趣味无线电学后感

《趣味无线电学后感》由会员分享，可在线阅读，更多相关《趣味无线电学后感（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1趣味无线电学后感-超外差收音机设计学院学院 ：计算机科学学院：计算机科学学院专业专业 ：软件工程：软件工程年级年级 ：11 级级学生姓名学生姓名 :匡晨辉匡晨辉学号学号 ：2011040121015完成日期完成日期 :2012.4.26武武汉东汉东湖学院湖学院2前前 言言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由集成电路组成的收音机， 调频收音机技术已达到十分成熟的地步。从普通的调幅收音机到高级调 频收音机，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢 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

2、能指标和工作原理。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，电路还有一点失真等等，还需改进。关键词关键词超外差，收音机，变频器，功放级，前置低放级3目目 录录1. 引言 4 2方案设计4 3收音机的原理与电路4 3.1 基本工作原理 4 3.2 功放级、前置低放级原理 63.3 电源退耦电路原理 7 3.4 变频器原理 83.5 中和电路原理 83.6 检波原理 9 3.7 自动增益控制电路也称 AGC 电路原理 94收音机的安装

3、与调试105结论10 小结10附件11 附件 1 实物图11附件 2 原理图1141. 引言引言人类自从发现能利用电波传递信息以来， 就不断研究出不同的方法来增加通信的 可 靠性通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机，俗 称为收 音机。目前的无线电接收机不单只能收音，且还有可以接收影像的电视机、数 字信息的电 报机等。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

4、数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发 展。 直接放大式收音机所 遇到的主要问题是， 一个高频放大器很难适应各种不同的工 作频率。如果能想办法使高 频放大器的工作频率保持不变，那么许多问题就很容易解 决了。超外差收音机就是根据这 个指导思想设计的。2方案设计方案设计超外差式，就是通过输入回路先将电台高频调制波接收下来，和本地振荡回路产 生的 本地信号一并送入混频器，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波 （如：调 幅中频国际上统一为 465KHz 或 455KHz）调制波。 超外差的实质就是将调制波不同频率 的载波，变成固定的且频率较低的中频载 波。在广播、电视、通讯领域，

5、超外差接收方式 被广泛采用。如图 1图 1 超外差基本框架性能指标： 频率范围：5351065kHz 中频频率：465kHz 灵敏度：1mV/m（能收到 本省、本市以外较远的电台及信号较弱的电台） 输出功率：最大不失真功率100mW 电 源消耗：静态时，12mA，额定时约 80mA 3收音机的原理与电路收音机的原理与电路3.1 基本工作原理收音机是把广播电台发射的无线电波中的音频信号取出来，加以放大，然后通过 扬声 器还原出声音。具体讲：从天线（磁棒具有聚集电磁波磁场的能力，而天线线圈 是绕在磁 棒上） 接收到的许多广播电台的高频信号， 通过输入回路 （为并联谐振回路， 具有选 频作用）选出其

6、中所需要的电台信号送入变频级的基极，同时，由本机振荡器 产生高频等 幅波信号， 它的频率高于被选电台载波 465KHz， 也送于变频级的发射极， 二者通过晶 体管 be 结的非线性变换，将高频调幅波变换成载波为 465KHz 的中频调 幅波信号。在 这个变换过程中，被改变的只是已调幅波载波的频率，而调幅波的振幅 的变化规律（调制 信号即声音）并未改变。变换后的中频信号通过变频级集电极接的 LC 并联回路选出载波 为 465KHz 的中频调幅信号，被送到中频放大器，放大后，再 送入检波器进行幅度检波，5从而还原出音频信号， 然后通过低频电压放大和功率放大， 再去推动扬声器，还原出声 音。超外差式

7、收音机是目前较普及的收音机。 它是由天线、输入回路、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。 输入回路： 从磁 性天线感应的调幅信号送入 C1a、C2 和 L1 组成的输入回路进行调谐，选出 所需接收的 电台信号，通过互感耦合送入变频管 T1 的基极。 变频级： 变频级是由一只晶体管 T1 同时起本振和混频作用的自激式变频电路。本振回路 由 L2、C7、C5、C1b 组成，它是互 感耦合共基调射式的 LC 振荡电路。L2 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 C4 从 T1 的射 极注入，它与输入回路耦合到 T1 管基

8、极的高 频调幅信号在 T1 管中混频，由集电极 调谐回路（中周）选出二者的差频即 465kHz 的中 频信号，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。为了保证在电源电压降低时，本机振荡 仍能稳定工作，变频级基极偏置电路 采用了相应的稳压措施，即利用两只硅二极管 D1、D2 进行稳压（1.4V 左右） 。 中放级： 中放级由 T2、T3 组成两级单调谐中频选 频放大电路。各中频变压器均调谐于 465kHz 的中频频率上，以提高整机的灵敏度、选择 性和减小失真。第一级中放(T2) 加有自动增益控制， 以使强、 弱

9、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，所以采用了固定偏置电路。T2 管 因加有自动增益控制，静态电 流不宜过大，一般取 0.20.6mA；T3 管主要要提高增益， 以提供检波级所必须的功 率，故静态电流取得较大些在 0.50.8mA 范围。为了有效地抑 制强信号中放级还加 了二极管 D3 作为强信号阻尼二次 AGC 控制。 检波级： 经中频放 大级放大了的中频信号，由中频变压器送至检波二极管 D4 进行检波。 检波后的残余中 频及高次谐波由 C14C13 和 R8 组成的 RC 型滤波电路予以滤除。 音 频信号由 C15 耦 合到低放级去放大。 电位器 Rw

10、 是音量调节电位器兼作电源开关。 检 波后的直流成分 经 R4、C8 组成的退耦电路送到 T2 的基极作为 AGC 控制之用。 低放级与功率输出级： T4 为低频放大级，接成固定偏置电路，工作电流一般取 0.51mA 范围。 功放输出级为 典型的 OTL 电路，由 T5、T6 和 T7 等组成。其中 T5 为激励级， T6、T7 为互补推挽输 出级。R15、R16 为激励级 T5 的偏置电阻；R18 使 T6、T7 两 管基极保持固定的电位差， 改变 R18 可改变输出级的静态工作点。输出级工作电流 一般取 1.55mA 范围。C16 为 交流负反馈电容，C19 为输出电容，C12、R14、C

11、20 为电源去耦电路的电容、电阻。另外， 输出级 T6、T7 的中点电位（3v）可由 R16 来 调节。6图 2 收音机的基本方框图和波形图3.2 功放级、前置低放级原理1功放级是由 BG6、BG7 和输入变压器 B3 组成的乙类推挽功放电路（即有输入变 压器和但无输出变压器功率放大电路也称 OTL 电路） 特点是： 。 在信号的一个周期内，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，BG6、BG7 是相互串联的（如图 3） ；对交流通 路而言， BG6、BG7 是相互并联的（如图 4） 。R17、R18 为分别为 BG7、BG6

12、 的上 偏置电阻， C21、 R16、C17 为电源退耦电路，C19 为消振电容，C20 输出耦合电容， 同时它与 R15 构成 BG4 的交流负反馈。前置放大器是 BG4、BG5 两级直耦式放大器 组成的，R12 为 BG4 的直流负反馈电阻，同时也是它的上偏电阻,R13 为 BG4 的集电 极负载和 BG5 的上 偏电阻，C16 为输入耦合电容。 2在本电路中，扬声器的阻抗低，而放大器的输出阻抗 高，没有输出变压器进行阻 抗变换，扬声器能直接与晶体管相连。 由原理图知， BG6、BG7 对交流而言是并联的且都为射极输出器，BG7 级为实际上 的射极输出器，BG6 为等效的射极输出器。因为，

13、当信号为负半周时，BG7 导通、 BG6 截止，电源通过 BG7、扬声器给 C18 充电，充电路径为：E+扬声器C20 BG7E-；当信号为正半周时， BG7 截止、BG6 导通，BG6 导通时的电源是靠 C18 在信号为负半周时充的电压而提供的， 此时电路可等效为如图 4 示。因此，BG6 为等效的射级输出器，所以，BG6、BG7 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。7图 3 功放直流通路 图 4 功放交流通路 图 5 等效的射随器3.3 电源退耦电路原理在一

14、些放大器中，常使用电池作为电源，比如收音机，当电池失效时，其电源内 阻 R0 将会变大，由此可能引起放大器的自激振荡，为消除这种自激，常采用电源退 耦电路。 退耦是指去掉两部分之间的有害联系，与耦合作用相反。 图 6 是两级阻容耦合放大器， R0 是电源 VCC 的内阻。设在某瞬间输入信号 ui 的瞬时极性为上下，则电路上各点 的瞬时电压极性和 T1、T2 的集电极交流电流 分量 ic1、ic2 的瞬时流向。当 ic1 和 ic2 流过内阻 R0 时，就会在 R0 上产生交流电 压降， 由于 ic1 远远小于 ic2 ， 可认为这 时在 R0 上产生的交流压降主要是 ic2 产生的， 其瞬时极

15、性为上下。uf 对于第二级 放大器来说相当于负反馈电压。uf 对于第一 级放大器来说相当于正反馈电压。它通过 Rb1 加在 T1 的 be 结上，uf 和 ui 的假定极 性同相位，因而构成正反馈。当两级阻容 耦合放大器的增益较高时，这种正反馈就足 以引起自激振荡，此振荡是有害的，应当避免。对于由电源内阻引起的自激振荡，可采用电源退耦（滤波）电路消除。图 6 中 R、 C1、C2 就是起电源退耦作用，避免共电耦合的有害影响，加强电源滤波。加了 R、 C1、C2 之后，电源内阻 R0 上的反馈电压 uf 被 C2 短路入地，即使还有残余很小的 信 号电压，通过 R 降压，再经 C1 进一步滤除干净，就可避免对第一级产生正反馈， 引起 自激振荡。 收音机中电路中的 C21、R16、C17 就是起退耦作用。8图 6 电源退耦电路3.4 变频器原理变频是一种频率变换过程， 即把载波频率为高频的调幅信号变为载波频率为中频 的 调幅信号的过程称为变频，完成频率变换的电路称为变频器。 在超外差式收音机中要进行 频率变换，主要是为了提高接收机的性能指标。 可提高接收机的灵