收音机组装与调试

收音机组装与调试 一 超外差式收音机的基本原理 1.1无线电的发送与接收过程 1.1.1 无线电的发送 人耳所能听到的声音频率约在20Hz-20kHz的范围，通常我们把这一范围叫音频，声波在空气中的传播速度（340m/s）比起无线电波的传播速度（3×10^8m/s）是很慢的。而且衰减的相当快，所以声音是不会传递很远的，要实现声音的远距离传输，首先将声音通过话筒（微音器）转化为音频电信号，音频电信号不能直接向空中发送，必须用音频信号去调制一个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输，这个等幅的高频振荡叫做载波。音频信号称为调制信号，经过调制的信号叫做已调波，已调波经调谐功率放大器放大，由发射天线辐射到空间，声音广播（简称广播）发送的组成如图1.1.1所示。

图1.1.1 广播发送电路的原理

1.1.2 无线电的接收 接收过程与发送过程相反，它的任务是将空中传过来的电磁波接收下来，并还原成调制信号，经音频放大器放大推动扬声器发出声音。 接收机的电路形式有两种，一种为高放式收音机，另一种是超外差收音机，在这里使用超外差收音机，其电路组成如图1.1.2所示。

图1.1.2 超外差收音机的组成

超外差收音机的工作原理：将接收到的高频信号fs变为频率较低的中频信号f1，经过中频放大器放大，再进行检波，要将高频信号fs变为中频信号f1，

载波发 调高频功率 音频放 接收机还需要外加一个正弦信号f0，这个信号叫做外差信号，产生外差信号的电路叫做本机振荡器，高频信号fs和外差信号f0均加到混频器，利用晶体管的非线性混频，经中频选频电路得到两者的差频信号，即f1=f0-fs，这个差频信号叫中频，中频信号送入后面的中频放大器放大，再进行检波。经音频放大推动扬声器发出声音。

1.2 超外差氏收音机介绍 下图为超外差氏收音机电路原理图

图1.2.1（a） 收音机电路原理图

图1.2.1（b） 各 元件位置 1.2.1 输入回路 输入回路作用是从各种无线电波和干扰信号中，选择出要收听的电台信号。它是由绕在磁棒上的线圈L1和双联可变电容的输入联C1a及并联补偿电容C1a’组成，如图1.2.2(a)所示，由于电磁波是由天线线圈L1产生感应电动势的，其等效电路如图1.2.2(b)所示，所以输入回路为一串联谐振电路，对于接受信号中fc=fs的信号，输入回路产生串联谐振。发生串联谐振时， L1两端电压最高，而对其他频率的信号通过输入回路都会受到衰减，其谐振曲线如图1.2.2(c)从而达到选台目的，调节C1a便可改变谐振频率，从而接收到本频段不通电台的广播。输入回路选择到的高频信号通过L1、L2的耦合加到混频级。

C1a'C1aL2L1B

（a）输入回路 （b）等效电路 （c）谐振曲线 图1.2.2 输入回路

1.2.2 变频级 变频级的作用是将天线线圈接收到的高频信号fs变成固定的中频（465kHz），要实现变频就要产生一个本机振荡信号，本振频率应高于高频信号fs一个中频，普通收音机本震与变频是由同一个晶体管实现的，如图1.2.3，本机震荡是由振荡变压器B2和双连电容器C1b等元件组成，由于T1集电极的调谐回路B3与C7谐振于465kHz，而对于本机振荡信号而言远高于465kHz，所以此调谐回路对于本机振荡信号呈现阻抗很小，C3、C4容量较大，对本振信号又可视为短路，故其交流等效电路如图1.2.4所示，图中L1、L2即振荡变压器B2，C=C5(C1b+C1b’)/(C5+C1b+C1b’)，由图可以看出对振荡 信号该级又是一级共基极电路。 Vc

B1C3R1R3T1C4L2L1B2C1b'C1bC5*

*

R2B3C7

T1B2L1

L2

**

图1.2.3 变频电路 图1.2.4本级振荡交流等效电路 输入高频信号耦合加到T1的基极，本振信号与高频信号利用晶体管输入特性的非线性实现混频。 器件的伏安特性:i=ao+a1u+a2u2 i是通过非线性器件的电流,u是加到非线性器件上的电压,设高频信号为:Us=UsCOSwst 本振荡信号为：Uo=UoCOSwot 则 U=UsCOSwst+UoCOSwot 代入式i=ao+a1(UsCOSwst+UoCOSwot)+a2(UsCOSwst+UoCOSwot)2

根据三角公式2122COSCOS 2COSαCOSβ=COS(α+β)+COS(α-β)

2222201100220200200011112222222[()()]sssss

sss

iaaUCOStaUCOStaUaUCOStaUaUCOStaUUCOStCOSt

 由上式可见不同频率高频电压作用于非线性器件时其电流不仅有基波成分还要产生一系列的谐波及和频及差频，经集电极并联调谐回路，取出中频信号送入中频放大器放大。 由于混频是利用晶体管输入特性曲线的非线来实现的，所以选择适当的工作点是十分重要的，工作点选择低谐波成分丰富易产生差频项，但对本机振荡来讲，不易产生振荡成无声，对于高频信号来讲也会生非线性失真，同时高次谐振波成分过强时还会产生“啸叫”。工作点若选择过高，本机振荡虽易起振，但差频相较小变频增益反而会下降，一般变频级集电极电流为0.3-0.5mA。 1.2.3 中放 中频放大器的作用是对中频信号进行放大，中频放大电路如图1.2.4.集电极负载为中频变压器B4初级与电容C8组成并联谐振电路，其谐振回路 的中心频率为中频，对于465kHz中频信号并联谐振电路阻抗最大，中频放大器增益最高，而对于其他频率成分都将受到衰减和抑制。并联谐振电路中电感具有中心抽头其作用是23 两端并联谐振阻抗与晶体管的输出电阻相匹配，中频变压器初级绕组较高，次级绕阻很小，其目的也是使中频变压器与下一级输入电阻匹配以提高传输效率，一般收音机中放有关两级，如果将变频级考虑在内为三级，三个中频变压器各不相同，以型号和磁帽上的颜色区分，其目的是对各级中放的选择性，通频带和增益各有侧重，以满足整体设计指标的要求，一般中放1 表态工作电流0.8—1.2mA，中放2 工作电流1—1.5mA，要求中放增益40db带宽5—7kHz，邻近电台衰减26db 以上。 Vc

B3R4

R5C10R6C9

T2321C8

B4

图1.2.4中频放大器 1.2.4 检波 检波的作用是从调幅波中得到调制信号，它与发送端调制器的作用相反，故称为解调。二极管检波电路如图1.2.5 (a)所示。B是中频变压器，D是检波二极管，Cl、Rl是检波负载，中频调幅波通过中频变压器B耦合加到检波二极管D两端。对图1.2.5(b)所示的调幅波的第一个正半周二极管D导通对Cl充电，由于二极管导通时内阻很小，所以Cl很快充电到Ui的峰值，正弦波峰过后Cl向检波负载Rl放电，由于放电时间常数较大，Cl放电速度比中频信号的变化速度慢，检波二极管D截止，Cl经Rl放电，当中频信号的第二个正半周到来时Ui>Uo时，D再一次导通对Cl充电，这样重复的结果，便可以得到调幅包络，经低通滤波器滤除高次谐波便可得到原调制信号。 图1.2.5 (a)二极管检波电路 图1.2.5(b) 检波原理 1.2.5 自动增益控制 自动增益控制电路的作用是：当接收的的信号太强时，就能使中放增益降低，当接收信号频率波动较大时，他能是检波输出保持稳定，当接收信号弱时，它使中放增益最高，以克服强信号造成失真和时辰、季节、气候的变化带来的音量不稳定，同时又不降低收音机的灵敏度。 收音机的自动增益控制电路是利用检波输出的音频信号的平均值控制中频放大器的增益来实现的，当检波器输出的音频信号增加时，通过自动增益控制电路使中放级的基极电压降低，中放级的集电极电流减小，从而Au减小，反之Au增大，从而使检波器的输出保持稳定。

图1.2.6 自动增益控制电路 1.2.6 音频放大器 变压器耦合的功率放大器如图为具有输入输出变压器的音频放大器

Vc

C1RwR1

R3R2

T3N2N1

T1

T2B1B2

图1.2.7 变压器功率放大器 Rw是音量电位器，B1是输入变压器，B2是输出变压器，T1是前置放大管，T2、T3是推挽管，R1和R2、R3分别是T1和T2的偏置电阻。检波器输出的音频信号加到Rw上，通过调节Rw可以改变前置放大级输入音频信号的 大小，达到音量调节的目的。音频信号通过耦合电容C1加到前置放大管T1的基极，引起集电极电流随音频信号的大小变化，集电极电流的变化通过变压器B1耦合到功放级。功放级电路是对称的，对于输入信号的正半周，由于T1的倒相作用使T2管的基极电位下降，T3的基极电位升高，T2导通，T3截止，T2的集电极电流通过输出变压器B2初级耦合到次级；对于输入信号的负半周，T2的基极电位升高，T3的基极电位降低，T3导通，T3的集电极电流通过B1耦合到次级，在变压器B2的初、次级又合成一个完整的正弦波，该音频信号推动扬声器发出声音。由于T2管导通时T3管截止，T3管导通时T2管截止，故称推挽电路。为了克服交越失真，其工作在甲乙类，一般静态工作电流3-8mA，T1管的集电极静态电流1.5mA左右。 1.2.7 扬声器 扬声器是换能器件，它将电能轮换成声强，扬声器种类很多，收音机常用的是恒磁动圈式纸盆扬声器它主要由环形永久磁铁、音圈、纸盆、纸盆架组成。永久磁铁产生恒定磁场，当音频电流通过音圈时，音圈在磁场力的作用下，在磁隙间作上一振动，音圈的振动牵动纸盆一起振动，低盆振动使周围空气振动而发出声音。

二 所有元器件的识别检测记录 收音机在焊接前要对所有元件进行测量，以鉴别其好坏优劣，对电解电容，二极管要工分开正负极，对于晶体管使用前还要分清极型和Ｅ、Ｂ、Ｃ，否则要把元件焊到线路板后再查找问题，就困难了，元器件测量包括电阻、电容、电感与晶体管。

2.1电阻器 电阻并没有正负极，不存在接反的危险，电阻表皮会有一层包装，上面的不同颜色的小环可以直接读出数值，一般前两环为有效数字，第三个环为乘数即零的个数，最后一个为偏差，偏差离的前一环会远一些。不同颜色的环代表不同的数字和乘数以及偏差， 色环标志法：不同的颜色表示不同的数值：黑、棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白依次表示0 、１、２、３、４、５、６、７、８、９。第一色环表示第一位有效数字，第二位色环表示第二位有效数字，第三色环表示第一、第二位有效数字后面零的个数（１０n 中的n 的数值），第四个色环表示误差，金色误差＋－５％，银色＋－１０％（用金色或银以色环在前面分别表示阻值为×0.1Ω和×0.01Ω）。用数字万用表测量阻值大小，测量时要注意的是：一、Ω表使用时要调好零；二、测量时应注意选择量档使指针尽量指示在中值附近。 由此测量的出数值和标注数值比较见表2.1.1