收音机组装与调试实习报告.docx
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收音机组装与调试实习报告
电子工艺实习
题目：
收音机组装与调试
学院电子信息工程学院
学科门类工学
班级11自动化
学号
姓名
指导教师
2013年7月9日
一超外差式收音机的基本原理
1.1无线电发送与接收的过程
1.1.1无线电的发送
声音通过话筒（微音器）转化为音频电信号，音频电信号是不能直接向空间发射的，必须用音频信号去调制一个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输，这个等幅的高频振荡叫载波。
这里音频信号称为调制信号，经过调制的载波叫已调波，已调波经调谐功率放大器放大，由发射天线辐射到空间，声音广播（简称广播）发送的组成如图1.1所示。
图1.1广播发送电路的原理
1.1.2无线电的接收
接收过程与发送过程相反，它的任务是将空中传送下来的电磁波接收下来，并还原成调制信号，经音频放大器放大推动扬声器发出声音。
本实验采用的接收电路是超外差式如图1.2所示。
图1.2超外差收音机的组成
超外差式收音机与高放式收音机的区别是把接收到的高频信号fs变成频率较低的中频信号fi，经过中频放大器放大，再进行检波，要将高频信号fs变换为中频信号fi，接收机还需要外加一个正弦信号fo，这个信号叫外差信号，产生外差信号的电路叫本机振荡器，高频信号fs和外差信号fo均加到混频器，利用晶体管的非线性混频，经中频选频电路得到两者的差频信号，即fi=fo-fs，这个差频信号叫中频，我国规定调幅收音机中频为465KHZ（调频为10.7MHZ），中频信号送到后面的中频放大器放大，再进行检波。
超外差式收音机由于中频是固定的，中频放大器的调谐回路在选台时不需要调整，由于中频频率较低，中放电路的增益比较高，而且稳定性好，选择性和通频带也比高放式好，所以目前接受收音机的主要形式是超外差接收机。
1.2超外差式收音机介绍
1.2.1输入回路
输入回路的作用是从各种无线电波和干扰信号中，选择出所要收听的电台信号它是由绕在磁棒上的线圈L1和并联补偿电容C1a，双联可变电容的输入联C1a’组成，见图1.3（a）。
由于电磁波是由天线线圈L1产生感应电动势的，其等效电路如图1.3（b）所示，所以输入回路为一串谐振电路，其谐振频率fs=1/2π√L1（C1a+C1a’），对于接收信号中f0=fs的信号，输入回路产生串联谐振。
发生串联谐振时，L1两端电压最高，而其他频率的信号通过输入回路都会受到衰减，其谐振曲线如图1.3（c）所示，从而达到选台的目的，调节C1a便可改变谐振频率，从而可接收到本频率段不同电台的广播。
输入回路选择到的高频信号通过L1，L2的耦合加到混频级。
（a）输入回路（b）等效电路（c）谐振曲线
图1.3输入回路
1.2.2变频级
变频器的作用是将天线线圈接收到的高频信号fs变成固定的中频（我国规定为465KHZ）,要实现变频就要产生一个本机振荡信号，本振频率应高于高频信号fs一个中频，普通收音机本振与变频是由同一个晶体管实现的，如图1.4所示。
本机振荡是由振荡变压器B2和双联电容的振荡连C1b等元件组成，由于T1集电极的调谐回路B3与C7谐振于465KHZ，而对于本机振荡信号而言由于远高于465khz，所以此调谐回路对于本机振荡信号呈现的阻抗很小。
C3、C4容量较大，对本机振荡信号又可视为短路，故其交流等效电路如图1.5所示，图中L1，L2即振荡变压器B2，C=C5（C1b+C1b’）/（C1b+C5+C1b’）由图可以看出对振荡信号该级又是一级共基极电路。
不同频率高频电压作用于非线性器件时其电流不仅有基波成分还要产生一系列的谐波及和频及差频，经集电极并联调谐回路（B3与C7组成）取出差频w0-w5（即为中频）信号送入中频放大器放大。
由于混频是利用晶体管输入特性曲线的非线性来实现的，所以选择适当的工作点是十分重要的，工作点选择低谐成分丰富易产生差频项，但对本机振荡来讲，不易产生振荡造成无声，对于高频信号来讲也会产生非线性失真，同时高次谐振波成分过强还会产生“啸叫”。
工作点若选择过高，本机振荡虽易起振，但差频相较小，变频增益反而会下降，一般变频级集电极电流为0.3-0.5mA。
图1.4变频电路图1.5本级振荡交流等效电路
1.2.3中放
中频放大器的作用是对中频信号进行放大，电路如图1.6所示。
与一般RC振荡器不同的是其集电极负载为中频变压器B4初级与电容C8组成并联谐振电路，其谐振回路的中心频率为中频，对于465KHZ中频信号并联谐振电路，阻抗最大（Rc且为纯阻性的），中频放大器增益最高，而对于其他频率成分都将受到衰减和抑制。
并联谐振电路中电感具有中心抽头，其作用是2、3两端并联谐振阻抗与晶体管的输出电阻相匹配，中频变压器初级绕阻较高，次级绕阻较小，其目的也是使中频变压器与下一极输入电阻匹配以提高传输效率，一般收音机中放有两级，如果将变频级考虑在内有三级，三个中频变压器各不相同，以型号和磁帽上的颜色区分，其目的是对各级中放的选择性、通频带、和增益各有侧重，以满足整体设计指标的要求。
图1.6中频放大器
1.2.4简波
检波的作用是从调幅波中得到调制信号，它与发送端调制器的作用相反，故称为解调。
对于图1.7所示的调幅波的第一个正半周二极管D导通对CL充电，由于二极管导通时电阻很小，所以CL很快充电到Ui的峰值，正玄波峰过后CL向检波负载RL放电，由于放电时间常数较大，CL放点速度比中频信号的变化速度慢，检波二极管D截止，CL经RL放电，当中频信号的第二个正半周到来Ui>Uo时，D再一次导通对CL充电，这样不断重复结果，便得到调幅包络，经低通滤波器滤除谐波便可得到原调制信号。
图1.7检波原理
1.2.5自动增益控制（AGC）电路
自动增益控制电路的作用是：
当接收信号太强时，它能使中放增益降低，当接收信号波动较大时，它能使检波输出保持稳定，当接收信号弱时，它使中放增益最高，以克服强信号造成失真和时辰，季节气候变化带来的音量不稳定，同时又不降低收音机的灵敏度。
收音机的自动增益控制电路是利用检波输出的音频信号的平均值控制中频放大器的增益（工作点）来实现的,当检波器输出的音频信号增加时,通过自动增益控制电路使中放级的电压降低,中放级的集电极电流Ic↓→Rbe↑→Aμ↓,当音频信号降低时,则:
Ic↑→Rbe↓→Au↑从而使检波器的输出保持稳定。
1.2.6音频放大器
本实验采用变压器耦合的功率放大器。
图1.8所示是具有输入输出变压器的音频放大器,Rw是音量电位器,B1是输入变压器,B2是输出变压器,T1是前置放大器,T2,T3是推挽管,R1和R2,R3分别是T1,T2,T3的偏置电阻检波器输出的音频信号加到Rw上,通过调节Rw可以改变前量放大级音频信号的大小,达到音频调节的目的。
音频信号通过耦合电容C1加到前置放大管T1的基极，对称的,对于输入信号的正半周,由于T1的倒相作用使T2管的基极电位下降,T3的基极电位升高,T2导通,T3截止,T2的集电极电流通过输出变压器B2初级（上臂）耦合到次级,对于输入信号的下半周,T2的基极电位升高,T3基极电位降低,T3导通,T的集电极电流通过B1的（下臂）耦合到次级,在变压器B2的初次级又合成一个完整的正弦波,该音频信号推动扬声器发生声。
由于
T2导通时T3截止,故称推挽电路。
为了克服交越失真,推挽管工作于甲乙类，一般静态工作电流3-8mA,T1管的集电极静态电流1.5mA左右。
图1.8变压器功率放大器
1.2.7扬声器
扬声器通常叫喇叭，它是换能器件，它将电能转换为声强，扬声器种类很多。
扬声器的频响是指输入到扬声器的音频信号振幅相同，频率不同时，扬声器输出声压的分贝数，一般扬声器纸盆越大，低音越丰富而高音不足，纸盆越小，高音突出，低音贫乏。
收音机可以同时装上大小不同的几个扬声器，分管高中低音，这样效果更好。
二元器件识别与检测
2.1电阻器
2.1.1电阻器阻值及偏差标志
（1）电阻器阻值及偏差可以有两种方法标识：
在元件表面直接标出数值与偏差称为直标法,直标法中可以用单位符号代替小数点，直标法一目了然，但只适用于体积较大的元件;碳质电阻和一些1/8W碳膜电阻的阻值和误差用色环表示，一般电阻上有四道色环，精密电阻器上有五道色环，不同颜色代表不同数值。
（2）电阻的额定功率。
电阻的实质上是吸收电能转换成热能的能量转换元件，消耗电能并能使自身温度升高，其负荷能力取决于电阻长期稳定工作的允许发热温度。
根据部颁标准，不同类型的电阻有不同系列的额定功率。
通常功率系列可以从0.05-500w之间数十种规格。
选择电阻功率，应使额定值高于高于在电路中实际值1.5-2倍以上。
（3）电阻器检测
电阻
R1（Ω）
R2（Ω）
R3（Ω）
R4（Ω）
R5（Ω）
R6（Ω）
R7（Ω）
R8（Ω）
R9（Ω）
标准值
270k
2.7k
120k
120k
33k
330
270k
1k
150
测量值
256k
2.5k
120k
115k
30k
333
266k
0.89k
149
2.2电位器检测
测量当开关闭合，检测开关：
测得电位器4-5两端的阻值为0.6Ω。
检测固定端：
电位器1-3两端的阻值为4.6KΩ。
检测活动端：
电位器1-2端的电阻值为85.5Ω。
2.3电容器检测
电容的种类很多，常用的有瓷片，涤纶和电解电容，电容的容量都直接标注在电容器上。
体积大的注明单位和耐压，体积小的只写数值不注单位：
带小数点的单位是μF，不带小数点的单位是PF。
电解电容两个管脚一长一短，长正短负。
电路中电容容量值
瓷片电容
100000pF
C2，C3，
22000pF
C5，C9，C10
180pF
C8
电解电容
4.7uF
C4，C6，C7
100uF
C11，C12
2.4电感的测量
方法是测线圈电阻及线圈间绝缘电阻。
一般线圈电阻阻值较小，约几十Ω到零点几Ω，用数字表测量，线圈之间绝缘电阻应为无穷大。
中频变压器的测量：
B2（红色）的三个端口的阻值分别为0.3Ω、3.3Ω、0.4Ω；
B3（白色）的三个端口的阻值分别为1.4Ω、3.8Ω、0.2Ω；
B4（绿色）的三个端口的阻值分别为2.6Ω、2.8Ω、1.2Ω。
2.5二极管检测
主要看是否短路，所以采用测量二极管正反向电阻法，正常二极管正向电阻很小，反向电阻极大。
实验中用的数字表。
2.6晶体管检测
可以设定基极电流，测量相应的集电极电流，来计算出放大系数A。
三极管放大倍数
BG1，BG2，BG3（9018）
A=80
BG4（9014）
A=300
BG5，BG6（9013）
A=160
三元器件的装焊体会及收获
焊接五步骤：
（1）准备施焊。
准备好焊锡丝和电烙铁，此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。
（2）加热焊件。
将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，其次是要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热熔两较大的焊件烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。
（3）融化焊料。
当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。
（4）移开焊锡。
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
（5）移开烙铁。
当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是45ºC方向。
体会:
刚开始的时候，还没有经验，焊德比较歪，而且有的地方缺焊，要不就是，焊锡过多，导致连成一片。
焊过几个点后，慢慢体会老师教我们的方法，逐渐的掌握了焊接的要领。
由此发现，要勤于动手，多总结经验教训。
四各级静态工作电流的测量与记录（列表）
4.1初测-静态工作点的调试与测量
要仔细地自检，互查，使得焊接及印制板质量达到要求。
接入电源（注意正负极）将频率盘拨到530KHZ无台区，在收音机的开关不打开的情况下首先测量整机的静态工作电流，方法是：
数字万用表选用直流电流200mA档，红表笔接入“mA”插孔，两表笔分别接电位器的两个开关点。
如果整机的静态电流大于15mA应立即停止通电，检查故障原因，整机的静态工作电流过大或过小都反映装配有问题，应该重新检查。
在整机的静态工作电流合适的情况下，再进行各级的静态工作点的测量。
测量静态工作点的顺序是从末级功放级开始，逐级向前推进。
测量各级电路静态工作点的方法是用数字万用表的直流电流档测量各级的集电极电流，电路板上有对应的开路缺口。
把测量结果填写到实验报告中去。
正常情况下可通过改变偏置电阻的大小使集电极电流达到要求值。
如果出现问题，应根据现象结合电路结构及原理认真分析，找出原因，如此才能得到锻炼与提高。
各级的静态工作点（集电极电流）正常后需把各级的集电极电流开路缺口焊上，这时一般都能收听到本地电台的广播了。
如果收听不到电台的广播，则应采用信号注入法（或称干扰法）检查故障发生在那一级，方法是：
用万用表的Ω档，一支表笔接地，用另一支表笔由末级功放开始，由后向前依次瞬间碰触各级的输入端，若该级工作正常扬声器发出“咔咔”声；碰触到那一级输入端若无“咔咔”声，说明后级正常，而故障可能发生在这一级。
在这一级工作点正常的情况下，一般是元件错焊、漏焊造成交流断路或短路，使传输信号中断。
如果从天线输入端注入干扰信号，扬声器有明显的反应，而收听不到电台的广播，一般是本振电路不工作、或天线线圈未接好（如漆包线的漆皮未刮净）造成的，应检查本振电路和天线线圈。
如果出现声音时有时无。
一般是元件虚焊或元件引脚相碰造成的。
当静态电流正常，并能接收到电台信号、且有声音后，才能进行调中频。
4.2记录
各级静态工作电流
静态电流
理论值
测量值
Ic1
0.5mA
0.5mA
Ic2
1.5mA
1.9mA
Ic4
3mA
3.6mA
Ic56
6mA
8.1mA
五出现的各种故障及现象和排除的方法与措施
（1）收听不到电台的广播。
应采用信号注入法（或称干扰法）检查故障发生在那一级，方法是：
用万用表的Ω档，一支表笔接地，用另一支表笔由末级功放开始，由后向前依次瞬间碰触各级的输入端，若该级工作正常扬声器发出“咔咔”声；碰触到那一级输入端若无“咔咔”声，说明后级正常，而故障可能发生在这一级。
发现是元件漏焊，重新焊接。
（2）声音很小。
移动调节天线线圈，是声音变大。
六中频、覆盖、跟踪的原理及方法
6.1调中频
调中频是调节各级中放电路的中频变压器的磁芯，使之谐振在465KHZ。
本实验用中波扫描仪的方法。
用扫描仪调中频调试步骤：
①首先将双联电容的振荡联的定片对地短路，使本机振荡停振。
②按照设置标志频率的方法对扫描仪进行标志频率的设置，使A,B,C,D,E各档分别设置为：
465KHZ,525KHZ,600KHZ,1500KHZ,1640KHZ。
③扫频仪的射频（RF）输出信号输入给收音机的输入回路（即由双联电容输入联的定片对地输入射频信号）。
扫频仪的Y轴输入接至被测收音机的检波器输出端（即取自音量电位器W两端）。
音量电位器应旋到音量最小位置。
用扫频仪调中频的仪器连接如图6.1所示。
④扫频仪的输出衰减应大于70dB，Y轴增益置于最大。
垂直位移旋钮的位置应使在屏幕上的扫迹容易观察。
⑤用无感改锥由后级向前反复调节各中频变压器的磁芯，使扫频仪显示的465KHz标志频率点幅值最大，并且应使其左右对称。
图6.1扫频仪调中频的仪器连接
6.2调频率覆盖（调刻度）
频率覆盖是指双联电容的动片全部旋进定片（对应低频段），至双联电容的动片全部旋出（对应高频段）所能接收到的信号频率范围。
例如：
中波段频率覆盖范围为535-1605KHZ，留有余量的话中频覆盖应调整在525-1640KHZ。
调覆盖又叫做调刻度，如果中波段的频率覆盖是：
525kHz—1640kHz，那么中波段所能接收到的各电台的频率与收音机的频率度盘上的频率刻度应基本一致，如中央一台在华北地区的广播频率为：
639kHz，调好覆盖后其频率指针应指示在639kHz。
调覆盖时首先将调谐旋钮（或拉线）装好，调节频率旋钮时指针应从低端频率刻度起，到高端频率刻度止，即指针随双联电容器动片的旋出从低端向高端应走完刻度全程。
用扫频仪调覆盖：
（1）用扫频仪调覆盖的仪器连接正确。
扫描仪的射频（RF）输出信号输入给收音机的输入回路（即由双联电容器输入联的定位片对地输入射频信号）。
扫频仪的Y轴输入接至被测收音机的检波器输出端。
音量电位器应旋到音量最小位置。
双联电容的动片全部旋进定片，用无感改锥调节本振线圈磁芯，使525khz标志频率点处于峰值最大位置。
（2）双联电容的动片全部旋出定片，调节C1b’（半可变电容），使1640KHZ标志频率点处于峰值最大位置,如图6.2所示。
（3）调好高端后，在返回到低频端重复前面的调试，反复两三次即可，其基本方法可概括为：
低端调本振电感B2，高端调补偿电容C1b’。
图6.2各元件位置
6.3调跟踪
6.3.1为什么要调试
超外差式收音机是将收到的信号与本机振荡信号在混频器中混频后得到一个固定的中频信号，然后送入中频放大器放大。
理想的情况是在整个波段内本机振荡频率都能跟随输入信号的频率变化（本振频率高于输入信号频率465KHz），差频均应为465KHz。
本机振荡频率跟随输入信号的频率的变化叫做同步跟踪。
同步跟踪是由输入回路和本振回路中的同轴双联可变电容同步旋转来实现的，理想跟踪时输入回路和本振回路的调谐频率与双联电容旋出角度的关系曲线如图6.3中
、
所示。
由于中频放大器都是协调在465KHZ，当中频频率高于或低于465KHZ时中频放大器的增益都将下降，甚至收不到高端或低端电台的广播。
因此，必须采取措施使整个波段接近同步跟踪，调跟踪后，跟踪曲线如图6.3④所示。
图6.3跟踪关系
6.3.2调跟踪的方法
本实验用的是扫描仪调跟踪：
①扫频仪的射频（RF）输出信号输入给收音机的输入回路（即由双联电容器输入联的定片对地输入射频信号），扫频仪的Y轴输入从被测收音机的检波器引出，音量电位器应旋到音量最小位置。
②调节收音机的调谐旋钮，使频率刻度指在600KHZ位置，调整输入回路的天线线圈在磁棒上的位置，使600KHZ标志频率点处于峰值位置。
用铜铁棒接近天线线圈磁棒的方法进行检验，接近时600KHZ标志频率点的幅值应减至最小，若出现反升现象时应继续调节，或微调一下双联电容找准谐振点，再用铜铁棒进行检验，使低端统调。
③调节收音机的调谐旋钮，使频率刻度指在1500KHZ位置，调节输入回路的补偿电容，使1500KHZ标志频率点处于峰值位置。
用铜铁棒进行检验，使高端统调。
④高、低端调好后，调节收音机的调谐旋钮，使频率刻度指在1000KHZ位置，将扫频仪的1500KHZ标志频率点改设为1000KHZ，1000KHZ标志频率点应处于峰值位置，说明在1000KHZ实现了同步跟踪，用铜铁棒进行检验应无反升现象，否则，应调整双联电容器的输入动片与静片之间的间隙。
⑤如此高频端、低频端、中端反复调试，便可以实现三点统调（跟踪）。
七谈本次工艺实习的收获与体会
收获与体会：
（1）通过此次实验，我学会了焊接，懂得了在焊接之前，需要做的准备工作，焊接的方法，并熟练掌握了焊接的要领，锻炼了动手能力。
（2）掌握了一些元器件在实际中的测量方法、检测方法。
（3）通过老师对超外差式收音机原理的讲解，对收音机有了一定了解，并学会了用扫描仪进行调中频、调覆盖、调跟踪。
（4）通过老师介绍，了解到产品出厂要求，不但要有好的性能，还需要好的外观，实用性。
（5）对自己专业有了一定了解，以后要勤于动手，做事要严谨。
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