高频课设实验报告课题:超外差收音机一、实验目的1、收音机是最常用的家用电器之一,通过实践在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用 ,并学会排除一些常见故障。
2、学会一些常用电工工具、仪表、开关元件等的使用方法及工作原理。
3、接触电学知识,实现理论联系实际,并为后续专业课程的学习打下一定的基础。
二、工作原理超外差收音机工作原理框图如下图所示,它是由天线、调谐回路、本机振荡器、变频器、中频放大器、检波器、低频电压放大器、功率放大器等部分组成。
超外差收音机工作原理框图S66E收音机电原理图S66E收音机装配图1、输入回路(1)作用:从天线接收信号并选择出所需信号,传送到下一级电路,同时抑制不需要的信号。
(2)工作原理:输入回路是一个由可变电容器Ca、输入调谐线圈L1组成LC并联调谐回路,不同频率电磁波在输入回路中感应出不同回路的电动势,例如:通过双联电容调台f0=,通过调得频率与某电台的信号频率相同,则在回路中产生谐振,此时回路呈阻性,电流最大,在线圈L1上产生的压降最大,送入晶体管基极的电压也最大;其他不符合谐振回路谐振频率的电台信号,则产生微弱电压信号,认为被输入回路抑制掉了。
改变Ca可获得不同的谐振频率,即实现调台。
一般线圈L1取60~100圈,L2为L1的1/10左右。
输入回路要能调谐到所需接收的整个频段内的各个电台信号。
fmax=1605 kHz,fmin=535 kHz。
2、变频电路变频电路的作用:变频电路的作用是把输入电路输送过来的高频调制信号变换为固定频率的中频调制信号。
有如下优点:(1) 可以自行选择容易工作的放大中频,以便适合于管子和电路的性质,能在稳定得条件下获得最大放大值,(2)固定了中频,电路将不因外来频率的差异而影响工作,各频带能得到均匀的放大,对高频信号有利。
(3) 中频放大电路是一个调谐好了的带有滤波性质的电路,所以收音机的选择性指标很高。
变频电路的组成和工作原理:变频电路由VT1(9018F,β=55 ~80),T2,T3,R1,R2,C1等组成的自激式变频电路, 其电原理图如图:变频电路电原理图选出的信号(fs)与本机振荡信号(fr)混频成465khz的中频信号以及二次谐波及和频,差频分量,差频分量fr-fs即需要的中频信号。
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 变频电路的工作原理是:本振回路由T2、Cb组成,它是互感耦合共基调射式的LC振荡电路。
T2抽头是为了减小晶体管的输入阻抗对振荡回路的影响。
本振信号通过耦合电容C2注入到VT1的发射极,它与输入回路耦合到VT1管基极的高频调幅信号在VT1管中混频,由于VT1的集电极为单调谐的谐振回路(中周),其谐振频率为(fr—fs)=465kHz, 即为二者的差频465kHz的中频信号,,而其他频率的信号被滤除,然后再将中频信号送入中放电路去放大。
为了提高电路的稳定性,兼顾变频和振荡性能,静态工作电流一般取为0.3~0.4mA。
3、中放级(1)中放级的组成:中放级由VT2(9018F,β=80~120), T3等组成, 其电原理图如图1.2.3所示。
(2)中放级的作用和工作原理中放电路的作用:A、提高接收灵敏度;B、提高选择性。
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。
中放级的工作原理:从T3次级输入的中频信号加到VT2的基极,经中放管VT2放大,其负载也是单调谐中频变压器T4。
其中频变压器调谐于465kHz的中频频率上,以提高整机的灵敏度、选择性和减小失真。
中放(VT2)加有自动增益控制,以使强、弱台信号得以均衡,维持输出稳定。
中放管采用了硅管,其温度稳定性较好,VT2管因加有自动增益控制,静态电流不宜过大,以提供检波级所必须的功率,故静态电流在0.5~0.8mA范围。
4、检波级和自动增益控制电路(1)检波级的组成:检波级由VT3(9018F,β=80~120),C5,RP等组成的。
(2)检波级的作用和工作原理:检波级的作用是从中频调幅信号中取出音频信号。
原理:中频调幅信号通过VT3得到含多种频率的电压,再经过电容C5滤波,取出音频信号和直流分量, 而直流分量与信号强弱成正比。
音频信号通过音量控制电位器音频信号由C6耦合到低放级去放大。
电位器RP是音量调节电位器兼作电源开关。
重点: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。
在本收音机中,自动增益控制电压从VT3的集电极取出,当输入信号增强时,通过VT3电流IC3增大,IC3的增大使得VT3的集电极电位降低,这又使中放管VT2的基极电位下降,从而是VT2的增益下降。
调整R4使VT2的集电极电流在0.3--0.7mA范围内,检波后的残余中频及高次谐波由C4,C3和R3组成的RCπ型滤波电路予以滤除5、低放级(1)低放级的组成:低放级由VT4(9014,β=120~180),T5等组成(2) 低放级的作用和工作原理:低放级的作用是放大音频信号,也叫低频放大级的激励级,低放级的工作原理是:从RP音量电位器输入的音频信号经C6后,加到VT4的基极B,放大后经T5送到功率输出级,采用T5是为了实现与功率输出级阻抗匹配,它工作电流较大,一般取4~7mA范围。
6、功率输出级功率输出级由VT5、VT6和输入变压器T5等组成, 其中为乙类推挽功放电路,这种电路阻抗匹配性能好,有足够的功率去驱动扬声器功率输出级的工作原理是:在信号的一个周期内,VT5、VT6两管轮流导通,最后在输出端相互叠加,结果在负载扬声器上合成完整的不失真的波形。
在原理图中,对直流通路而言,VT5、VT6是相互串联的,对交流通路而言,VT5、VT6是相互并联的,且都为射极输出器,VT6 级为实际上的射极输出器,VT5为等效的射极输出器。
因为,当信号为负半周时,VT6导通、VT5截止,电源通过VT6、扬声器给C9充电,充电路径为:E+→扬声器→C9→VT6→E-;当信号为正半周时,VT6截止、VT5导通,VT5导通时,由于VT5导通时的V ce约为0.3V左右,而C9两端的电压因VT6导通时充电时约为+3V,因此C9放电, 放电电路径为:C9+→扬声器→VT5C,E→C9-,因此,放电是靠C9在信号为负半周时充的电压而提供的,这样在扬声器上得到一个完整周期的,不失真的波形;所以,VT5、VT6组成的功放级都可看成是射级输出器。
又因对交流而言,两管是并联的,而射级输出器的优点之一是输出阻抗低,所以,功放级可直接与扬声器相连,不需要输出变压器进行阻抗变换。
三、安装与调试1、安装要求:在动手焊接前先用万用表将各元件测量一下,做到心中有数,安装时请先装低矮和耐热的元件(如电阻),然后再装大一点的元件(如中周,变压器),最后装怕热元件(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脚剪的长度要适中,不要剪得太短,也不要留的太长,他们不要超过中周的高度。
电解电容紧贴电路板立式安装焊接,太高会影响后盖的安装。
(3)磁棒线圈的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回磨插几次即可自动镀上锡,四个线头对应的焊在线路板的铜箔面。
(4)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的元件脚焊接前先用斜口钳剪掉,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脚。
(5)耳机插座的安装:焊接时速度要快一面烫坏塑料部分而导致接触不良。
(6)发光管的安装:先将发光管装在机壳上,将发光管对准机壳上的发光管的孔后来在焊接发光管。
(7)喇叭安放挪窝而后在用电烙铁将周围的三个塑料庄子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动。
2、调试过程:测量电流,电位器开关关掉,装上电池,用万用表的50mA档表装跨接在电位器开关的两端(黑表笔接电池负极,红表笔接开关的另一端),若电流指示小于10mA,则说明可以通电,将电位器开关(音量旋至最小即测量静态电流)用万用表分别依次测量D,C,B,A四个电流缺口,若被测量的数字在规定的参考值左右即可用烙铁将这四个缺口依次连通,再把音量开到最大,调双连拔盘即可以到电台。
在安装电路板时注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方,并不要影响调谐拔盘的旋转和避开螺丝桩子,电路板挪位后再上螺丝固定,这样一台收音机就安装完毕了。
当测量不在规定电流值左右应检查三极管的极性有没有装错,中周、输入变压器是否装错位置以及虚焊等,若测量哪一级电流不正常则说明那一级有问题。
3、技术指标(1)静态电流:(2)静态功耗:四、进一步的分析试验中电路板有些欠考虑的地方,1.比如有一个电阻引脚距离非常近,焊接时很不方便,引脚导线会与中间电阻接触,从而使电阻在电路中的实际大小与电阻数值不符。
应当适当加大引脚间距离2且a,b,c,d四点位置与线圈顺序不同,在焊接时容易将线圈弄断,可以稍微改变电路板的结构,解决此问题。
3.中放中有电位器来改变阻值,起到控制音量的效果,但是有些同学的声音还是够大,除去中周谐振频率的因素,实验中也说明了可以改变r4的值来调整声音的大小,但是却没有给相关的器材,可以加入一个28kΩ或者25kΩ的电阻,以便在声音小的时候替换r4.4.磁棒线圈的位置与输出声音有很大的关系,但是收音机中却没有给固定的结构,导致盖上收音机盖子以后磁棒有滑动的空间,可能会很大影响收听效果。
5、总结通过这次课设,虽然遇到了一些问题,但一方面我学习并基本掌握了超外差收音机的原理,大致了解了收音机各个部分的工作方式;另一方面通过实践在了解收音机基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用,并学会排除一些常见的故障。
而且还进一步学会了一些常用电工工具、仪表、开关元件等的使用方法。