调幅半导体收音机原理及其调试学号：0401040221姓名：马****专业班级：电科04-2指导老师：王科平2008年1月5日一、选题意义 (3)二、总体方案 (4)三、各部分设计及原理分析 (5)四、参数选择 (9)五、调幅收音机的调试 (13)六、结论…………………………………………………………………….七、参考文献………………………………………………………………直接放大式收音机的最大缺点是在接收的频率范围内灵敏度不均匀，选择性差。
为了克服这些缺点，可将接收到的外来信号频率统一地变换成一个固定的信号频率，然后对这固定的频率信号进行放大。
在收音机中将外来信号统一变换成一个固定信号频率的过程称为变频，这固定的信号频率称为中频，我国规定收音机中的中频频率为465kHz。
因此，通过变频后的中频信号可以进行多级中频放大，而不用考虑某些元件对不同频率表现特性不同的问题，使收音机在接收不同频率信号时都具有相同的放大能力。
在进行中频放大时，我们还要求中频放大器能根据输入信号强弱自动调整放大器的放大倍数，使输入信号弱时，中频放大器放大倍数增大，输入信号强时，中频放大器放大倍数减小。
这样就克服了收音机接收强弱不同的外来信号时，喇叭输出的音量不均匀。
收音机中这种能根据输入信号强弱而自动调整放大器放大倍数的电路，称为自动增益控制电路，通常用英文字母“AGC”表示。
将直接放大式收音机进行上述电路改进后，它的电路组成框图如图6-1-2所示，我们称它为“超外差式”收音机。
所谓外差式就是检波级前的信号频率始终是将外来信号频率经频率变换后的固定中频465kHz。
若该中频信号在检波前经过中频放大就叫超外差式。
可见，超外差式收音机与直接放大式收音机的区别就在于检波以前高频电路不同，而在检波以后的低频部分电路则是大同小异。
综上述，超外差收音机的优点是：接收到电台信号后，不论其频率高低，一律将之变换成一个固定中频465kHz，然后把这一中频信号进行中频放大，检波和低频放大。
由于中频比接收的电台信号频率(载波频率)低，采用一般放大电路就容易获得较大的放大量，所以超外差式收音机灵敏度高。
又由于中频放大电路采用调谐回路，它能把变频级输出的中频信号进行放大，而其它的信号则受到抑制得不到放大，所以超外差收音机选择性好，受干扰小。
超外差式收音机具有的如上优点使之至今仍受人们欢迎。
F扬声器总体方案超外差式接收机具有优良的性能，现已得到普遍的应用，目前已见不到直接放大式收音机、再生式和来复式接收机，全部采用超外差式接收原理。
超外差式接收原理还广泛应用于各种仪器仪表中，学习超外差式接收原理是十分有意义的。
超外差式收音机的特点是：被调谐接收的信号，在检波之前，不管其电台频率（即载波频率）如何，都换成固定的中频频率（我国是465kHz ）再由放大器对这个固定的中频信号进行放大，这样就解决了对不同频率的电台信号放大不一致的问题，使收音机在整个频率接收范围内灵敏度均匀。
同时，由于中频信号既便于放大又便于调谐，所以，超外差式收音机还具有灵敏度高、选择性好的特点。
图6-2是表示超外差式收音机工作过程的方框图。
A B C D E 图6-2 超外差式收音机方框图输入电路 变频级 中频放大级 检波级 低放级 功放级u 1u 2V C L图6-4 变频电路示意C 1 L 1L 2图6-3 输入电路V各部分设计及原理分析（1）输入电路输入电路如图6-3所示。
通过L 1、C 1串联回路进行选频谐振，抑制非谐振频率的信号。
使f 0=1/2πLC 的信号在L 1上最大，通过磁耦合传递到L 2两端，而加到三极管V 输入端，作为输入信号。
输入电路的主要作用一是选择电台，二是频率覆盖。
对于中波段，L 1为定值，只调节C 1，当C 1全部动片旋入，容量最大时，应使L 1、C 1谐振频率为535kHz ；C 1全部动片旋出，容量最小时，应使L 1、C 1谐振于1605kHz,这样才能满足收听中波段全部电台的要求。
半导体收音机的线圈都是绕在磁棒上的称为磁性天线。
中波磁棒为锰锌铁氧体材料，一般涂黑色漆；短波磁棒为镍锌铁氧体材料制做，一般涂成棕色或灰色。
二者不可互换使用，否则效率降低。
由于磁棒具有较强的导磁能力，能聚集空间无线电波的磁力线，使灵敏度提高。
磁棒必须水平放置。
磁性天线具有很强的方向性。
（2）变频级①原理：从输入回路送来的是一个高频调幅信号。
这里高频信号只起运载音频信号的作用，所以称为“载波”。
而变频的作用，则是将输入回路送来的这个调幅信号的载波，由原来的高频变为比原高频低，而又比音频高的“中频”，同时仍然保持原调制信号的包络线形状。
我国规定广播接收机的中频为465kHz 。
②变频的实现 变频电路示意见图6-4。
在基极回路加入电台的图6-5 输入电路和变频电路C 1 L 1L 2V输入回路本振LC 谐振回路U CC高频载波信号u 1,在发射极加入一个高频振荡电压u 2。
u 2由装在机内的所谓本机振荡器产生，所以u 2又称为本振电压。
变频是利用晶体管的非线性特性来实现的。
实践证明，如果将两种不同的频率f 1和f 2同时加在非线性元件的输入端，那么在其输出端除了有f 1和f 2外，将会按照一定的规律产生其他各种频率，如有f 2＋f 1， f 2- f 1，……等等，这叫“混频”。
如果在输出端采用谐振回路，将谐振频率调制为f 2- f 1，那就可以很容易的取出所需要差频的信号。
具体的做法是：把三极管V 的I B 、I C 调得较小，工作点偏低，使电路工作于非线性放大状态下，同时使本振频率f 2总比输入电台信号 f 1高出一个中频465 kHz ，而LC 选频网络谐振于中频，则完成了变频。
输入电路和变频电路的典型电路见图6-5。
采用双联可变电容进行调谐，就是为了使本振频率总比输入电路谐振频率高出一个中频。
（3）中放电路中频放大器是超外差式收音机的极重要部分，它的工作好坏决定收音机的灵敏度、选择性和失真、自动增益控制等几项重要性能指标。
典型电路见图6-6。
T 1VR 1C 1`R 2T 2V 1R 3C 2V 2U CC T 3 V T C 3 C 4 R 4R P＋音频信号输出C 5图6-6 中放和检波电路中频变压器T 1、、T 2、T 3分别与电容并联，作为三极管V 、V 1、V 2的集电极负载。
三个回路均调谐在465 kHz 。
现将其中一级的微变等效电路画出，见图6-7。
当回路中R <<X L 时f 0≈1／2πLC 不难推算出LC 回路的阻抗Z L ＝ L ／RC可见，改变L ／C 的比值，可以改变谐振电路的阻抗。
L ／C 越大，则Z L 越大；而R 越小，则Z L 越大。
当电路处于谐振状态时，恒流源输出电压的大小与其所带负载有关。
U 0＝－ßI b 。
Z L 越大，则在L 或C 上电压越高，感应到中频变压器副边的电压也越高。
在谐振频率为中频465 kHz 时Z L 最大，因而放大器的电压放大倍数最高，因此称为“谐振放大器”。
中放电路有的有1级有的有两级。
（4）检波与自动增益控制①检波 检波又称为解调，是调制的反过程。
图6-6中，T 3副边所接即为检波电路。
首先由二极管将调幅信号削去一半，然后有电容C 3和C 4将中频载波滤除，音频信号电压就加在了R 4和R P 上，经由电位器R P 调节输出电压，控制音量，再由C 5输出给低频电压放大器。
此处C 3和C 4为0.01μF 电容，它对中频的容抗很小，而对音频的容抗很大。
而C 5 为10μF 电解电容，对音频阻抗很小，可以视为短路。
二极管采用点接触式锗管2AP9等，或用锗高频三极管的一个PN 结。
②自动增益控制 自动增益控制（AGC ）电路见图6-6中音频输出电路和电阻R 3、电容C 1。
检波后，在R 4和R P 上输出的是交直流叠加量。
其直流分量实际极性为下正上负，通过R 3引到V 1基极。
当信号很强时，直流分量就比较高，R P 上端电位就越低，使V 1基极电位下降，V 1的放大倍数下降，起到压低强信号，自动控制输出信号的作用。
（5）低频放大和功率放大电路由电位器选择输出的音频信号经电压放大器和功放电路放大后，推动扬声器发出声音。
低放和功放电路形式很多，此处不再赘述。
i bβi b cC L R e +u o-b r be 图6-7 中放级的微变等效电路u i-（6）超外差收音机电路原理下图为低压全硅管袖珍式八管超外差式收音机，特点：结构简便、用电经济、灵敏度高、选择性好、音质清晰、放音宏亮等特点。
该机电路设计简洁合理，且采用通用元器件，选材、装配、调试、维修都很方便。
图6-2-1是超外差式收音机电路原理图，由以上分析可知，该收音机是由8个三极管和2个二极管组成的，其中BG1为变频三极管，BG2、BG3为中频放大三极管，BG4为检波三极管，BG5、BG6组成阻容耦合式前置低频放大器，BG7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。
图6-2-1 超外差收音机电路原理参数选择(一)调谐、变频电路如图6-2-1所示，L1从磁性天线(磁棒)上感应出的电台信号，经由L1和Cl-A组成的输入调谐回路选择后，只剩下需要的电台信号，该信号耦合给L2，并由L 2送BG1的基极和发射极。
由于调谐回路阻抗高，约为100kΩ，三极管输入阻抗低，约为1～2kΩ。
要使它们的阻抗匹配，使信号输出最大，就必须适当选择L1与L2的圈数比，一般取L1为60～80圈，L2取L1的十分之一左右。
表6-2-1 ZX-921型超外差式收音机元件清单三极管 3DG201(黄或绿、兰)用EB极 1支三极管 3DG201(绿)或9014 1支三极管 3DG201(蓝)或9014 2支三极管 3DG201(灰)或9014 2支三极管 9012或3CX201、8550 2支二极管 1N4148 2支振荡线圈 TFl0-920(红色) 1支中频变压器 TFl0-921(黄色) 1支中频变压器 TFl0-922(白色) 1支中频变压器 TFl0-923(绿色) 1支输入变压器绿色(或兰色) 1支输出变压器红色(自耦型) 1支磁棒及线圈 B-5×13×100mm 1套电动扬声器 YD66-0.25～2W-4～8Ω 1支电阻器 10、15、5l、220、470 各1支电阻器 6l0,820、3K、15K 各1支电阻器 150、lK、20K、62K 各2支电位器 WHl5-K4Φ16-5K 1支瓷片电容 O.Olu(或103) 1支瓷片电容 0.022u(或223) 8支电解电容 4.7u 2支电解电容 10u 1支电解电容 100u 3支双联电容 CBM-223PF 1支耳机插座Φ3.5mm 1个机壳前盖 1个机壳后盖 1个塑料音窗 1个刻度板 l块调谐拔盘 1个调谐指示片(可不用) 1片电位器拔盘 1个磁棒支架 1个印刷电路板 l块装配说明 l份喇叭压板 2个电池正极片 l片电池负极簧 1个螺丝 6粒导线(红、黄、黑) 3根电阻器可用范围R3：62Ω～150Ω R9：470Ω～680Ω R2：1K～1.5KR15：3K～5.1K R4、13：18K～22K电容器可用范围C3：6800PF～0.1u C14、15：0.01u～0．033uC10、13：1u～4.7u C4：4.7u～l0u三极管β值分色点标记：黄40～55倍、绿55～80倍、兰80～120倍、紫120～180倍、灰180～270倍、白270～400倍电阻值色标数黑棕红橙黄绿蓝紫灰白0 l 2 3 4 5 6 7 8 9L 1和L2在磁棒的中间位置时，其电感量最大，但Q（Q为品质因数）值略低，在磁棒的端头位置电感量最小但Q值最高。