模电课程设计..pdf
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1、课程设计报告 设计题目:调幅收音机的制作与调试 课程名称:电子技术基础 (模拟部分 )课程设计 学生姓名 : 戴思 学号: 2013112020313 所在院系:物理与电子科学学院 专业:电子信息科学与技术 班级:1303 班 起止日期 : 2014 年 06 月 11 日2014 年 06月 17 日 指导教师 : 王秀章、司佑全 指导教师评语 : 指导教师签名:年月日 成 绩 评 定 项目权重成绩 1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.2 2、课程设计质量与答辩0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度0.3 总成绩 教研室审核意见: 教研室主任签字:年月日 教学系审核意见: 主任签字:年月日
2、 摘要 收音机是一种小型的无线电接收机,主要用于接受无线电广播节目,收听无线电发 射台,通常是广播电台发送的娱乐以及资讯新闻节目。常用的收音机是超外差式收音机, 主要有调幅收音机、调频收音机和调频立体声收音机三类。 收音机由输入回路高放混频级,一级中放,二级中放,前置低放兼检波级,低放级 和功放级等部分组成,接收频率范围为535 千赫-1650 千赫的中波段。 此电路凭借体积小、功耗小、可靠性高、性能好以及易于使系统整机实现少调整和 不调整等优点,得到了迅速的发展和广泛的应用。收音机也因为集成电路的发展而日渐 趋于小型化,这也给其焊接、组装和调整带了难度。因此须解决在收音机的焊接、组装 和调试
3、过程中出现的种种问题,并对其进行分析,这会给收音机的维修带来便捷。 对其元件组成,元器件摆放,调频调幅原理,调试过程等做了详细的说明,了解并 掌握这些知识会给我们对收音机的组装、调试和维修带来很大的作用。 本文从天线接收到的高频信号经检波还原成音频信号,变成音波,收到各种频率的 节目出发,利用手工焊接的方法对照原理图正确焊接与调试。它的制作成本不高,安装 调试方便,工作稳定,声音宏亮,耗电省等优点,具有实际的应用价值。 关键词:高频信号;功率放大;振荡线圈;调谐 目录 设计要求 . 1 1前言 1 2 调幅收音机的工作原理 2 2.1 调幅收音机的电路原理图. 2 2.2 各部分工作原理 .
4、3 3各元器件的参数选择及安装 4 3.1 装配前的准备工作及元器件初测 . 4 3.2 收音机的安装与焊接. 5 4收音机的调试与故障排除 9 4.1 收音机的调试 . 9 4.2 收音机的故障排除 12 5实验总结 . 13 参考文献 15 附录 元器件清单 . 16 致谢 . 17 调幅收音机的制作与调试 1 调幅收音机的制作与调试 设计要求 要求制作一款六管中波调幅袖珍式半导体收音机,采用全硅管标准二级中放电路, 用二只二极管正向压降稳压电路,稳定从变频、中频到低放的工作电压,不会因为电池 电压降低而影响接收灵敏度,使收音机仍能正常工作。该机体积小巧,外观精致,便于 携带。主要技术指标
5、如下: 频率范围: 5251605KHz 中频频率: 465KHz 灵 敏 度:2mV/m S/N 20dB 扬 声 器:57mm 8 输出功率: 50mW 电源:3V(2 节 5 号电池) 1前言 我国的收音机发展,相对于世界的发展还是比较滞后的。直到1923 年 1 月 23 日才 由美国人氏奥斯帮与华人曾君创办了中国第一家无线电公司,通过自建的无线电台首次 在上海播送广播节目,同时出售收音机。当时全市有500 多台收音机接收该电台的广播 节目,这是上海地区出现的最早一批收音机,之后,随着广播电台不断的建立,收音机 在上海地区慢慢兴起,但是当时的收音机仍然多为进口产品。到了1924 年 8
6、 月,北洋 政府交通部公布装用广播无线电接收机的暂定规定,允许市民装用收音机。由于其外形 小巧美观,价格低廉,收音良好,受到市民欢迎。此后,随着广播电台事业的发展,收 音机在全市慢慢普及,总数约在10 万台以上。 我们日常生活常用的收音机是超外差式收音机,主要有调幅收音机、调频收音机和 调频立体收音机三类。收音机相对于说已经很落后了,现在这种东西在城市尤其发达城 市已经很少见了,农村相对于多一点,这种东西已经被其他东西取代了,虽然这东西前 景不好,但它暂时不会被淘汰,未来它还能在市场上存活。 调幅收音机的制作与调试 2 2 调幅收音机的工作原理 2.1 调幅收音机的电路原理图 调幅收音机的工作
7、原理框图如图1 所示,主要由输入回路、混频电路、本振电路、 中频放大、检波、前置低频放大、功率放大和扬声器组成。 图 1 工作原理框图 调幅收音机的电路原理图如图2 所示。调幅信号感应到由B1、C1 组成的天线调谐 回路,调谐回路选出所需要频率的电信号(例如f1)进入三极管 VT1(9018H)的基极; 本振信号(输出 f1一个中频,若 f1=700KHz 则 f2=700+465KHz=1165KHz) 由三极管 VT1 的发射极输入;调幅信号经三极管VT1 进行变频后通过T3 选取 465KHz 的中频信号, 中频信号经三极管VT2 和 VT3 二级中频放大后进入检波管三极管VT4,由检波
8、管 VT4 检出音频信号经倒相变压器T5 倒相,再由 VT5、VT6 组成功率放大器进行功率放大后, 推动扬声器发声。 图 2 9018-2 型袖珍收音机电路原理图 调幅收音机的制作与调试 3 图 2 中,VT4(9014)三极管的 PN 结用作检波; R1、R4、R5 分别为 VT1、VT3、VT4 的工作点调整电阻; R7、R8、R9、R10 为 V5、V6 功放级的工作点调整电阻;R3 为中 放 AGC 电阻;T2、T3、T4 为中周(内置谐振电容) ,既是放大器的交流负载又是中频 选频器; T5 为音频变压器,起交流负载及倒相耦合的作用。该机的灵敏度,选择性等 指标靠中频放大器保证。
9、2.2 各部分工作原理 2.2.1 输入调谐电路 输入调谐电路由双连可变电容器的CA 和 T1 的初级线圈 Lab 组成,是一并联谐振 电路, Tl 是磁性天线线圈,从天线接收进来的高频信号,通过输入调谐电路的谐振选出 需要的电台信号,电台信号频率是fs,当改变 CA 时,就能收到不同频率的电台信号。 2.2.2 变频电路 本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VT1 为中心,它的作用是把 从输入回路送来的调幅信号和本机振荡器产生的等幅信号一起送到变频级,经过变频级 产生一个新的频率,这一新的频率恰好是输入信号频率和本振信号频率的差值,称为差 频。 例如,输入信号的频率是535kHz,
10、 本振频率是 1000kHz , 那么它们的差频就是1000 kHz - 535 kHz 465kHz;当输入信号是 1605kHz 时,本机振荡频率也跟着升高, 变成 2070kHz。也就是说,在超外差式收音机中,本机振荡的频率始终要比输入信号的频率 高一个 465kHz。 这个在变频过程中新产生的差频比原来输入信号的频率要低,比音频却要高得多, 因此我们把它叫做中频。不论原来输入信号的频率是多少,经过变频以后都变成一个固 定的中频,然后再送到中频放大器继续放大,这是超外差式收音机的一个重要特点。以 上三种频率之间的关系可以用下式表达: 本机振荡频率输入信号频率中频 2.2.3 中频放大电路
11、 它主要由 VT2、VT3 组成的两级中频放大器。 由于中频信号的频率固定不变而且比 高频略低(我国规定调幅收音机的中频为465kHZ),所以它比高频信号更容易调谐和 放大。通常,中放级包括1-2 级放大及 2-3 级调谐回路,这与直放式收音机相比,超外 调幅收音机的制作与调试 4 差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多。可以说:超外差式收音机的灵敏度和选择性 在很大程度上就取决于中放级性能的好坏。 2.2.4 检波和自动增益控制电路 经过中放后,中频信号进入检波级,检波级也要完成两个任务:一是在尽可能减小 失真的前提下把中频调幅信号还原成音频。二是将检波后的直流分量送回到中放级,控 制中放级的
12、增益 (即放大量) ,使该级不致发生削波失真, 通常称为自动增益控制电路, 简称 AGC 电路。 2.2.5 前置低放电路 检波滤波后的音频信号由电位器RP 送到前置低放管 VT4,经过低放可将音频信号 电压放大几十到几百倍,但是音频信号经过放大后带负载能力还很差,不能直接推动扬 声器工作, 还需进行功率放大。 旋转电位器 RP 可以改变 VT4 的基极对地的信号电压的 大小,可达到控制音量的目的。 2.2.6 功率放大器 (OTL 电路) 功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压,而且能够输出较大的电流。本电路采 用无输出变压器功率放大器,可以消除输出变压器引起的失真和损耗,频率特性好,还 可
13、以减小放大器的体积和重量。 VT5、VT6 组成同类型晶体管的推挽电路,R7、R8 和 R9、R10 分别是 VT5、VT6 的偏置电阻。变压器T5 做倒相耦合, C9 是隔直电容,也是耦合电容。为了减少低频失 真,电容 C9 选得越大越好。无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低,可以直接推动 扬声器工作。 3各元器件的参数选择及安装 3.1 装配前的准备工作及元器件初测 3.1.1 按材料清单清点材料 根据电路原理图采购各种元器件,安装前,针对电路图清点元器件的数量、型号和 规格,同时根据外表初步检查元器件的质量。 调幅收音机的制作与调试 5 3.1.2 用万用表初步检测元器件好坏 表 1 万
14、用表检测元器件内容和量程 3.2 收音机的安装与焊接 3.2.1 收音机的安装 (1) 整机电路分析,熟悉元件在印刷板上安装位置。然后根据原理图,在印刷电路 板(图 3)上安装各个元件。 图 3 9018-2型袖珍收音机印刷电路板 类别 电阻R 电容C 三极管 hfe 中周 输入变压器 (兰色) 输出变压器 (红色) 测量内容 二极管 电阻值 电容绝缘电阻 晶体管放大倍数9018H(97-146) 9014C(200-600) 、9013H(144-202) 正、反向电阻 红 2 黄 4 0.3 0.4 1.8 3.8 0.4 白 4 0.3 2 4.5 1 黑 初次级为无穷大 90 220
15、90 90 0.4 90 1 0.4 自耦变压器 无 初 次 级 万用表量程 10、100、1K 10K hfe 1K 1 1 1 调幅收音机的制作与调试 6 (2) 元器件焊接、安装(安装时应检查元器件的好坏)。 图 4 和图 5 是 9018-2 型袖珍收音机印刷电路板实物图的正面图和反面图。 图 4 实物正面图 图 5 实物反面图 在焊接元器件之前,必须先检查元器件引脚是否有氧化现象,如果有,就必须把氧 化层去掉,然后上锡;用万用表将各元件测量一下,做到心中有数;对三极管、中周必 须测量其是否完好;对印刷电路板也要检查,看看有无断裂,或铜铂没腐蚀干净造成两 条线路连接,必须把有问题的印刷
16、电路板处理后才能插件、焊接,避免装配焊接后不必 要的故障。 调幅收音机的制作与调试 7 3.2.2 安装注意事项 在安装时,必须注意元器件安装、焊接的顺序,一般原则是先安装低矮或耐热的元 件(如电阻 ),然后再安装大一点的元件(如中周、变压器 ),最后安装怕热的元件 (如三极 管)。 (1)电阻的安装:将电阻的阻值选择好后,根据两孔的距离弯曲电阻脚,电阻可采用 卧式紧贴电路板安装,也可以采用立式安装,高度要统一。 (2)瓷片电容和三极管的选择:元件脚剪得长度要适中,不要剪的太短,也不要留得 太长,它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接,太高会影响后盖 的安装。 (3)磁棒线圈
17、(系采用进口的自焊线生产的,可以不用刀子刮或砂纸砂线头):四根引 线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡,四个线头对应的焊 在线路板的铜泊面。 (4)双联拔盘:由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近,所以,在它的圆周内的 高出部分,在焊接前先用斜口钳剪去,以免安装或调谐时有障碍,影响拨盘调谐的元件 有 T2 和 T4 的引脚及接地焊片、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。 (5)耳机插座的安装:先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90 度插在电 路板上,然后再用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内,另一端插在电路板对 应的孔内,焊接时速度要快一点以免烫坏插
18、座的塑料部分。 (6)喇叭: 喇叭安放落位后,再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去, 把喇叭压紧,以免喇叭松动。 3.2.3 易发生的错误 (1) 将电解电容器和发光二极管等有极性的元件焊反。电解电容器长脚为正极,短 脚为负极,其外壳圆周上也标有“- ”号,说明靠近“ - ”号的那根引线是负极。发光二 极管的长脚为正极,短脚为负极,将管体透过光线来看,电极小那根引线是正极,另一 个引线是负极。 (2) 中周、振荡线圈弄混。振荡线圈T2的磁帽是红色, T3是第一中周磁帽是白色, T4是第二中周磁帽是黑色,它们之间千万不要弄混。 (3) 输入变压器 T5装反。T5 的塑料骨架上有凸点的
19、一边为初级,印刷板上也有圆点 作为标记,将它们一一对应即可。 (4) 磁性线圈的线头未上锡就焊接。 调幅收音机的制作与调试 8 3.2.4 元件的焊接 1、工具及消耗品 烙铁、镊子、楔口钳、尖嘴钳,螺丝刀、焊锡等。 2、焊接注意事项 (1) 注意安全 a 烙铁电源线是否存在漏电隐患! b 烙铁在焊接中温度较高, 严禁烫伤他人和自己。 也不要碰到其他任何可燃物,特 别是导线! c 烙铁放置:烙铁头向外,导线向自己。 (2) 注意各中周及振荡线圈的位置不能互换! (3) 电解电容、二极管极性以及三极管e、b、c 不能出错! (4) 各元器件高度应适当,所有元器件高度均不能超过中周的高度。否则收音机
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