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1、超外差式收音机实习报告姓 名： 徐 连 胜 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 2010-3 学 号： 201001051829 指导教师： 祁 亚 萍 信息科学与工程学院摘要 本次课程设计完成对超外差式收音机的组装，调试与分析。超外差是指将不同频率的载波，变成固定的且频率较低的中频载波，然后再进行中频放大，检波和高频放大。在设计中通过对散件的组装，掌握电子安装工艺、了解测量和调试技术、进一步学习电子技术。关键词 超外差：465kHz；变频Abstract This course is designed to complete the assembly of the superhetero
2、dyne radio, debugging and analysis. Superheterodyne refers to the different frequency of the carrier, into a fixed and a lower frequency IF carrier, then the IF amplification, detection, and high frequency amplification. Through in the design of the parts of the assembly, master electronic installat
3、ion process, understanding the measurement and debugging techniques, and further study of electronic technology.Keywords superheterodyne: 465kHz; frequency conversion一、 实习目的(1) 掌握超外差收音机的工作原理。(2) 掌握小型电子线路系统的装调技术。(3) 熟练焊接技术。二、实习器材介绍：元件 型号 数量 元件 型号 数量三极管 9013 2 瓷片电容 682 1三极管 9014 1 瓷片电容 103 1三极管 9018 3
4、 瓷片电容 223 4发光二极管3（红色） 1 电解电容 4.7UF 1振荡线圈（中周）TF10（红色） 1 电解电容 10UF 1中频变压器（中周）TF10（白色）1 电解电容 100 中频变压器（中周） TF10（绿色） 耳机插座 输入变压器 绿色双联电容 CBM-223PF磁棒及线圈 4X8X80mm 机壳上下盖各 1 个扬声器0.5w 8 欧 57mm刻度面板电位器 10 调谐拨盘 电阻 电位器拨盘电阻 磁棒支架 电阻 印刷电路板电阻 电池极片1 套（三件）电阻 导线 红、黑、黄 X2电阻 螺丝 PM2.5X4 电阻 螺丝 PM1.7X4 电阻 螺丝PA2X6（自攻）三、收音机的工作原
5、理通过旋转双联电容器的拨盘，改变输入回路的谐振频率，接收到的调制信号通过线圈耦合到混频管的基极，而本振信号则通过电容耦合到混频管的发射极，利用三极管的非线性特性，从 T2 输出含有多种频率的混合信号，其中包含我们需要的 465kHz 的中频信号。T3、T4 的谐振频率都为 465kHz，这样这个中频信号就会被挑选出来，同时经过两级的中放，再利用三极管 PN 结的单向导电性和电容的滤波作用对信号进行检波，得到真正有用的音频信号。音频信号再经过前置低放和功率放大，最后推动到扬声器发声。超外差式收音机的特点是，它不直接放大广播信号，而是通过一个叫变频级的电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个
6、固定中频信号(我国规定中频频率是 465 KHz)，由中频放大器进行放大，然后进行检波，得到音频信号，最后通过功率放大推动扬声器工作。其优点是灵敏度高，选择性好，音质好（通频带宽） ，工作稳定（不容易自激） ，同时也有缺点，比如镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰信号） 、假响应（变频电路的非线性）等。目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式。超外差收音机原理框图如图 1 所示1。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（简称中频） 。通过变频，将所要收听的电台的高频信号变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行中频放大和检波。 再做高频放大时，就可以得到稳定且
7、倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。超外差收音机整体电路图如图 2 所示。输入回路 混频电 路 中频放大 检波器 前置低频电压放大 低频功率放大本机振荡 AGC 电路图 1 超外差收音机原理框图图 2 超外差收音机整体电路图3 基本组成超外差式收音机电路由输入调谐电路，变频电路，中频放大电路，检波和自动增益控制电路(AGC)，前置低放电路，功率放大器(OTL 电路)组成。3.1 输入调谐电路输入调谐电路由双联可变电容器的 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，从天线接收进来高频信号，通过输入调谐电路选出需要的电台信号，调谐频率是 。双连电容的电
8、容量 CACALabf2/1与转角 满足 =a+b*，a 、b 是与电容的几何结构有关的常数，当改CA1变转角时，就能收到不同频率的电台信号。 3.2 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。Vl、T2、CB、C1、C2 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 Cl（基级旁路电容）对高频信号相当短路，Tl 的次级 Lcd 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、CB 控制。CB
9、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 V1 的集电极输出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 V1 的发射极上。混频电路由 Vl、T1 的次级线圈等组成，是共发射极电路 。其工作过程是：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 Tl 的次级线圈 Lcd 送到 Vl 的基极，本机振荡信号又通过 C2 送到 Vl 的发射极，两种频率的信号在 V1 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46
10、5KHz 的信号，这就是中频信号。混频电路的负载是中频变压器，T3 的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是 465KHz，可以把 465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过 T3 的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。 此部分是超外差式收音机中最核心的部分，在此有必要简单了解混频的原理。混频是指利用非线性器件对输入的不同频率的信号进行混合产生含多种新频率的混合信号，输入信号一般包含高频调制信号和等幅本振信号。常用的非线性器件有二极管和三极管，在这里我们采用的是三极管，常见的三极管混频电路（UL 为等幅本振信号，Uc 为高频调制信号）如图 3 所示：图 3
11、 三极管混频电路这里我们选用的是方式（b） ，由于三极管的非线性作用，集电极输出电流的频率成分包含 f = pfLqfc（fL 为等幅本振信号，fc 为高频调制信号） 。若使谐振回路调谐在 p=q=1 的差频分量上，则输出的信号频率为 f=f1-f2。我们的目的是使 f 保持一个定值：465kHz（理想曲线） ，但由于双连电容器中= =a+b*，则 f 会随 而改变（实际曲线） ，曲线如图 4 所示：CA1B图 4 曲线图以上的情况可通过调节 Lcd（即磁棒的位置） 、T2 和双连电容器的微调电容改善。我们这里采用的三极管是 9018H，耗散功率为 0.4W，放大倍数为97146，特征频率平均
12、为 620MHz，完全满足需求 2，同时为了减小三极管的噪声干扰和非线性失真，一般 Ic=0.51mA，电路中的 R1 和 R2 是用来设置静态工作点，同时 R2 还有稳定静态工作点的作用。测得电路中的测试点 A 的电流IA0.57mA，静态工作点合理。3.3 中频放大电路它主要由 V2、V3、T4、R3、R4 等组成的两级中频放大器。第一中放电路中的 V2 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，谐振频率是 465KHz。超外差式收音机灵敏度和选择性很高，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。此电路工作在放大区，故应尽可能使它工作在线性区域，另外还要
13、考虑到耗电省、噪声小、工作稳定等，一般 V2的 Ic 调到 0.51.5mA 左右。其中 R3 和 R4 是用来设置两个管子的直流偏置，同时通过减小 R4 的阻值可以提高 V2 的 Ic，同时提高后面电路中扬声器的声音。测得电路中的测试点 B 的电流 IB1.35mA，静态工作点合理。3.4 检波和自动增益控制电路(AGC)检波和自动增益控制电路(AGC)由 V3、C4、C5、R3、R4 等组成。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 V3，V3 既起放大作用，又是检波管，V3 构成三极管检波电路，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
14、R3 加到 V2 的基极，其控制过程如图 5 所示：外信号电压 Vb3 Ib3 Ic3外信号电压 Vc3Ic2 Ib2 通过R3，Vb2R4 分压图 5 AGC 控制过程电路图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，旋转电位器 RP 可以改变 V4 基极对地信号电压的大小，可达到控制音量的目的。 3.5 前置低放电路前置低放电路由 V4、R5、C6 、C7 等组成。检波滤波后的音频信号由电位器 RP 送到前置低放管 V4，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。R
15、5 是用来设置 V4 的直流偏置，C6 为低频耦合电容，C7 为中频旁路电容。V4 管的集电极电流一般设置为 Ic=25mA，测得电路中的测试点 C 的电流 IC2.3mA，静态工作点合理。3.6 功率放大器(OTL 电路)功率放大电路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。此电路采用变压器耦合乙类推挽式功率放大电路，V5、V6 组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8 和 R9、R10 分别是 V5、V6 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。本课设中功率放大电路的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。R11 是LED 的限流电阻，R6 和 C8 是作为电源去耦电路，主要是用来隔绝中高频信号的影响。功放管的发射极电流一般设置为 Ie=13mA，测得测试点 D 的电流ID2.36mA，静态工作点合理。四、实训内容与步骤4.1 组装（1）首先根据元器件清单（见表 1）清点所有元器件，检查有无缺失现象；目测元件外观，检查有无损坏。（2）利用色环读出电阻阻值，将正确的电阻归类放好。（3）测量变压器原边与副边之间的电阻，看有无短路现象。（4）正确辨别二极管、三极管和电解电容的极性，归类。（5）将所有元器件 L 的漆膜、氧化膜清除干净，检查印制板的铜箔线条是否完好，
