课 程 设 计

序号（学号）：100230104

吉林建工学院城建学院电子信息工程专业

课程设计

姓名

系电气信息工程系

专业

班级10-1

指导教师

2011 年12 月30 日

摘要

随着科学技术的发展，调频收音机的应用十分广泛，尤其消费类占有相当的市场。从分离元件组成的收音机到集成电路组成的收音机，调频收音机技术以达到十分成熟的地步。从普通的调幅收音机到高级调幅收音机，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质的到了广泛的欢迎。

本课题主要研究调频收音机的设计全过程，各部分电路的组成、作用、性能、指标和工作原理。设计方法主要采用了集成电路，是电路设计变得简单。主要的设计思路是：由天线、输入回路、高频放大电路、混频电路、本机振荡电路、中频放大电路、鉴频电路、低频功率放大电路、扬声器组成。

本课题设计成果，基本上满足要求，性能指标符合。本电路缺点的是音质噪声大，电路还有一点点失真等等，还需要改进。

关键词：调幅收音机，混频器，检波电路，中频放大

1

ABSTRACT

Along with the development of science and technology,FM radios are widely used, especially consumer accounts for a sizeable market.Separation of components from the radio component of the integrated circuit components from the radio,FM radio technology has reached a very mature stage.Form the ordinary AM radios to senior FM radios,FM radio to a higher technological content and high sound quality has been widely welcomed.

The main research topics FM radio entire process of design,the circuit of the composition,function,performance and principle.Design methods used one IC,the circuit design of a simple change.The main design ideas:from antenna input circuit,high-frequency amplifier,mixer circuit,the machine oscillation circuit,IF amplifier,Kam-frequency circuit,low-frequency power amplifier,loudspeakers component.

Design results of project,basically meet the requirements with performance indicators.The shortcomings of the circuit noise is the sound quality,there is little distortion circuit,and so on,need to improve.

Keywords:The mixer,Attenuation radio,Detection circuit,Intermediate frequency amplifier

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (1)

1.绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2课题概论 (1)

1.3无线电技术发展 (1)

2.调频收音机工作原理 (3)

2.1调频收音机的工作原理 (3)

2.2元件说明 (5)

3.调频收音的组装与调试 (10)

3.1收音机组装 (10)

3.2调试及故障排除 (12)

总结 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

附录一 (18)

电路原理图 (18)

附录二 (19)

音频功率放大器 (19)

第一章绪论

1.课题背景

随着科学技术的不断发展，新颖的调频收音机的不断出现，技术不断的提高，设计出来的收音机卫星精巧和小巧。从分离元件到集成电路，这标志着收音机的内部电路简单。用一个集成块就能完成所有的工作。从早期的调幅收音机到现在的调频收音机，我们可以想象收音机的不断改进和不断创新，是收音机的发展空间愈来愈大。现在，出现了新一代高科技产品----数字调频收音机，功能强大，性能优良，设计精巧耐用。

2.课题概述

调频收音机电路设计，主要采用集成块。IC集成块具有对调频广播信号进行放大、与本振信号差拍混频的功能.该电路可以实现调幅也可以实现调频，具有两项功能。可以说这是高科技的产物。

3.无线电技术发展

随着广播技术的发展，收音机也在不断更新换代。自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中，收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化，功能日趋增多，质量日益提高。20世纪80年代开始，收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。

1947年、美国贝尔实验室发明了世界上第一个晶体管，从此以后．开始了收音机的晶体管时代．并且逐步结束了以矿石收音机、电子管收音机为代表的收音机的初级阶段。

1956年，西德西门子公司研制成了超高频晶体管，为调频晶体管收音机创造了必要的条件。

1959年．日本索尼公司生产了第一代调频晶体管收音机。

1961年，美国研制了集成电路。随后．1966年，日本利用这一技术设计了世界上第一台集成电路收音机，开始了收音机工业的又一场技术革命。

从此收音机向着小型化、系列化、集成化、低功耗、多功能的方向发展

调幅收音机：由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路（AGC）及音频功率放大电路组成输入回路由天线线圈和可变电容构成，本振回路由本振线圈

和可变电容构成，本振信号经内部混频器，与输入信号相混合。混频信号经中周和455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此，电台的信号就变成了以中频455kHz为载波的调幅波。中频信号进行中频放大，再经过检波得到音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。其中，中放电路增益受AGC自动控制增益控制，以保持在电台信号不同时，自动调节增益，获得一致的收听效果。.

第二章调频收音机工作原理

2.1 调频收音机的工作原理

如下图2.1所示，为超外差收音机的电路图：

图2.1 超外差收音机电路图

超外差：输入信号和本机震荡信号产生一个固定中频信号的过程。因为，他是比高频信号低，比低频信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫超外差式。超外差式收音机就是利用这种方式，把接收到的频率不同的电信号都变成固定的中频信号（465kHz）,再由放大器对这个固定的中频信号进行放大，同时在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频及中频放大器。

收音原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同

频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。

3

选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。

在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号。

在超外差的设计中，本振频率高于输入频率。用同轴双联可变电容器，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：

如接收信号频率是：

600kHz，则本振频率是1055kHz；

1000kHz，则本振频率是1455kHz；

1500kHz，则本振频率是1955kHz；

4

由于谐振回路（如图2.2)谐振频率

LC f π21

=

，f 与C 不成线性变化，因此必

须有补偿电容对其特性进行修正，以获得在收听范围内f 与C 近似成线性变化，保证f 本振-f 信号=f 中频为一固定中频信号。超外差方式 使接收的调制信号变为统一的中频调制信号，在作高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。

1

图2.2谐振回路简图

2.2 元器件说明

2.2.1 色环电阻的辨认

在本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。具体方法如下： 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 金 银 1

2

3

4

5

6

7

8

9

5%

10%

例如：一个电阻色环如 橙，黑，橙，金，即30000+/-5%

5

2.2.2 元件说明

1、电解电容和瓷片电容：

在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现收音功能。并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。

瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。

在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。

2、三极管：

本次课程设计组装的收音机中有两种三极管。V5，V6为9013属于中功率三极管，V4为9014属于高频小功率三极管，在安装时，一定注意要将元件安在正确的位置，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和三极管管脚的长度要适中，不要剪的太短，也不要留的太长，使它们不要超过中周的高度。

3、中频变压器（中周）：

中频变压器（简称中周）三只为一套，T2为振荡线圈的中周型号为LF10-1（红色），T3为第一级中放用的中周型号为TF10-1（白色），T4为第二级中放的中周型号为TF10-1（黑色）。这三只中周在出厂前均已调在规定的频率上，装好后只需微调甚至不调，不要乱调。中周外壳除起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。

4、磁棒线圈：

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摩擦几次即可自动镀上锡，四个线头的接在对应的印制板的焊盘上，即a,b,c,d点，焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。

5、调谐盘：

由于调谐用的双连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引脚在焊接前先用剪刀剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚以及接地焊片，双连的三个引出脚，电位器的开关脚和一个引脚。

6、耳机插座：

先将插座的靠尾部下面的一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再用剪下来的一个引脚的一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时的速度一定要快以免烫坏插座的塑料部分，影响电路的导通。

7、变压器：

T5为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，印制版上也有圆点作为标记，安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。

8、发光二极管和喇叭：

发光二极管主要用来进行收音机开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。它的接法弯曲成型，然后直接插到电路板上焊接即可，安装时要注意二极管的正负极。把喇叭放好后，如果挪动，可用电烙铁将其周围的三个塑料桩靠近喇叭的边缘烫下去把喇叭压紧，以免其松动不稳。

除了上面列出的元器件外，还有电位器、电路板、导线、螺丝等等元器件。

2.2.3元件清单

序号名称型号规格位号数量

1 三级管9013 V5、V6 2只

2 三级管9014 V4 1只

3 三级管9018 V1、V2、V3 3只

4 发光二级管3红LED 1只

5 振荡线圈（中周）TF10(红) T2 1只

6 中频变压器（中周）TF10（白）T3 1只

7 中频变压器（中周）TF10（绿）T4 1只

8 输入变压器绿色T5 1只

9 磁棒及线圈4×8×80mm T1 1套

10 扬声器0.5W8欧57mm BL 1只

11 电阻器100欧R6、R8、R10 3只

12 电阻器120欧R7、R9 2只

13 电阻器510欧R11 1只

14 电阻器30千欧R4 1只

15 电阻器 1.8千欧R2 1只

16 电阻器100千欧R5 1只

17 电阻器120千欧R3 1只

18 电阻器200千欧R1 1只

19 电位器10千欧RP 1只

20 电解电容4．7uF C6 1只

21 电解电容10uF C3 1只

22 电解电容100uF C8、C9、C10 3只

23 瓷片电容682 C2 1只

24 瓷片电容103 C1 1只

25 瓷片电容223 C4、C5、C7、

C11

4只

26 双联电容CBM-223PF CBM 1只

27 机壳上下盖各1个

28 刻度面板1块

29 调谐拨盘1只

30 电位器拨盘1只

31 磁棒支架1只

32 印刷电路板1块

33 电池极片1套（3件）

34 导线红、黑、黄×2 4根

35 耳机插座 3.5mm CK 1只

36 螺丝PA2×6(自攻) 1个

37 螺丝PM1.7×4 1个

38 螺丝PM2.5×4 3个

第三章调频收音机的安装与调试

3.1 收音机的安装

组装前的准备：

①三极管的检查

1）分清高频管与小功率低频管。

2）测量各三极管β值，再以β值决定决定某级配用三极管。

I小的三极管

3）尽量地选CEO

最好不要单纯地从颜色标记作为三极管β值的依据，尽量用晶体管参数测试仪测量β

I。

和CEO

②电阻检查

电阻阻值有用数字表示的，有用颜色码表示的，但都要用万用表一一测量，阻值误差10%左右照常选用，不必强求原来的标称值。选用的功率应大于在电路中耗散功率2倍以上，以防止电阻过热、变值乃至烧毁。因受热而损伤的电阻不能再用，带开关的电位器也要按其在电路中的功能要求检测。

③电容检查

用万用表“Ω”档测量电容，主要从表针观察RΩ（该档表的电阻）、C充电时间。由于常用的指针式万用表“Ω”档最大为“?10KΩ”，故测量几百皮法小电容时，其时间常数RΩC太小，只能判断其是否断路。0.022μF左右的小电容可观察到指针的变化，漏电电阻应为几十～几百兆欧。

对于大容量的电解电容，选择适当的“Ω”档测量，其泄漏电阻是与电容量成正比的，泄漏电阻几千百欧以上可用。

测量前，充过电的电容要进行放电。测量时，指针式万用表的“—”要接在电解电容的“+”极，不要把人体电阻加进去。

10

电容器的耐压值应大于电源电压。本机振荡回路或谐振槽路的固定电容最好用云母或瓷介电容，其电容值不要偏离过大。电解电容误差在100%也照常使用。如有必要，可以用数字万用表（多数带有测电容功能）和电桥测量。

④线圈的检测（用万用表的“Ω”测量）

对于输入变压器的一组次级线圈，其直流电阻值应相等，原边线圈阻值也应与次级的阻值相比较，看是否符合所要求匝数的阻值（初、次级线径通常一致），喇叭音圈直流电阻略小于音频阻抗，用表一搭一放听其“咯哒”声音判断其优劣。中周线圈只能用万用表判断其通断正确与否，一侧线圈自短路不能判断。

焊接前电阻要看清阻值大小，并用万用表校核。电容、三极管要看清极性。一旦焊错要小心地用烙铁加热后取下重焊。拨下的动作要轻，如果安装孔堵塞，要边加热，边用针通开。电阻的读数方向要一致，色环不清楚时要用万用表测定阻值后再装。上螺丝、螺母时用力要合适，不可用力太大。

总之，动手焊接前用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先安装低矮和耐热元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周、

变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。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。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。、棒线圈的四根引线头可直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很进，所以在它的圆周内的高出部分的元件脚在焊锡前先用斜口钳剪去，以免安装或调协时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双联的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚脚。耳机插座的安装：先将插座靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。发光二极管的安装要弯曲后，直接插在电路板上焊接。喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动。

11

焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的，电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。逐步分析，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。

3.2 调试及故障排除

收音机的调试主要包括：基本调试（外观检查和静态电路测试）、中周调整。中频频率调整、统调。

（一）收音机的基本调试

调试是为了收音机能正常更好的工作，将调试好的部件组装成整机后，不可能都处在最佳配合状态，而满足整机的技术指标。所以，单元部件经组装后一定要进行整机调试。

首先，按直观检查的方法对整机进行外观检查。外观检查有如下内容：焊接质量检查、电池夹弹簧检查、频率刻度指示检查、旋钮检查、耳机插座检查、机内异物检查等。结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠，有无松动，各接插件间接触是否良好，机械转动部分是否灵活。

其次，对电路电流进行测量。将电位器开关关掉，装上电池用万用表的50mV档来测量，表笔跨接在电位器开关的两端（黑色表笔接电池负极，红色表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mV，则说明可以通电，将电位器开关打开（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，若被测量电流的数字在规定的参考值的左右即可用电烙铁将四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台。在安装电路板的时候注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方，并且不要影响调谐拨盘的旋转和避开螺丝桩子，电路板挪位后再上螺丝固定。当测量不在规定的电流值的范围则要仔细检查三极管的极性有没有装错，中周是不是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电流有问题。

（二）中周调整

由于和中周变压器并联的电容器的容量总存在误差，机内的布线也存在着不同的分布电容，这些都会引起中周变压器的失谐，所以要进行调整。但由于中周在出厂时厂家就已经调好，在这里就不需要我们再来调整中周了。

如果出厂时没有调整好中周，则可以按以下方法进行中周调整：把高频信号发生器调到465kHz上，双连电容逆时针旋到头，然后调TF10（黑色）、TF10（白色）两个中周，反复调几次，达到收音机喇叭声音最响为止。

（三）中频频率调整

收音机中波段频率范围一般规定在535~1605kHz。它是通过双连电容从容量最大到容量最小来实现这种连续调谐的，为了满足上述的要求所以必须调频率范围。在出厂前厂家也已经调整好，在这我们也不需要再调整了。

(四）统调

统调就是通过调试收音机的输入回路、本机振荡频率、中放回路的中频频率校正，从而达到在接收的频率范围内机子具有良好的频率跟踪特性。所谓跟踪是指在接收的频率范围内，当接收任一频率的电台时，本机振荡频率与要接收的频率通过混频电路后都应该输出标准的中频频率信号，在超外差AM（调幅）波段中，中频频率为465KHZ。从理论上讲，中波收音机从525~1605kHz的范围内，振荡频率和外部

电台频率之差各点都应该是465kHz，但实际上是很难做到的，为了使整个波段内都能做到基本同步，经过大量实验证明，只要把600kHz，1000kHz，1500kHz这三点调准就可以了，所以要进行三点统调。

中波的频率范围是：530KHZ---1600KHZ,那么本机振荡的频率范围就应该在

955KHZ---2065KHZ，收音机是通过一个双联可变电容来同时改变输入回路的谐振频率和本机振荡频率的，理想状态下，我们在选台时在整个波段的频率范围内，本机振荡频率与输入回路谐振频率之差都应该保持在465KHZ，但实际情况并没有这么理想，由于

13

本机振荡电路与输入回路分属不同的谐振槽路且谐振频率也不同，虽然我们输入回路和本机振荡电路的谐振电容是同步联动的，但由于电路参数的差异，很难保证在正个接收频率范围内都能准确地差拍出465KHZ中频，为此在实际电路中都作了一些补偿措施。

一般说来，输入回路的线圈和本机振荡线圈及所配的双联电容及都是配套元件。统调的具体方法如下所示：

在波段的低端接收一个已知频率的本地强信号台，当接收到电台声音后，看此时调谐刻度指针所指的频率是否和所接收的频率一致，如果不一致可调整本机振荡线圈B5的磁芯，并同时旋动调谐旋钮，直到刻度指针所指示的频率与接收频率一致，然后调整输入回路线圈L2在磁棒的位置是声音最大为止。如果刻度指针所指示的频率与接收频率已经一致，此时只要调整L2使声音最大即可。统调的第三步方法与第二步相似，在波段的高端接收一个已知频率的强信号电台，分别调整C2和C9使刻度指针所指的频率与接收的频率一致且声音最大即可。反复第二和第三步进行微调是接收效果达到最好成绩。高、低端调试好后，中端一般都不用调了，除非你在输入回路或本机振荡电路所使用的元件参数有误。六管收音机装配调试实训指导2

14

第四章总结

通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。通过这次课程设计，我发现以往学习的知识十分空洞，真正运用到实际生活中，很多实际问题很难解决。这次经历，学了不少东西，同时对自己专业知识有了一定程度认同。在老师的教导使我的学习更加有效率，使我们受益匪。设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。之后，进行调试，就完成了整个电路设计。当然，这个过程是一个十分繁琐的过程，也是一个培养我们自身能力的过程。

致谢

首先，我要感谢我的老师杨晓慧老师，在她们的悉心指导下，我完成了课程设计。我还要感谢学校，是学校培养了我。我还要感谢从事调频收音机编写工作的老师，他们编写的书是推动中国科技进步的典范。我有幸参考了他们的书，我在这里向他们表示感谢。

最后，作为一名城建学院的学生，我想说一句，谢谢！