收音機(jī)及超外差收音機(jī)的電路原理

1、收音機(jī)及超外差收音機(jī)的電路原理 本次課設(shè)組裝的是S66袖珍型超外差收音機(jī)，其電路如圖2-1所示：圖2-1 超外差收音機(jī)電路圖晶體管收音機(jī)分為直接放大式和超外差式兩大類。直接放大式收音機(jī)電路簡(jiǎn)單，一般只用14只晶體管和一些基本元件，易于安裝調(diào)試，成本低，但它的靈敏度低，選擇性不太好。本次課程設(shè)計(jì)重要是理解和組裝超外差收音機(jī)，下面重點(diǎn)講解超外差收音機(jī)的工作原理和電路。超外差：輸入信號(hào)和本機(jī)振蕩信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)固定中頻信號(hào)的過程。因?yàn)?，它是比高頻信號(hào)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超外差式。超外差式收音機(jī)就是利用這種方式，把接收到的頻率不同的電臺(tái)信號(hào)都變成固定的中頻信號(hào)（465kHz)

2、,再由放大器對(duì)這個(gè)固定的中頻信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)在選擇回路（輸入回路）或高頻放大器與檢波器之間插入一個(gè)變頻器及中頻放大器。和直接放大式相比較，超外差式收音機(jī)具有靈敏度高而工作穩(wěn)定，選擇性好而失真度小等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用。靈敏度是指收音機(jī)接收微弱信號(hào)的能力；選擇性是指接收有用信號(hào)抑制無用信號(hào)的能力，也就是分隔鄰近電臺(tái)的能力；失真度是指收音機(jī)輸出信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形相比失真的程度。靈敏度、選擇性、失真度都是收音機(jī)的主要性能指標(biāo)。將所要收聽的電臺(tái)在調(diào)諧電路里調(diào)好以后，經(jīng)過電路本身的作用，就變成另外一個(gè)預(yù)先確定好的頻率（在我國(guó)為465KHz），然后再進(jìn)行放大和檢波。這個(gè)固定的頻率，是由差

3、頻的作用產(chǎn)生的。如果我們?cè)谑找魴C(jī)內(nèi)制造個(gè)振蕩電波(通常稱為本機(jī)振蕩)，使它和外來高頻調(diào)幅信號(hào)同時(shí)送到一個(gè)晶體管內(nèi)混合，這種工作叫混頻。由于晶體管的非線性作用導(dǎo)致混頻的結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的頻率，這就是外差作用。采用了這種電路的收音機(jī)叫外差式收音機(jī)，混頻和振蕩的工作，合稱變頻。外差作用產(chǎn)生出來的差頻，習(xí)慣上我們采用易于控制的一種頻率，它比高頻較低，但比音頻高，這就是常說的中間頻率，簡(jiǎn)稱中頻。任何電臺(tái)的頻率，由于都變成了中頻，放大起來就能得到相同的放大量。調(diào)諧回路的輸出，進(jìn)入混頻級(jí)的是高頻調(diào)制信號(hào)，即載波與其攜帶的音頻信號(hào)。經(jīng)過混頻，輸出載波的波形變得很稀疏其頻率降低了，但音頻信號(hào)的形狀沒有變。通常

4、將這個(gè)過程(混瀕和本振的作用)叫做變頻。變頻僅僅是載波頻率變低了，并且無論輸入信號(hào)頻率如何變化最終都變?yōu)?65KHz，而音頻信號(hào)(包絡(luò)線的形狀)沒變?；祛l器輸出的攜音頻包絡(luò)的中頻信號(hào)由中頻放大電路進(jìn)行一級(jí)、兩級(jí)甚至三級(jí)中頻放大，從而使得到達(dá)二極管檢波器的中頻信號(hào)振幅足夠大。二極管將中頻信號(hào)振幅的包絡(luò)檢波出來，這個(gè)包絡(luò)就是我們需要的音頻信號(hào)。音頻信號(hào)最后交給低放級(jí)放大到我們需要的電平強(qiáng)度，然后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出足夠的音量。若要求超外差式收音機(jī)得到更高的靈敏度，在調(diào)諧回路與混頻之間還可以加入高頻放大級(jí)然后再去混頻。根據(jù)超外差收音機(jī)的原理，我們分成以下幾個(gè)模塊：調(diào)諧回路、變頻回路（包括本振電路、混頻電路

5、和選頻電路）、中頻放大（中放）回路、檢波及AGC回路、低放級(jí)回路、功放級(jí)回路。2.2 元器件說明（1）元器件清單：            見附錄（2） 元件說明 電阻：在本次課程設(shè)計(jì)中可以根據(jù)色差法對(duì)11個(gè)電阻進(jìn)行分類。如表格2-1表2-1色差法表值棕紅橙黃綠蘭紫灰白黑金銀12345678905%10% 電解電容和瓷片電容：如圖2-2所示為電解電容，在安裝電解電容時(shí)要求電容的管腳長(zhǎng)度要適中，要正確判斷管腳的正，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

6、接，太高就會(huì)影響后蓋的安裝。圖2-2 電解電容器示意圖電解電容器示意圖如圖2-3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(zhǎng)度要合適。在焊接瓷片電容時(shí)不必考慮它的正負(fù)極性。圖2-3瓷片電容示意圖 三極管：本次課設(shè)組裝的S66收音機(jī)中有兩種三極管。VT5，VT6為9013屬于中功率三極管，VT1-VT4為3DG201或9014屬于高頻小功率三極管，在安裝時(shí)，VT1選用低值（綠點(diǎn)或黃點(diǎn)）的三極管，VT2和VT3選用中值（蘭點(diǎn)或紫點(diǎn)）的三極管，VT4選用高值（紫點(diǎn)或灰點(diǎn)）的三極管，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(zhǎng)度要適中，不要剪的太短，也不要留的太長(zhǎng)，使它們不要超過中周

7、的高度。三極管管腳排列圖如圖2-4所示。圖2-4 三極管腳位示意圖 中頻變壓器（中周）：中頻變壓器（簡(jiǎn)稱中周）三只為一套，這三只中周在出廠前均已調(diào)在規(guī)定的頻率上，裝好后只需微調(diào)甚至不調(diào)，不要亂調(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。圖2-5中頻變壓器（中周）圖 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(duì)應(yīng)的印制板的焊盤上，即a,b,c,d點(diǎn)，線頭的判斷由圖表15可知。焊接前要仔細(xì)辨別b、c引腳，切不可弄反。圖2-6磁棒線圈線頭示意圖 雙連撥盤：由于調(diào)諧用的雙連撥盤安裝時(shí)離電路板很近，所以在它的圓周內(nèi)的高出部

8、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。 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(duì)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。 電位器：電位器的實(shí)物圖如圖2-7所示。   圖2-7 電位器圖 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(jí)，印制版上也有圓點(diǎn)作為標(biāo)記。安裝時(shí)不要裝反（還可以配合萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)行分辨）。 發(fā)光二極管和

9、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。它的接法按照?qǐng)D表所示彎曲成型，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)。除了上面列出的元器件外，還有揚(yáng)聲器、印刷電路板、導(dǎo)線、螺絲等等元器件。2.3 收音機(jī)的焊接和組裝焊接前電阻要看清阻值大小，并用萬(wàn)用表校核。電容、三極管要看清極性。一旦焊錯(cuò)要小心地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(wàn)用表測(cè)定阻值后再裝。上螺絲、螺母

10、時(shí)用力要合適，不可用力太大?？傊?，動(dòng)手焊接前用萬(wàn)用表將各元件測(cè)量一下，做到心中有數(shù)，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(zhǎng)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(duì)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

11、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。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(duì)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

12、接對(duì)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。2.4 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（外觀檢查和靜態(tài)電路測(cè)試）、中周調(diào)整、中頻頻率調(diào)整、統(tǒng)調(diào)。 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(duì)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)

13、械轉(zhuǎn)動(dòng)部分是否靈活。其次，對(duì)電路電流進(jìn)行測(cè)量。將電位器開關(guān)關(guān)掉，裝上電池用萬(wàn)用表的50mV檔來測(cè)量，表筆跨接在電位器開關(guān)的兩端（黑色表筆接電池負(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(cè)量靜態(tài)電流）用萬(wàn)用表分別依次測(cè)量D，C，B，A四個(gè)電流缺口，若被測(cè)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(cè)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

14、有裝錯(cuò)，中周是不是裝錯(cuò)位置以及虛焊等，若測(cè)量哪一級(jí)電流不正常則說明那一級(jí)電流有問題。 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。但由于中周在出廠時(shí)廠家就已經(jīng)調(diào)好，在這里就不需要我們?cè)賮碚{(diào)整中周了。如果出廠時(shí)沒有調(diào)整好中周，則可以按以下方法進(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。 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

15、連續(xù)調(diào)諧的，為了滿足上述的要求所以必須調(diào)頻率范圍。在出廠前廠家也已經(jīng)調(diào)整好，在這我們也不需要再調(diào)整了。 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，只要把

16、600kHz，1000kHz，1500kHz這三點(diǎn)調(diào)準(zhǔn)就可以了，所以要進(jìn)行三點(diǎn)統(tǒng)調(diào)。中波的頻率范圍是：530KHZ-1600KHZ,那么本機(jī)振蕩的頻率范圍就應(yīng)該在955KHZ-2065KHZ，收音機(jī)是通過一個(gè)雙聯(lián)可變電容來同時(shí)改變輸入回路的諧振頻率和本機(jī)振蕩頻率的，理想狀態(tài)下，我們?cè)谶x臺(tái)時(shí)在整個(gè)波段的頻率范圍內(nèi)，本機(jī)振蕩頻率與輸入回路諧振頻率之差都應(yīng)該保持在465KHZ，但實(shí)際情況并沒有這么理想，由于本機(jī)振蕩電路與輸入回路分屬不同的諧振槽路且諧振頻率也不同，雖然我們輸入回路和本機(jī)振蕩電路的諧振電容是同步聯(lián)動(dòng)的，但由于電路參數(shù)的差異，很難保證在正個(gè)接收頻率范圍內(nèi)都能準(zhǔn)確地差拍出465KHZ中頻，為此在實(shí)際電路中都作了一些補(bǔ)償措施。一般說來，輸入回路的線圈和本機(jī)振蕩線圈及所配的雙聯(lián)電容及都是配套元件。在波段的低端接收一個(gè)已知頻率的本地強(qiáng)信號(hào)臺(tái)，當(dāng)接收到電臺(tái)聲音后，看此時(shí)調(diào)諧刻度指針?biāo)傅念l率是否和所接收的頻