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电子工艺实习报告
实习题目:晶体管超外差收音机(原理,装配及调试)
学
院: 电子与信息工程学院
专业班级: 07 电信(1)班 学 姓 号: 20071305039 名: 鲁建彬
指导教师: 徐伟 报告成绩:
二OO九年十二月 OO九年十二月
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一,实习目的
1. 了解常用电子器件的类别,型号,规格,性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图 书.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用万用表. 2. 学习并掌握超外差收音机的工作原理 3. 熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理,基本掌握手工电烙铁的焊接技术. 4. 了解电子产品的焊接,调试与维修方法.初步学习调试电子产品的方法,提高动手能力.
二,实习器材
1. 2. 3. 4. 5. 电烙铁,焊锡丝 螺丝刀,镊子,钳子等必备工具 万用表 9018-2 型袖珍收音机实验套件 五号电池两节
三,实习概要
超外差收音机在无线电接收机中的应用非常广泛, 二超外差收音机又是无线电接收机的 典型电路.收音机虽然小,可谓五脏俱全,它包含了无线电接收的哥哥功能电路.收音机, 电视机,手机都采用外差电路接收信号,就连雷达接收机同样也采用外差电路,只是他们的 工作频率不同,但接收原理是一样的.近年来由于科技的不断进步,新工艺,新技术,新器 件的不断出现,收音机已朝着电路的集成化,电子调谐,数字显示,电脑控制及多功能,高 指标,使用方便等方向发展. 本实习采用 3V 低压硅管六管超外差式收音机,它由输入回路高放混频级,一级中放, 二级中放,前置低放兼检波级,低放级和功放级等部分组成,几首频率范围为 535KHz~1605KHz 的中波段. 1. 元件说明 ① 中频变压器(以下简称中周)三只为一套,其接线图见印制板图.T2 为振荡线圈的 中周型号为 LF10(红色) ,T3 为第一级中放用的中周(白色) ,T4 为第二季中放的中周(黑 色) .中周外壳初期屏蔽作用外,还起导线的作用,所以中周外壳必须可靠地接地. ② T5 为输入变压器,线圈骨架上有凸点标记为初级,印制板上也有圆点作为标记,器 接线图在印制板上可以很明显的看出, 安装时不要装反 (还可以配合万用表测量进行分辨) . ③ 三极管 VT5,VT6 为 9013 属于中功率三极管放大倍数大约为 180.9014 为低频功放, 放大倍数约等于 250,9018 适合于高频功放,放大倍数约为 120. ④ 电路原理图中所标称的元件参数为参考值, 如与实际给出的元件参数有出入需自己灵 活掌握.所有元件详细情况见元件清单. 2.安装顺序 先装低矮和耐热元件,然后再装大元件,最后再装怕热元件. ① 电阻的安装:先将阻值识别号,可以采
用紧贴式和立式.我门要按 R1——R8 的顺序 焊接, 以免漏掉电阻, 焊接完电阻之后我门需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前得值 是一样(检验是否有虚焊) . ② 电容和三极管的安装:先焊接瓷介电容,要注意上面得读数,紧接这就是焊电解电容 了,特别要注意长脚是"+"极,短脚是"—"极. ,剪脚长度是适中,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 由于调谐用的双连拨盘时离电路板很近,所以在它的圆周内的高处部分的元件脚在焊
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接前先用斜口钳剪去. ④ 焊接发光二极,喇叭和电池座. 元件清单
序 号 1 2 3 4 5 三极管 三极管 三极管 三极管 发光二极 管 6 7 8 磁棒线圈 中周 输入变压 器 9 10 11 12 扬声器 电阻器 电阻器 电阻器 Φ58mm 100Ω 120Ω 330Ω,1.8K BL R6,R8, R10 R7,R9 R11,R2 1个 3支 2支 各1支 26 27 28 29 磁棒支架 印刷电路板 电路图及说明 电池正负极簧 片 13 14 电阻器 电阻器 30K,100K 120K,200K R4,R5 R3,R1 各1支 各1支 30 31 连接导线 双联及拨盘螺 丝 15 电阻器 5K(带开关插脚式) RP 1支 32 电位器拨盘螺 丝 16 17 电解电容 电解电容 0.47μF,10μF 100μF C6,C3 C8,C9 各1支 2支 33 34 自攻螺丝 Φ2*5 1粒 Φ1.6*5 1粒 Φ2*5 4根 3粒 1个 1块 1份 1套 5*13*55mm 红,白,黑 E 型六个引出脚 T1 T2,T3,T4 T5 1套 3个 1个 23 24 25 刻度尺,音窗 双联拨盘 电位器拨盘 各1快 1个 1个 9018 或 3DG201 9018 或 3DG201 9014 或 3DG201 9013H Φ3 红 VT1 VT2,VT3 VT4 VT5,VT6 LED 1支 2支 1支 2支 1支 名称 型号规格 位号 数量 序 号 18 19 20 21 22 瓷片电容 瓷片电容 双联电容 收音机前盖 收音机后盖 682,103 223 CBM-223P C2,C1 C4,C5, C7 C 各1支 3支 1支 1个 1个 名称 型号规格 位号 数量
四,原理介绍
1. 最简单收音机原理 图 1 中 LC 谐振回路是收音机输入回路,改变电容 C 使谐振回路固有频率与无线电发射 频率相同,从而引起电磁共振,谐振回路两端电压 VAB 最大,将该电波接收下来.经高频放 大电路放大后, 通过由二极管 D 和滤波电容 C1 构成的检波电路, 将调幅信号包络解调下来, 得到调制前的音频信号,再将音频信号进行低频放大,送到喇叭,就完全还原成可闻的声波 信号. 这就是最简 AM 收音机(也称高放式收音机)的工作原理,它简单,但可行性,可使 用性太差, 不适合日常使用. 由于高放式收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的放大, 要想在整个中波频段 535kHZ—1605kHZ 获得一致放大是很困难的.因此用超外差接收方式 来代替高放式收音机
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图 1 最简单的收音机组成框图 2. 超外差收音机原理 所谓超外差式, 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,超外差接收方式被广泛采用.如图 2.
图 2 超外差原理 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; 由于谐振回路谐振频率 ,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. 比较起来,超外差式收音机具有以下优点: (1) 接收高低端电台(不同载波频率)的灵敏度一致; (2) 灵敏度高;
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(3) 选择性好(不易串台). 由于直接放大式收音机的灵敏度比较低, 只能接受本地区强信号的电台, 接收远地电台的能 力较弱,它的选择性差,接收相邻频率的电台信号时存在串台现象. 为了提高灵敏度和选择性, 就要采用超外差式收音机. 超外差式收音机有别于直放式收 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固定中频信号(我国规定中频频率是 4 6 5 KHz),由中频放大器进 行放大,然后进行检波,得到音频信号,最后推动扬声器工作. 9018-2 型袖珍收音机,采用典型六管超外差式电路,具有安装调试方便,工作稳定, 灵敏度高,选择性好等特点,功放级采用无输出变压器的功率放大器, (OTL 电路),有效 率高,频率特性好,声音宏亮,耗电省等特色.是一款值得青少年无线电爱好者动手制作的 套件. 3. 9018-2 袖珍型收音机电路的工作原理 图 3 是 9018-2 袖珍型收音机的电路原理图.为了分析方便,它的工作过程可以画成方 框图,如图 4.
图 3 电路原理图
图 4 原理方框图 ① 输入调谐电路
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输入调谐电路由双连可变电容器的 CA 和 T 1 的初级线圈 Lab 组成,是一并联谐振电路, T l 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 f=l/2πLabCA,当改变 CA 时,就能收到不同频率的电台信号. 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 VT l 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. VT l, CB 等元件组成本机振荡电路, T2, 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,T l 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 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 VT 1 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 VT 1 的发射极上. 混频电路由 VT l,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 Tl 的次级线圈 Lcd 送到 VT l 的基极,本机振荡信号又通过 C2 送到 VT l 和发射极,两种频率的信号在 T 1 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.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. 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,谐振频率是 465KHz,与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. 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,R7,R8 和 R9,R10 分别是 VT5,
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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.
五,电路调试
待所有元器件都焊接完成后,测量电流,关掉电位器开关,装上电池(注意正负极)用 万用表 50mA 档表笔跨接在电位器开关的两端 (黑表笔接电池负极, 红表笔接开关的另一端) 若电流指示小于 10mA,则说明可以通电,将电位器打开(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,若测量的数值 A 点位 1mv 左右,B 点大 于 A 点,大约为 1.5mA,C 点大于 B 点,为 4.8mV 左右,D 点位 2mV 左右即可用烙铁将四个 缺口依次连通,再把音量调到最大,调双联拨盘即可收到电台.在安装电路板时注意把喇叭 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. 当测量电流不在规定电流值左右要仔细检查三极管极性有没有装错, 中 周是否装错位置以及虚假错焊等,若测量哪一级电流不正常则说明那一级有问题.
六,心得体会
通过这次实习, 我学习并掌握了晶体管超外差收音机的原理, 了解了收音机各个部分的 工作方式,通过实践巩固了课堂上学习的理论知识.另外,我还学会了如何识别和使用常见 的电子元器件,学会了电烙铁的正确使用方法. 在焊接过程中,我也遇到了元件焊错和虚焊的情况,这给我的调试带来了不少麻烦,但 通过我进一步仔细的检查, 最终还是解决了所有问题. 虽然这次收音机的焊接和调试不是非 常顺利,但这为我以后进行类似的工作积累了宝贵经验,可谓从中受益匪浅.
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