FM自动搜索收音机.docx

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FM自动搜索收音机

《FM自动搜索收音机》

课程设计报告

专业：

电子信息工程

班级：

电信2008147

学号：

200814715

姓名：

李东利

指导教师：

陈俊锋

二00九年九月十六日

目录

1、引言…………………………………………………………2

2、课程设计目的………………………………………………2

3、调频收音机工作原理及主要电路…………………………2

4、系统设计方案………………………………………………5

4.1设计方案分析…………………………………………5

4.2自动搜索调频收音机系统原理图……………………6

4.3电路制作………………………………………………8

4.4收音机组装……………………………………………8

5、调试流程及注意事项………………………………………6

5.1调试流程………………………………………………9

5.2注意事项………………………………………………9

6设计总结……………………………………………………10

7、参考文献……………………………………………………11

一、引言

广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号；调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。

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出广播内容。

无线电通信的发送和接收可概括为互为相反的三个方面的转换过程，即：

传送信息、低频信号、低频信号、高频信号、高频信号、电磁波。

本课程设计是运用TDA7088芯片来实现接收调频信号的功能。

二、课程设计目的

1、熟悉收音机的工作原理

2、熟练掌握调频收音机硬件电路的设计方法

3、掌握硬件电路的焊接技术

三、调频收音机工作原理

自动搜索调频收音机与普通调频收音机的主要区别就在于它们的调台方式不同。

自动搜索调频收音机采用电调谐方式选择电台，省去了可变电容器，设置了“搜索”和“复位”两个轻触式按钮。

使用时只要按下搜索按钮，收音机就会自动搜索电台，当它搜索到一个电台后，会准确地调谐并停止下来。

如果想换一个电台，只需再次按下搜索按钮，收音机就会继续向频率高端搜索电台。

当调谐到频率最高端后，就需要按下复位按钮，让收音机本振频率回到最低端才能重新开始搜索电台。

这种自动搜索调频收音机使用方便，调谐准确，由于不使用可变电容器，所以使用寿命长（可变电容器容易损坏），它的缺点是没有频率指示。

该设计的核心器件是一块TDA7088集成电路，这块集成电路中包含了调频收音机中从天线接收、振荡器、混频器、AFC（频率自动控制）电路、中频放大器（中频频率为70kHz）、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能，还专门设有搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路。

其具体电路分析如下：

1、输入电路

调频收音机输入回路的作用是从天线接收到的各种高频信号中选择出调频波段的信号，它分为固定调谐式输入回路和可变调谐式输入回路两种电路形式。

2、高放回路

高频放大电路的主要作用是对高频调频信号进行放大，以提高调频收音机的接收灵敏度。

高频放大电路一般采用共基放大电路，这是因为共基电路的截止频率高，适用于高频率放大，并且共基电路的输入阻抗低，容易与天线的阻抗相匹配。

3、变频回路

变频电路的作用是把高频调频信号变换成载频固定为10.7MHz的中频信号。

经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。

通常将这个过程（混频和本振的作用）叫做变频。

4、AFC电路

AFC电路是调制收音机的特殊电路，它的作用是当本振频在工作过程中发生漂移时，能自动地控制本振频率回到原来的正确频率上，使调频收音机处于最佳状态。

5、中放回路

调频收音机的中放电路与调幅收音机的主要区别：

一是调谐回路的谐振频率不同，二是调频中放电路不加自动增益控制，使中放电路保持较大的增益，以便实现限幅。

6、鉴频回路

鉴频器的作用是对调频信号进行解调，还原产生原调制信号，对调频收音机来讲，是从10.7MHz的中频信号中解调得到音频信号。

四、系统设计方案

4.1设计方案分析

方案一

电路原理图如下：

方案二

电路原理图如下：

方案分析：

从以上两个电路原理图可以看出，方案一电路由两个集成芯片组成，电路也较复杂。

电路二由一个集成芯片TDA7088构成，且电路相对方案一简单，所用电子元件较少，造价低廉。

综合考虑本次课程设计的要求，我们选择方案二进行设计。

4.2自动搜索调频收音机系统原理图

如下图是自动搜索调频收音机原理图。

图1

取代可变电容器的是变容二极管，它是一种特殊的二极管。

它的PN结电容随着PN结上的偏压（反向电压）变化而改变。

偏压增大，PN结变厚，PN结电容变小；偏压降低，PN结变薄，则PN结电容增大。

因此改变PN结上的偏压，就可以改变PN结的电容。

电路中变容二极管接在本机振荡电路上，就可以改变振荡频率。

　　因为集成电路中很难集成较大容量的电容器，所以集成电路外接的电容器较多。

TDA7088集成电路的1脚接的电容器C1为静噪电容；3脚外接环路滤波元件；6脚上的C4为中频反馈电容；7脚上的C5为低通电容器；8脚为中频输出端；9脚为中频输入端；{10}脚上的C7为中频限幅放大器的低通电容；{15}脚为搜索调谐输入端，C12为滤波电容器；{16}脚为电调谐、AFC输出端。

　　调频收音机的耳机线兼作天线，电台信号送入集成电路的第{11}脚和{12}脚，电感L2、电容器C8、C9、C10构成输入回路。

电路的频率由L1、C3及变容二极管VD1决定。

混频后产生的70kHz中频信号经集成电路内的中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器后变为音频信号，由集成电路的第2脚输出，送到音量电位器上，再由电容器C15送到由三极管VT1、VT2等组成的低频放大电路中进行放大，推动耳机发声。

连接耳机插座的电感器L3、L4是为了防止天线的信号被耳机旁路而设置的。

发光二极管和电阻器R6组成电源显示电路。

电容器C18和C19为电源滤波电路。

电容器C17是用来改善音质的。

4.3电路制作

首先将16脚的双列微型扁平封装的集成电路TDA7088焊在电路板中的敷铜面上。

由于集成电路管脚间隙很小，焊接时一定要十分小心。

可先将集成电路的管脚和电路板上的焊点镀锡，把电烙铁头上的焊锡甩掉后，将集成电路对准电路板上的焊接处（集成电路的1脚处在耳机插座的一方），用不带焊锡的电烙铁进行焊接。

其次将4根跨线、5只电阻器、2只电感器焊到电路板上。

再依次将17只电容器、2只电解电容器、2只三极管、变容二极管、2只线圈、电位器、耳机插座、轻触开关、发光二极管焊到电路板上。

注意发光二极管的高低要与机壳相配合。

最后用导线连接电池接触片的正负极。

　　所有元器件安装好并检查无误后就可以进行调试。

电路不接耳机时的耗电约为7mA，最大音量收听时总耗电为15mA左右。

调整线圈L1的疏密程度来调整收音机接收频率的范围。

如果高频端的电台收不到，可以把线圈拉开一点；如果低频端的电台收不到，可以把线圈夹紧一点。

由于自动搜索调频收音机没有频率指示，所以可找一台普通调频收音机进行频率对比。

4.4收音机组装

首先把电池接触片装入外壳中。

再把两个按钮装入外壳，使两个按钮一个低些，一个高些，分别对应搜索按钮和复位按钮。

再将电路板装入外壳，并用螺丝固定。

最后装电位器的旋钮。

5调试流程及注意事项

5.1调试流程

（1）通电前的准备:

a:

自检,互检,使得焊接及印制板质量达到要求;特别注意各电阻阻值是否与图纸相同;各三极管,二极管是否有极性焊接错误,位置装错以及电路板线条断线或短路;焊接时有无焊锡造成电路短路现象.b:

接入电源前必须检查电源有无输出电压（3V）和引线正负极是否正确。

（2）初测:

接入电源（注意+,-极）,在收音机开关不打开的情况下首先测量整机静态工作总电流"Io",然后将收音机开关打开,分别测量三极管的E,B,C三个电极对地的电压值（也叫静态工作点）,测量时注意防止表笔要测量的点与其相邻点的短接。

（3）试听:

如果各元器件完好,安装正确,初测也正确,即可试听,接通电源,慢慢转动调谐盘,应能听到广播声,否则应重复

（1）要求的各项检查内容,找出故障并改正,注意在此过程中不要调中周及微调电容。

（4）调试:

经过通电检查并正常发声后,可进行调试工作。

5.2注意事项

在使用收音机时，为提高收听效果应注意以下问题：

（1）电视机，日光灯，可控硅调光台灯，计算机，电动马达等电器设备对收音机的中波和短波有强烈的辐射干扰，使用收音机时，应与上述电器保持一定的距离，避开干扰。

（2）钢筋结构的大楼内部和高层建筑物，对广播信号有一定的屏蔽作用，靠近窗口使用收音机，能改善接收效果。

（3）收听地点附近的“BB”机台发射的信号，会严重地干扰短波和电视伴音的收听，适当缩短拉杆天线的长度并调整角度可改善接收效果。

（4）选用适当的天线，可以有效的提高短波和调频的接收效果。

（5）不要将新旧电池混在一起使用，当收音机的音量变小或失真时，应及时更换电池。

（6）一段时间内不使用收音机时，应取出机内的电池，以防电池漏液腐蚀收音机内部零件。

6设计总结

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.

回顾起此次《高频电子线路》课程设计，我感慨颇多，从选题到定稿，从理论到实践，在近两周的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

此次的课程设计让我了解了无线电信号的产生、发射和接收过程，尤其是懂得了接收机的完全工作原理。

在今后的实践工作中，它将带给我无穷的设计思路和指导。

对硬件方面的焊接工作没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。

作为一个电子方面的大学生，在今后的工作中难免需要很强的实践动手能力，所以这次课程设计实践对我来说是很值得珍惜的好机会。

这次课程设计，虽然短暂，但却给了我一次自主设计电路的机会。

在设计过程中，以前书本上的内容第一次完完全全的在实际中实现，并且遇到了书本中不曾学到的情况。

通过本次设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。

在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上。

在设计过程中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，最后还是在老师的耐心指导下，使整个电路可稳定工作。

实习过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。

7参考文献

[1]张肃文，《高频电子线路》，高等教育出版社，2008年

[2]廖先芸，《电子技术实践与训练》，高等教育出版社，2005年

[3]谢嘉奎,《电子线路》，哈尔滨工业大学出版社，2000年

[4]阎石,《数字电子技术基础（第三版）》，高等教育出版社，1989年

[5]陆宗逸，《非线性电子线路实验指导书》，北京理工大学出版社，1989

[6]常键生，《检测与转换技术.》，机械工业出版社，2000.2

[7]虞献文，《家用电器原理与应用》，高等教育出版社，2004年

[8]管致中，《无线电技术基础》，人民教育出版社，1963年