路板很近，所以在它的圓周內(nèi)的高出部分的元件引腳在焊接前先用剪刀剪去，以免安裝或調(diào)諧時(shí)有障礙，影響撥盤調(diào)諧的元件有T2和T4的引腳以及接地焊片，雙連的三個(gè)引出腳，電位器的開關(guān)腳和一個(gè)引腳。3.2.7 耳機(jī)插座先將插座的靠尾部下面的一個(gè)焊片往下從根部彎曲90度插在電路板上，然后再用剪下來的一個(gè)引腳的一端插在靠尾部上端的孔內(nèi)，另一端插在電路板對應(yīng)的J孔內(nèi)，焊接時(shí)的速度一定要快以免燙壞插座的塑料部分，影響電路的導(dǎo)通。3.2.8 變壓器T5為輸入變壓器，線圈骨架上有突點(diǎn)標(biāo)記的為初級，印制版上也有圓點(diǎn)作為標(biāo)記，其接線圖如附圖所示。安裝時(shí)不要裝反（還可以配合萬用表測量進(jìn)行分辨）。3.2.9

17、 發(fā)光二極管和喇叭發(fā)光二極管主要用來進(jìn)行收音機(jī)開關(guān)的指示，當(dāng)開關(guān)打開時(shí)發(fā)光二極管亮，反之則不亮。在安裝時(shí)將引腳彎曲成型，然后直接插到電路板上焊接即可，安裝時(shí)要注意二極管的正負(fù)極。把喇叭放好后，如果挪動(dòng)，可用電烙鐵將其周圍的三個(gè)塑料樁靠近喇叭的邊緣燙下去把喇叭壓緊，以免其松動(dòng)不穩(wěn)。4 焊接與安裝焊接前電阻要看清阻值大小，并用萬用表校核。電容、三極管要看清極性。如果焊錯(cuò)要用烙鐵加熱后取下重焊。撥下的動(dòng)作要輕，如果安裝孔堵塞，要邊加熱，邊用針通開。電阻的讀數(shù)方向要一致，色環(huán)不清楚時(shí)要用萬用表測定阻值后再裝。上螺絲、螺母時(shí)用力要合適，不可用力太大。安裝時(shí)先安裝低矮和耐熱元件（如電阻），然后再裝大一點(diǎn)的

18、元件（如中周、變壓器），最后裝怕熱的元件（如三極管）。電阻的安裝：將電阻的阻值選擇好后根據(jù)兩孔的距離彎曲電阻腳可采用臥式緊貼電路板安裝，也可以采用立式安裝，高度要統(tǒng)一。瓷片電容和三極管的腳剪的長短要適中，它們不要超過中周的高度。電解電容緊貼線路板立式焊接，太高會(huì)影響后蓋的安裝。棒線圈的四根引線頭可直接用電烙鐵配合松香焊錫絲來回摩擦幾次即可自動(dòng)上錫，四個(gè)線頭對應(yīng)的焊在線路板的銅泊面。由于調(diào)諧用的雙聯(lián)撥盤安裝時(shí)離電路板很進(jìn)，所以在它的圓周內(nèi)的高出部分的元件腳在焊錫前先用斜口鉗剪去，以免安裝或調(diào)協(xié)時(shí)有障礙，影響撥盤調(diào)諧的元件有T2和T4的引腳及接地焊片、雙聯(lián)的三個(gè)引出腳、電位器的開關(guān)腳和一個(gè)引腳腳。

19、耳機(jī)插座的安裝：先將插座靠尾部下面一個(gè)焊片往下從根部彎曲90度插在電路板上，然后用剪下來的一個(gè)引腳一端插在靠尾部上端的孔內(nèi)，另一端插在電路板對應(yīng)的J孔內(nèi)，焊接時(shí)速度要快一點(diǎn)以免燙壞插座的塑料部分。發(fā)光二極管的安裝要彎曲后，直接插在電路板上焊接。喇叭安放挪位后再用電烙鐵將周圍的三個(gè)塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去把喇叭壓緊以免喇叭松動(dòng)。焊接完畢，仔細(xì)檢查電路是否有虛焊、假焊和短路的地方。電阻是否有阻值接錯(cuò)的，電容、發(fā)光二極管是否有正負(fù)極反了的，三極管的e、b、c腳接對了沒有，中周的型號(hào)是否有誤等。逐步分析，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正，以免通電后燒壞元件。5 調(diào)試及故障排除收音機(jī)的調(diào)試主要包括：基本調(diào)試（外觀檢查

20、和靜態(tài)電路測試）、中周調(diào)整、中頻頻率調(diào)整、統(tǒng)調(diào)。5.1 收音機(jī)的基本調(diào)試調(diào)試是為了收音機(jī)能正常更好的工作，將調(diào)試好的部件組裝成整機(jī)后，不可能都處在最佳配合狀態(tài)，而滿足整機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。所以，單元部件經(jīng)組裝后一定要進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。首先，按直觀檢查的方法對整機(jī)進(jìn)行外觀檢查。外觀檢查有如下內(nèi)容：焊接質(zhì)量檢查、電池夾彈簧檢查、頻率刻度指示檢查、旋鈕檢查、耳機(jī)插座檢查、機(jī)內(nèi)異物檢查等。結(jié)構(gòu)調(diào)整主要是檢查印制電路板各部件的固定是否牢靠，有無松動(dòng)，各接插件間接觸是否良好，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分是否靈活。其次，對電路電流進(jìn)行測量。將電位器開關(guān)關(guān)掉，裝上電池用萬用表的50mV檔來測量，表筆跨接在電位器開關(guān)的兩端（黑色表筆接電

21、池負(fù)極，紅色表筆接開關(guān)的另一端）若電流指示小于10mV，則說明可以通電，將電位器開關(guān)打開（音量旋至最小即測量靜態(tài)電流）用萬用表分別依次測量D，C，B，A四個(gè)電流缺口，若被測量電流的數(shù)字在規(guī)定的參考值的左右即可用電烙鐵將四個(gè)缺口依次連通，再把音量開到最大，調(diào)雙連撥盤即可收到電臺(tái)。在安裝電路板的時(shí)候注意把喇叭及電池引線埋在比較隱蔽的地方，并且不要影響調(diào)諧撥盤的旋轉(zhuǎn)和避開螺絲樁子，電路板挪位后再上螺絲固定。當(dāng)測量不在規(guī)定的電流值的范圍則要仔細(xì)檢查三極管的極性有沒有裝錯(cuò)，中周是不是裝錯(cuò)位置以及虛焊等，若測量哪一級電流不正常則說明那一級電流有問題。5.2 中周調(diào)整由于和中周變壓器并聯(lián)的電容器的容量總存在

22、誤差，機(jī)內(nèi)的布線也存在著不同的分布電容，這些都會(huì)引起中周變壓器的失諧，所以要進(jìn)行調(diào)整。可以按以下方法進(jìn)行中周調(diào)整：把高頻信號(hào)發(fā)生器調(diào)到465kHz上，雙連電容逆時(shí)針旋到頭，然后調(diào)T4（黑色）、T3（白色）兩個(gè)中周，反復(fù)調(diào)幾次，達(dá)到收音機(jī)喇叭聲音最響為止。5.3 中頻頻率調(diào)整收音機(jī)中波段頻率范圍一般規(guī)定在5351605kHz。它是通過雙連電容從容量最大到容量最小來實(shí)現(xiàn)這種連續(xù)調(diào)諧的，為了滿足要求所以必須調(diào)頻率范圍。5.4 統(tǒng)調(diào)統(tǒng)調(diào)就是通過調(diào)試收音機(jī)的輸入回路、本機(jī)振蕩頻率、中放回路的中頻頻率校正，從而達(dá)到在接收的頻率范圍內(nèi)機(jī)子具有良好的頻率跟蹤特性。所謂跟蹤是指在接收的頻率范圍內(nèi)，當(dāng)接收任一頻率的電臺(tái)時(shí)，本機(jī)振蕩頻率與要接收的頻率通過混頻電路后都應(yīng)該輸出標(biāo)準(zhǔn)的中頻頻率信號(hào)，在超外差A(yù)M（調(diào)幅）波段中，中頻頻率為465KHZ。從理論上講，中波收音機(jī)從5251605kHz的范圍內(nèi)，振蕩頻率和外部電臺(tái)頻率之差各點(diǎn)都應(yīng)該是465kHz，但實(shí)際上是很難做到的，為了使整個(gè)波段內(nèi)都能做到基本同步，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明，