S66E六管超外差式调幅收音机制作报告

专项技能训练报告S66E六管超外差式调幅收音机制作学院：机械和电子工程学院

专业：电子信息工程

姓名：

学号： 09042128

指导老师：

东华理工大学

2012年6 月20 日

第一章超外差收音机原理

1.1超外差收音机的工作原理

超外差收音机的工作原理过程将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率（在我国为465KHz），然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频作用产生的。如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波和其携带的音频信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混频和本振的作用)叫做变频。变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz，而音频信号(包络线的形状)没变。混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路和混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。根据超外差收音机的原理，我们可以将附录所示的电路分成以下几个模块：调谐回路、变频回路（包括本振电路、混频电路和选频电路）、中频放大（中放）回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。其大致过程见下图：

图1.1 调幅收音机原理框图

1、输入调谐电路输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T1的初级线圈

Lab 组成，是一并联谐振电路，Tl 是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，电台信号频率是 ，当改变CA 时，就能收到不同频率的电台信号。

图1.2 输入回路

2、变频电路 本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VTl 为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz 的中频信号。 VTl 、T2、CB 等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465 KHz 的等幅高频振荡信号。由于C l 对高频信号相当短路，Tl 的次级Led 的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、cob 控制，CB 是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT1的发射极上。 混频电路由VTl 、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是： (磁性天线接收的电台信号)通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过To 的次级线圈Led 送到VT l 的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTl 和发射极，两种频率的信号在T1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz 的信号，这就是中频信号。

图1.3 变频电路

3、中频放大电路 它主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。第一中放电路中的VT2负载是中频变压器T4和内部电容组成，它们构成并联谐振电路，谐振频率465KHz

，和前面介绍的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选

择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电路，它比高频信号更容易调谐和放大。

4、检波和自动增益控制电路中频信号经一级中频放大器充分放大后由T4耦合到检波管VT3，VT3既起放大作用，又是检波管，VT3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高，有较强的自动增益控制(AGC)作用。AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，其控制过程是：外信号电压↑→Vb3↑—Ib3↑→Ic3↑→Vc3↓通过R3 Vb2↓→Ib2↓→Ic2↓→外信号电压↓检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。

图1.4中频放大及检波电路

5、前置低放电路检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。

6、功率放大器(OTL电路) 功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量。VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R

7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏量电阻。变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。

图1.5 音频功率放大电路

第二章元件说明及清单

2.1电阻

本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。

棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银分别对应12345678905%10%

2.2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。在实物图所标的数字中，第一二位数字代表电容值，第三位数字代表“0”的个数。在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。

2.3三极管

在这次课程设计所组装的S66E收音机有两种三极管。VT5，VT6为9013属于中功率三极管，VT1-VT4为3DG201或9014属于高频小功率三极管，在安装时，VT1选用低值（绿点或黄点）的三极管，VT2和VT3选用中值（兰点或紫点）的三极管，VT4选用高值（紫点或灰点）的三极管，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。三极管管脚排列图见图3-3所示。图3-3三极管脚位示意

2.4中周及磁棒线圈

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。中周外壳除了起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。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，线头的判断由附录可知。焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。

2.5双连拨盘

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。

2.6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。

2.7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）。

2.8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。

2.9电位器

调节电压（含直流电压和信号电压）和电流的大小，电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点和任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压和电流的大小。

图2.1 元器件外形

2.10 清单

第三章收音机的焊接组装

焊接在装配工作中，焊接技术很重要，收音机元件的安装，主要利用锡焊，它不但能固定零件，而且能保证可靠的电流通路，焊接质量的好坏，将直接影响收音机质量。

3.1烙铁的使用

烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用30W-35W电烙铁。当接通电源，在温度渐渐上升的过程中，给烙铁头部上锡，使烙铁头上沾附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。

3.1.1使用要求

烙铁温度和焊接时间要适当焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡熔点，并掌握正确的焊接时间。一般不超过3秒钟。时间过长会使印刷板铜铂中翘起，损坏电路板及电子元器件。

3.1.2焊接方法

焊接一般采用直径1.2-1.5mm的焊锡丝。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件有不牢固。焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压，要想焊得快焊得好，应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积，焊接也快。另需要注意的是温度过低烙铁和焊接点触的时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，

结晶粗脆，像豆腐渣一样，那就不牢固，形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散，使焊点锡量不足，也容易不牢，还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中，即将焊点零件脚全部浸没，其轮廓又隐约可见。见图4-1 图4-1 焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍停片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂装，造成附着不牢固而引起假焊。

3.2元件安装

安装时请先装低矮或耐热的元件(如电阻)，然后再装大一点的元件(如中周、变压器)，最后装怕热的元件(如三极管)。

1、电阻的安装请将电阻的阻值(参照本说明书的“色环电阻色标数”)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，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。

3、磁棒线圈(系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头)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上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。

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在焊接前先用斜口钳剪去，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。

5、耳机插座的安装。先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再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。

6、发光管的安装请按照图3-5弯曲成型，直接插在电路板上焊接，最后请将跨线J1连接。

7、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后把喇叭压紧以免喇叭松动。焊接好的实物见附图5

第四章调试及故障排除

4.1收音机检测

1、目的：在整机调试前，保证收音机工作在无故障状态，这样才能保证调试顺利进行。

2、前提：安装正确。元器件无漏焊、错焊，连接无误，印刷板焊点无虚焊、连焊等。

3、要领：耐心细致、冷静有序。检测按步骤进行，一般由后级向前级检查，先判断故障位置（信号注入法），再查找故障点（电位法），循序渐进，排除故障。忌讳乱调乱拆，盲目烫焊，导致越修越坏。

4、方法：

（1）信号注入法：收音机是一个信号捕捉处理、放大系统，通过注入信号可以判定故障的位置。首先用万用表R×10电阻档，红表笔单接电池负极（地），黑表笔碰触放大器输入端（一般为三极管基极），此时扬声器可听到“咯咯”声。然后用手握改锥金属部分去碰放大器输入端，从扬声器有无声音，此法简单易行，但相对信号弱，不经三极管放大听不到。

（2）电位法：用万用表测各级放大器或元器件工作电压可具体判断造成故障的元器件。

4.2故障排除

4.2.1判断故障方法

1、接通电源开关将音量电位器开至最大，扬声器中没有任何响声，可以判定低放部分肯定有故障。

2、判断低放之前的电路工作是否正常方法如下：将音量关小，万用表拨至直流0.5V档，两表笔接在音量电位器非中心端的另两端上，一边从低端到高端拨动音量调节盘，一边观看电表指针，若发现指针摆动，且在正常播出一句话时指针摆动次数约在数十次左右。即可判断低放之前电路工作是正常的。若无摆动，则说明低放之前的电路中也有故障，这时仍应先解决低放电路的问题，然后再解决低放之前电路中的问题。

4.2.2完全无声故障检修

完全无声故障检修（低放故障）将音量开大，用万用表直流电压10V档，黑表笔接地，红表笔分别触碰电位器的中心端和非接地端（相当于输入干扰信号），可能出现三种情况：

1、碰非接地端，喇叭中无“咯咯”声，碰中心端时喇叭有声。这是由于电位器内部接触不良。可更换或修理排除故障。

2、碰非接地端和中心端，均无声，这时用万用表R×10档，两表笔碰触喇叭引线，触碰时喇叭若有“咯咯”声，说明喇叭完好。然后用万用表电阻档点触C9的正端，喇叭中如无“咯咯”声，说明耳机插孔接触不良，或者喇叭的导线已断；若有“咯咯”声，则应检查推挽功放电路：

1）、检查Q5、Q6工作是否正常，L5次级有无断线。

2）、测量Q4的直流工作状态，若无集电极电压，则L5初级断线，若无基极电压，则R5开路。若红表笔触碰电位器中心端无声，触碰Q4基极有声，说明C7开路或失效。

3、用干扰法触碰电位器的中心端和非接地端，喇叭中均有声，则说明低放工作正常。

4.2.3无台故障检修

无台故障检修（低放前故障）：无声是指将音量开大，喇叭中有轻微的“沙沙”声，但调谐时收不到电台。

1、测量Q3的集电极电压：若无，则R4开路或C5短路；若电压不正常，检查R4是否良好。测量Q3的基极电压，若无，则可能R3开路（这时Q3基极

也无电压），或L4次级断线，或C4短路。

2、测量Q2的集电极电压。无电压，是L4初级线圈有开路。电压正常时喇叭发声。

3、测量Q2的基极电压：无电压，系L3次级短线或脱焊。电压正常，但干扰信号的注入，在喇叭中没有响声，是Q2损坏。电压正常喇叭有声。

4、测量Q1的集电极电压：无电压，是L2次级线圈断，L3初级线圈有断线。电压正常，喇叭中无“咯咯”声，为L3初级或次级线圈有短路，或槽路电容短路。如果中周内部线圈有短路故障时，由于匝数较少，所以较难测出，可采用替代法加以证实。

5、测量Q1的基极电压：无电压，可能是R1或L1次级开路；或C1短路。电压高于正常值，系Q1发射结开路。电压正常，但无声，是Q1损坏。到此如果还是收不到电台，进行下面的检查：

6、将万用表笔拨至直流电压档，两表笔并接于R2两端，用镊子将L2的初级短路一下，见图6，看表针指示是否减少（一般减少0.2~0.3V左右）。电压不减小，说明本振没有起振。振荡耦合电容C2失效或开路。C1短路（Q1基极无电压）。L2初级线圈内部断路或短路，双连质量不好。电压减小很少，说明本机振荡太弱，或L2受潮，印板受潮，或双连漏电，或微调电容不好，或Q1质量不好，此法同时可检测Q1偏流是否合适。电压减小正常，断定故障在输入回路。查双连有无短路，电容质量如何，磁棒线圈L1初级有无断线。

4.2.4杂音较大

杂音较大这往往和变频管Q1的质量有关，可以更换一只变频管试一试。另外，变频管集电极电流太大也会引起杂音大，一般变频管的集电极电流不要超过0.6毫安。啸叫声。本机振荡过强会产生啸叫声。产生的原因可能是：电源电压过高，变频级电流过大等等。消除方法是：适当把振荡耦合电容C2的容量减少到5100微微法，C2回路里串联一只10欧左右的电阻。此外，还可以对调磁棒次级线圈的接头，微调中频变压器（中周）等。中频放大器自激也会产生强烈的啸叫声，这种啸叫声，布满全部刻度盘，除了强电台的广播能接收到外，稍微偏调一点儿就产生啸叫。判断是不是中放自激的方法是：断开变频管的集电极，如果仍然啸叫，就是中放自激；如果啸叫停止，说明啸叫来自变频级。造成中放自激的原因和处理方法是：中周外壳接地不良，失去屏蔽作用，可以重新焊好；中放管质量不好，内部反馈太大，应该更换管子；中放管β值过高，引起自激，应更换β值稍微低的管子；两个中周的次序焊错，造成自激，应调换焊好。到此收音机应能收听到电台播音，可以进入调试。

4.3收音机的调试

一台不经过调整的收音机可能收不到电台或声音很小，要提高收音机的灵敏度、选择性和收听频率范围，还必须经过调整。在通电调试之前，要对照印刷电路图认真检查元器件有无错漏的地方，焊点之间有没有短路现象，元器件引线之间有无相碰现象等。

1、调整各级晶体三极管的静态工作点。晶体三极管的工作状态是否合适，会直接影响整机的性能，严重时甚至使整机不能工作。所谓工作状态的调整主要是指集电极电流的调整。图1中有“X”的地方为电流表接入处，线路板上留有

四个测量电流的缺口，分别是A、B、C、D四个点，将电位器的开关打开(音量旋至最小即测量静态电流)，用万用表的10mA档测量各点的三极管静态电流是Icl ≈0．3mA，Ic2≈0．5mA，Ic4≈2mA，Ic5，Ic6≈1．5mA，测量值和上述值差不多时可用。电烙铁将这四个缺口依次连接，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台声音。如果遇到某一级电流太大或太小时首先重点检查这一级三极管的极性和质量，然后检查三极管周围元件是否有问题。

2、调整中频频率。就是通过调整中周的磁帽，使它谐振在465KHz上。调中周的工具应该使用无感起子，调中周最好使用高频信号发生器，使高频信号发生器输出465KHz的中频信号，用1KHz音频调制，调制度选30％。调整的方法是：首先，将本机振荡回路用导线短路，使它停振，以避免造成对中频调试工作的干扰。然后，将双连可变电容器调到最大值(逆时针旋到底)。打开收音机的电源开关K，将音量电位器RP旋到最大，信号发生器的输出头碰触VT2的基极，调整T4，使扬声器发出1KHz的响声最响。然后由后级往前级，从基级输入信号，仅调整T

3、T4，使扬声器中声音最响，中频就调整好了。如果没有高频信号发生器，也可以利用一台成品收音机做信号源。从成品收音机的第二中周的次级(检波之前)焊出一根导线，串联一个0.01 uF的电容器作为中频输出端头，成品收音机调准一个电台，音量电位器旋到最小位置，测试调整方法同上。这步调试完成后，将使本机振荡器停振的短路线去掉，以便进行下一步的调试工作。

3、调整频率范围调整频率范围也叫做调整频率覆盖。它是通过调整本机振荡线圈T2和振荡回路的补偿电容来实现。在中波波段，规定接收频率范围是535KHz到1605KHz，也就是要求双连可变电容器全部旋入时能接收535KHz的信号，全部旋也时能接收1605KHz的信号。首先在低端收一个广播电台，例如武汉交通广播电台603KHz的广播。如果刻度盘指针位置比603KHz低，说明振荡线圈的电感量小了，可以把振荡线圈的磁帽旋进一点。反之，可以把振荡线圈的磁棒旋出一点，直到指针的位置在603KHz处收到这个广播电台。然后在高端收一个广播电台，例如武汉楚天广播电台1179KHz，如果指针的位置不在1179KHz 处，要调整补偿电容器(双连背后)，直到指针的位置在1179KHz处收到这个电台为止。在调整的过程中，高低端相互存在影响，需要来回调整几次。

4、跟踪统调统调的目的是使本机振荡频率同天线回路频率始终相差465KHz。当然这两个频率要处处保持相差465KHz是困难的。但是可以做到高、低二点相差465KHz。先在低端接收一个广播电台，例如603KHz的广播，移动磁性天线线圈T1在磁棒上的位置，使扬声器的声音最响，低端统调就算初步完成了。再在高端接收一个广播电台，例如1179KHz的广播，调整天线回路中的补偿电容器(双连的背后)，使扬声器的声音最响，高端统调就初步完成了。由于高、低端相互影响，因此要反复调整几次。检验的过程图在附图4中。

第五章总结

无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。无线电广播在我们生活实际中广泛运用，此次课程设计就是通过对一只正规产品中夏牌S66E型收音机的安装、焊接、了解电子产品的装配全过程，训练动手能力，掌握元器件的识别，简易测试，及整机调试工艺。并能收到广播！此型号收音机简单、易制作，效果明显，对我们刚刚入门电子行业的来说是最适合锻炼的平台！

经过一个星期的努力，在指导老师的指导下，我终于顺利完成此次课程设计。这次课程设计让我收获颇多，使我全面系统地理解了收音机的构造、一般原理和基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。无线电收音机琮特别涉及到了模电和高频部分，这对我们理解课本中信号放大，信号处理方面有很多帮助！能够把课堂上学的知识通过自己的实践表示出来，更加深了对理论知识的理解。这次课程设计让我总结出以下几点：

1、电阻色环认错。色环中红、棕、橙容易混淆

2、将电解电容器和发光二极管等有极性的元件焊反。

3、中周、振荡线圈弄混。

4、输入变压器T5装反。

5、磁性线圈的线头未上锡就焊接。但后来发现一直没有声音，原来电路板无线电收音机还让我们理解了收音机的工作原理和收音机的工作过程！对日后在收音机方面有较大能力提升！

总之，通过本次课程设计，我们增强了动手能力，提高了焊接技术，元件识别等方面的实用性的能力！当然其中涉及到的电磁波方面的知识，让我们体会到了电磁波的强大用处。