收音机课程设计.docx

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收音机课程设计

高频电子线路

课程设计报告

系（部）：

三系

专业：

通信工程

班级：

通信2班

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学号：

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成绩：

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开课时间：

2014-2015学年2学期

第一章.收音机组装与调试的目的与意义

本学期学习了《高频电子线路》这门课程，对无线电通信的理论知识有了进一步的理解和认识。

这次课程设计可以通过实践来考察理论知识的掌握情况，同时也能加深对理论知识的理解，提高设计能力。

通过对一只正规产品收音机的安装、焊接、调试、了解电子产品的装配全过程，训练动手能力，掌握元器件的识别，简易测试，及整机调试工艺。

1、掌握HX108-2 七管半导体收音机各功能模块的基本工作原理；

2、掌握调幅接收系统的调试过程及故障排除； 

3、通过对收音机的安装、焊接及调试，了解电子产品的生产制作过程； 

4、培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力； 

5、学会利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试，并达到产品质量要求。

第二章.收音机的原理

收音机是将接收到的不同频率的高频信号全部变成一个固定的中频信号进

行放大，因而电路对各种电台信号的放大量基本是相同的，这样可以使中放电路具有优良的频率特性。

虽然超外差式收音机的电路比直放式收音机复杂，但其选择性好，灵敏度高。

A）输入电路：

又称输入调谐回路或选择电路，其作用是从天线上接收到的各种高频信号中选择出所需要的电台信号并送到变频级。

输入电路是收音机的大门，它的灵敏度和选择性对整机的灵敏度和选择性都有重要影响。

B）变频电路：

又称变频器，由本机振荡器和混频器组成，其作用是将输入电路选出的信号（载波频率为fs的高频信号）与本机振荡器产生的振荡信号（频率为fr）在混频器中进行混频，结果得到一个固定频率（465kHz）的中频信号。

这个过程称为“变频”，它只是将信号的载波频率降低了，而信号的调制特性并没有改变，仍属于调幅波。

由于混频管的非线性作用，fs与fr在混频过程中，产生的信号除原信号频率外，还有二次谐波及两个频率的和频和差频分量。

其中差频分量（fr—fs）就是我们需要的中频信号，可以用谐振回路选择出来，而将其它不需要的信号滤除掉。

因为465kHz中频信号的频率是固定的，所以本机振荡信号的频率始终比接收到的外来信号频率高出465kHz，这也是“超外差”得名的原因。

C）中频放大电路：

又叫中频放大器，其作用是将变频级送来的中频信号进行放大，一般采用变压器耦合的多级放大器。

中频放大器是超外差式收音机的重要组成部分，直接影响着收音机的主要性能指标。

质量好的中频放大器应有较高的增益，足够的通频带和阻带（使通频带以外的频率全部衰减），以保证整机良好的灵敏度、选择性和频率响应特性。

D）检波和自动增益控制电路：

收音机接收的经过调制的高额振荡电流，这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动．高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动．要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器（或耳机）中的动片随声音信号振动。

从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。

检波是调制的逆过程，因此也叫解调。

由于调制的方法不同，检波的方法也不同。

检波之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。

检波的作用是从中频调幅信号中取出音频信号，常利用二极管来实现。

由于二极管的单向导电性，中频调幅信号通过检波二极管后将得到包含有多种频率成份的脉动电压，然后经过滤波电路滤除不要的成份，取出音频信号和直流分量。

音频信号通过音量控制电位器送往音频放大器，而直流分量与信号强弱成正比，可将其反馈至中放级实现自动增益控制（简称AGC）。

收音机中设计AGC电路的目的是：

接收弱信号时，使收音机的中放电路增益增高，而接收强信号时自动使其增益降低，从而使检波前的放大增益随输入信号的强弱变化而自动增减，以保持输出的相对稳定。

E）音频放大电路：

又叫音频放大器，它包括低频电压放大器和功率放大器。

一般收音机中有一至两级低频电压放大。

两级中的第一级称为前置低频放大器，第二级称为末级低频放大器。

低频电压放大级应有足够的增益和频带宽度，同时要求其非线性失真和噪声都要小。

功率放大器是用来对音频信号进行功率放大，用以推动扬声器还原声音，要求它的输出功率大，频率响应宽，效率高，而且非线性失真小。

收音机一般采用甲乙类推挽功率放大器，按照放大器与负载的耦合方式不同，具体来说有变压器耦合、电容耦合（OTL）、直接耦合（OCL）等几种型式的功率放大器。

由于采用集成电路作为功率放大器具有体积小、功耗小、可靠性高、稳定性好、检修调试方便等优点，所以应用广泛。

收音机的电路原理图如下：

按照调幅收音机的方框图，将收音机的电路分为输入电路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频放大电路及电源路等几部分。

1.输入回路

由C1a、C2和B1的初级线圈L1组成。

B1为中波磁性天线，由磁性材料（磁棒）和初、次级线圈（L1、L2）构成。

磁棒的导磁率很高，能大量聚集空间电磁波的磁力线。

L1、L2多采用多股漆包线绞合的纱包线绕制，一般L1绕60~80圈，L2绕5~10圈。

C1A是双连可变电容器中的一连（调谐连），容量调整范围为5~270pF。

C1a是补偿电容，调试时用作微调补偿，通常采用半可变微调电容器，容量调整范围一般为2~25pF。

C1A、C1a、L1组成并联谐振电路。

当外来的某一电台信号与谐振电路的固有频率一致时，电路发生谐振，该频率的电台信号就会在L1两端产生高电压而被选出，而其它频率的信号被衰减。

选出的高频电台信号经L1耦合给L2，加至变频管的基极。

当调节C1A的电容量时，可以使谐振电路的频率从525kHz~1605kHz之间连续变化，从而选择不同的电台信号。

2.混频电路

V1是变频管，同时担任本机振荡和混频任务。

R1、R2、和V1构成电流负反馈偏置电路。

上偏置电阻R1参考阻值为100kΩ，并标有“*”，用来调节三极管的工作电流，其具体阻值在调试时确定。

本机振荡电路由C1B、C1b、C3、B2和V1组成，为自激式的共基调发射极振荡电路。

C1B是与C1A同轴的双连电容器的振荡连，C1b是补偿电容，通常采用半可变微调电容器，容量为7~30pF，B2为振荡线圈，调节其磁芯，可以调节电感量，从而改变振荡器低端的振荡频率。

C3为振荡回路的耦合电容，也称振荡交连电容。

本机振荡器产生的等幅高频信号和经B1耦合过来的外来电台信号均加至V1的发射结，由于三极管的非线性作用，这两种信号混频的结果产生了多种新的频率成份。

再由第一中频变压器B3的初级线圈和槽路电容Cb3组成的中频滤波器选出其中的差频信号，就得到了我们所需要的465kHz的中频信号。

此信号又经过B3耦合至下一级进行中频放大。

3.中频放大电路

为保证足够的放大量，中频放大器一般由两级选频放大器组成。

V2是第一中放管，R4、R5、R6、R8、R9组成其电流负反馈偏置电路。

一中放加有自动增益控制（简称AGC），因此，偏置电流不宜过大，一般选在0.4~0.8mA，由上偏置电阻R4调整。

V3是第二中放管，其基极偏置电压取自V2的发射极。

C5是V2的发射极旁路电容。

B3、B4、B5分别是第一、二、三中频变压器（又称中周），它们的初级分别与槽路电容Cb3、Cb4、Cb5构成调谐回路，谐振于465kHz，实现多次选频。

对多级中频放大器而言，中频变压器还担负着级间耦合和实现阻抗匹配的任务。

从变频级送来的中频信号，由B3耦合到V2的基极，经V2放大并选频后由B4耦合至V3的基极，再经V3放大选频后由B5耦合到检波极。

4.检波电路与AGC电路

从465kHz的中频调幅信号中取出音频信号的过程，称为检波。

检波电路有二极管检波和三极管检波两种，HX108型收音机采用三极管检波。

V4是检波三极管。

C7为滤波电容，对中频信号的容抗小，而对音频信号呈现高容抗。

R9和W为检波的负载电阻，W同时兼作音量电位器。

放大后的中频信号由中放末级中频变压器B5耦合加至检波三极管V4，利用三极管的基极与发射极PN结单向导电性完成检波任务。

检波后产生下列三种成份：

中频及其谐波分量、音频分量及直流分量。

中频及其谐波分量经滤波电容C15滤除，而音频分量经R9、W和隔直耦合电容C7送往音频放大器。

直流分量与信号的强弱成正比，经R8送到一中放管V2的基极，实现AGC控制。

R8和C4还组成RC滤波网络，滤除中频及音频分量，防止中频及音频串入V2的基极引起中放自激。

5.音频放大电路

该机的音频放大电路由一级电压放大器和一级功率放大器级成。

V5构成一级直接耦合电压放大器，并采用直流负反馈稳定静态工作点。

改变R11可以调整V6和V7的直流工作点。

B6是输入倒相变压器，其初级直流电阻作为V5的集电极电阻，两组次级绕组匝数相同，绕向相反，并有中心抽头。

C11和C12分别为V6V7的反馈电容，稳定工作点，改善音质。

功放率放大电路采用输出变压器推挽功率放大器。

V6和V7同为NPN型功放三极管，其参数一致，R11分别为V6、V7的基极偏置电阻，使推挽功放工作在乙类状态。

经一级电压放大后的音频信号由B6耦合后加至V6和V7的基极，在一个周期内，两只功放管交替导通，轮流工作。

功率放大后的音频信号加到扬声器上，推动扬声器发出声音。

C13为旁路电容，有旁路二次谐波，改善音质的作用。

C14、R12、C15构成π型滤波网络，实现电源退耦，作用一是防止高、中频信号通过电源串入音频放大器造成干扰；二是防止电路工作电流变化所引起的电压波动干扰其它电路。

第三章.收音机的组装

3.1元器件准备

HX108收音机全套散件（包括电原理图和印制电路板安装图），常用装接工具一套，万用电表、晶体管图示仪、直流稳压电源（或二节1.5V干电池）各一台，其他辅助材料若干。

3.2元器件组装

3.2.1焊接顺序：

①焊接中周，为了使印刷电路板保持平衡，我们需要先焊两个对角的中周，在焊接之前一定要辨认好中周的颜色，以免焊错，千万不要一下子将四个中周全部焊在上面，这样以后的小元件就不好安装→②焊接电阻，前面我们已经将电阻别在纸上，我们要按r1——r13的顺序焊接，以免漏掉电阻，焊接完电阻之后我们需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前的值是一样（检验是否有虚焊）→③焊接电容，先焊接元片电容，要注意上面的读数（要知道223型元片电阻&103型元片电阻的区别,元片电容的读数方法——前两数字表示电容的值，后面的数字表示零的个数），紧接着就是焊电解电容了，特别要注意长脚是“+”极，短脚是“—”极→④焊接二极管，红端为“+”，黑端为“—”→⑤焊接三极管，一定要认清“e”,“b”,“c”三管脚按放大倍数从大到小的顺序焊接）→⑥剩下的中周和变压器及开关都可以焊了→⑦最需要细心的就是焊接天线线圈了，用四根线一定要按照电路图准确无误的焊接好→⑧焊接印刷电路板上“”状的间断部分，我们需要用焊锡把它们连接起来→⑨焊接喇叭和电池座。

3.2.2组合件准备 

（1）将电位器拨盘装在W-5K电位器上，用M1.7×4螺钉固定。

（2） 将磁棒按套入天线线圈及磁棒支架。

3.2.3装大件 

（1）将双联CBM-223P安装在印刷电路板正面，将天线组合件上的支架放在印刷电路板反面双联上，然后用2只M2.5×5螺钉固定，并将双联引脚超出电路板部分，弯脚后焊牢。

（2）天线线圈的1端焊接于双联天线联C1-A上，2端焊接于双联中点地线上，3端焊接于V1基极（b）上，4端焊接于R1、C2公共点。

（3）将电位器组合件焊接在电路板指定位置。

3.2.4开口检查与试听 

收音机装配焊接完后，检查元件有无装错位置，焊点是否脱焊、虚焊、漏焊。

所焊元件有无短路或损坏。

发现问题及时修理、更正。

用万用表进行整机工作点、工作电流测，如检查满足要求，即可进行收台试听。

3.2.5前框准备 

（1） 将电池负极弹簧、正极片安装在塑壳上，如附图2.6所示，同时焊好连结点及黑色、红色引线。

（2） 将周率板反面双面胶保护纸去掉，然后贴于前框，注意要安装到位，并撕去周率板正面保护膜。

（3） 将喇叭安装于前框，用小螺丝批导入压脚，用烙铁热铆三只固定脚。

如附图2.7所示。

然后将拎带套在前框内。

（4） 将调谐盘安装在双联轴上，用M2.5×5螺钉固定，注意调谐盘方向。

（5） 根据装配图，分别将二根白色导线焊接在喇叭与线路板上。

（6） 将正极、负极电源线分别焊在线路板指定位置。

将组装完毕的机心装入前框。

印制电路板装配完毕还应对照电路图检查有无漏装和错装，并进行整形，使元器件排列整齐、美观。

第四章收音机的调试

电子产品调试主要包括以下内容：

①静态工作点测试与调整；②波形、频率测试与调整；③频率特性测试与调整；④性能综合测试与调整。

（1）通电前的检查在通电前应先检查元器件的插装是否正确，焊接有无虚焊、假焊和短路，各种仪器连接及工作状态是否正常。

（2）通电观察对电子设备进行通电，首先观察有无冒

（收音机的装配电路图）

烟、异味、元件发烫等异常现象。

如有异常情况应立即切断电源进行检查，防止故障扩大。

（3）测试和调整单元电路如果整机电路由多块功能电路组成，应先对各功能板电路分块进行测试和调整。

分块调试包括静态调试和动态调试，分别测量其静态参数和动态参数，并与设计要求相比较，如果超出规定范围，则要调整相应的可调元件，使其满足设计指标要求。

（4）整机性能测试与调整调试后的各功能块组装到一起，测量整机性能指标是否与设计指标相符，如有不符，还需进行适当调整。

第五章安全及注意事项

电烙铁具有高温，注意与人保持距离，并且不能将烙铁头与电线接触以防触电。

注意事项：

1.焊点的要求：

要避免焊点的错焊和虚焊，最好是一次正确，多次焊接会造成焊接有时会弄坏电路板，让其表面的树胶化开，严重时让电路板烤焦，造成收音机电路无法正常工作、元器件无法接通；

2.焊件表面处理：

手工对焊件表面进行仔细的处理。

如：

去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质。

3.不要用过量的焊剂：

合适的焊接剂应该是焊锡仅能浸湿的将要形成的焊点，不要让焊锡透过印刷版流到元件面或插孔里。

4.焊锡量要合适：

焊锡过多可能会溢出焊盘，也可能让焊点不美观光滑，严重时会和旁边紧挨的焊点或导线连在一起，形成短路，是电路无法正常工作，有时还会烧坏电路或元器件。

第六章.心得与体会

通过本次设计，使我对已学过的高频电子的知识有了更深一步的了解，锻炼和培养了自己利用已学知识来分析和处理实际问题的能力。

给自己以后的学习和工作提供很大的帮助。

首先我先是按照课程设计要求一个个挑选出元器件，再进行一一比对才敢焊接，就算这样在实际操作中我也手误过，在这几十个元器件的焊接中我就感受到焊接的不易，只有切实做好每一步才能有所收获，在学习上也是如此我们要脚踏实地做好每一步，方才能在将来一展才华。

在实习中，我既锻炼了自己动手技巧，又提高了自己解决问题的能力。

也学到了很多东西。

1.焊接芯片时，怎样把那么多脚分开焊接对我来说是个难题，可是经过摸索后，我少放锡就可以减少接触面。

2.学习如何按电阻色环判断大小，电容脚长短判断正负。

3.焊接时细心是不可缺少的一环。

没有这个作为前提，所有想法都是水中月罢了！

最后，我要衷心的感谢老师给了我一次实践的机会，让我更加深刻地了解和认识到了自己的优点和不足，通过这个课程设计我发现了我好多知识都不熟悉甚至有的东西我根本就不知道，这让我感到了要学习的东西还有很多很多。

因此使我更坚定了在以后的学习中要扎实好基础，阔广知识面。

第七章元件清单

第八章参考文献

[1] 侯丽敏《通信电子线路》[M].北京：

清华大学出版社，2008.  

[2] 刘午平《收音机与录音机的维修从入门到精通》[M].北京：

国防工业出版社，2005.  

[3] 谢自美《电子线路设计·实验·测试》[M].武汉：

华中科技大学出版社，2002.  

[4] 梁宗善《新型集成电路的应用——电子技术基础课程设计》[M].武汉：

华中理工大学出版社，1999. 

[5]  胡宴如《高频电子线路》[M].北京：

高等教育出版社，2009.