超外差收音机性能指标
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收音机主要技术指标解释1.灵敏度(sensitivity)指收听远距离电台或微弱信号的能力,在技术上定义为:输出指定信噪比(S/N)的音频信号所需的射频(RF)信号强度〖确切的讲,是载噪比〗。
在无线电接收机诸多的性能当中,"灵敏度"无疑是其中最重要的一项,同时,也可能是遭遇最多误解的一项了,灵敏度当然越高越好,而灵敏度指标(所需之最小信号值)则越低越好。
灵敏度可用以μV(微伏)为单位计量天线两端的电压来表示,或是用dBf的信号功率表示〖如100μV/m相当于40dBμV/m〗。
此处的dBf(分贝飞瓦)系指相对于10-15W的分贝值。
将天线端的信号强度分别用两种方法表示的原因是,天线的阻抗有300Ω和75Ω两种,30dBf表示在阻抗300Ω的天线两端,信号为18μV,但在75Ω的天线两端则仅有9μV,如果用dBf的指标来作比较,便不用去考虑这种差别了。
在看到灵敏度是用μV表示时,先应弄清此时的负载阻抗值,如果某一接收调谐器的灵敏度是对75Ω的输入负载标注的,则在折算到300Ω的输入负载时,为能直接进行比较,需将75Ω的电压值增加一倍。
接收调谐器的灵敏度还可进一步明确地规定,如为获得50dB的信噪比的音频信号时,在天线两端所需之电压值,这种称为寂静灵敏度;另一种没那么严格的规定是能够获得30dB信号噪比的音频信号的所需电压值,差不多是刚刚可以听得见声音,称为可用灵敏度〖当然还有用20dB来定义的叫相对灵敏度〗。
在不考虑噪声,只按接收弱信号的能力来衡量叫绝对灵敏度。
射频放大级左右了整体的信噪比。
CW模式需要达到3dB;SSB模式需要达到10dB就行了。
单声道接收和立体声接收的灵敏度也不一样。
单声道接收时,所需射频信号强度可以小些,而在收听立体声广播时,接收调谐器所需的信号强度就可能会比收听单声道时高出一倍还多。
2.邻频选择性(adjacent channel selectivity)和灵敏度相反,邻频选择性指标数据以越高越好。
超外差式收音机报告
超外差式收音机是一种常见的收音机设计,它采用了超外差原理来实现对不同频率的收音信号的接收和解调。
超外差式收音机的基本原理如下:
1. 接收:首先,外置天线将无线电信号转换为电信号,并传输到射频放大器。
射频放大器会增强信号的强度,并去除掉部分噪声。
2. 混频:接下来,信号经过混频器进行混频处理。
混频器会将射频信号与本地振荡器产生的信号进行相乘。
这样就会产生两个新的信号:一个是低频信号,它与原始音频信号频率相同;另一个是中频信号,它是原始信号频率与本地振荡器频率之差。
3. 变频:接下来,中频信号会通过中频放大器进行放大。
这样可以增强信号的强度,并去除部分噪声。
4. 解调:接下来,信号经过解调器进行解调。
常见的解调方式包括调频解调和调幅解调。
调频解调器会将调频广播信号转换为音频信号,而调幅解调器则会将调幅广播信号转换为音频信号。
5. 放大:最后,解调后的音频信号会经过音频放大器进行进一步放大,然后传递到喇叭或耳机中进行播放。
超外差式收音机的优点包括接收性能稳定、抗干扰能力强、音
质好等。
然而,它也存在一些缺点,例如成本较高、制造复杂等。
超外差式收音机是一种常见的收音机设计,它可以对不同频率的无线电信号进行接收和解调,使我们能够收听广播等音频内容。
超外差调幅收音机学号:**********姓名:***专业班级:电子093目录1 前言 (1)2电路原理 (1)3调幅半导体收音机的工作原理 (2)3.1调幅的过程 (2)3.2调幅收音机的工作原理 (3)4各电路模块设计及原理分析 (3)4.1输入回路 (4)4.2变频级回路 (4)4.3中频放大及检波回路 (6)4.4低放级回路 (7)4.5功率放大回路 (8)5 收音机的调试 (8)5.1调整三极管的静态工作点 (8)5.1.1.三极管静态工作点的选取 (8)5.1.2.静态工作点调整前的检查 (9)5.1.3.静态工作点的测量与调整 (9)5.2中频频率调整 (9)5.3接收频率范围的调整 (10)1前言本学期学习了《高频电子线路》这门课程,对无线电通信的理论知识有了进一步的理解和认识。
此外电子设计自动化技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节,个中软件应用到电子设计,使电路的设计,调整和改进更加高效便捷。
低频信号有效的发射出去需要经过高频信号调制,利用高频信号作为载波,对信号进行传递,可以用不同的调制方式。
在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。
目前调频式或调幅式收音机,一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
这次课程设计我选用的是超外差式调幅收音机。
2电路原理图2.1 超外差调幅收音机基本原理方框图超外差调幅收音机基本原理:空间有许许多多电台发送的电磁波,它们都有自己的固定频率,收音机通过天线和由电感线圈和可变电容器组成的谐振电路(称调谐电路)来选择性的接收所需高频信号。
由调谐电路选择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号,并且十分微弱,需要先经过高频小信号放大器进行放大处理,再经过变频器(混频器和本振)将高频信号变为频率为465KHz的中频信号,这是超外差式收音机的核心部分,由于它是调制信号,喇叭无法将这种信号直接还原成声音,因此,必须从高频信号中把音频信号分离出来,这个分离过程称为解调,或检波。
(二 〇 一 六 年 一 月课程设计报告 题 目:超外差式调频(FM )收音机(硬件部分)学生姓名:学 院:信息工程学院系 别:电子系班 级:电子13-1指导教师:杨玉兰目录第一部分调频收音机原理及电路组成 (1)一、调频收音机原理 (1)1频率调制 (1)2 调频收音机原理 (2)二、调频收音机电路组成 (2)三、调频收音机主要芯片 (3)(一)调频高频/混频电路TA7358AP (3)(二)中频放大器MC1350 (4)(三)运算放大器TL082 (7)(四)乘法器MC1496 (8)(五)音频功放LM386 (9)第二部分调频收音机的个单元电路设计与电路功能验证 (11)一、高频及混频电路设计与电路功能验证 (11)(一)高频及混频电路 (11)(二)混频数据及数据结果分析 (12)二、中频放大电路设计与电路功能验证 (13)(一)中频放大电路 (13)(二)中放数据及数据结果分析 (14)三、鉴频及低频放大电路设计与电路功能验证 (14)(一)鉴频及低频放大电路设计 (14)(二)鉴频及低放数据及数据结果分析 (15)第三部分单元电路级联与收音机效果验收 (16)一、收音机效果验收 (16)三、课程设计体会及建议 (16)第一部分 调频收音机原理及电路组成一、调频收音机原理1频率调制调频(FM )是用音频信号去调制高频载波的频率,使高频载波的瞬时频率随调制信号而有规律的变化,载波的幅度保持不变。
已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。
已调波的振幅保持不变。
调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM 表示。
设调制信号为:t Ω=ΩΩcos U )t (U m载波信号为:t C C C ωcos U )t (U =调频时,载波电压振幅度Ucm 不变,而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化,即为:)(t t U K t C C C C ωωωω∆+=+=Ω)()(f 式中C ω为载波角频率,又称为调频波中心频率;f K 为比例常数表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小。
(二 〇 一 六 年 一 月课程设计报告 学校代码: 10128学 号:201310203045题 目:超外差式调频(FM )收音机(硬件部分)学生姓名:学 院:信息工程学院系 别:电子系班 级:电子13-1指导教师:杨玉兰目录第一部分调频收音机原理及电路组成 0一、调频收音机原理 01频率调制 02 调频收音机原理 (1)二、调频收音机电路组成 (1)三、调频收音机主要芯片 (2)(一)调频高频/混频电路TA7358AP (2)(二)中频放大器MC1350 (3)(三)运算放大器TL082 (6)(四)乘法器MC1496 (7)(五)音频功放LM386 (8)第二部分调频收音机的个单元电路设计与电路功能验证 (10)一、高频及混频电路设计与电路功能验证 (10)(一)高频及混频电路 (10)(二)混频数据及数据结果分析 (11)二、中频放大电路设计与电路功能验证 (12)(一)中频放大电路 (12)(二)中放数据及数据结果分析 (13)三、鉴频及低频放大电路设计与电路功能验证 (13)(一)鉴频及低频放大电路设计 (13)(二)鉴频及低放数据及数据结果分析 (14)第三部分单元电路级联与收音机效果验收 (15)一、收音机效果验收 (15)三、课程设计体会及建议 (15)第一部分 调频收音机原理及电路组成一、调频收音机原理1频率调制调频(FM )是用音频信号去调制高频载波的频率,使高频载波的瞬时频率随调制信号而有规律的变化,载波的幅度保持不变。
已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。
已调波的振幅保持不变。
调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM 表示。
设调制信号为:t Ω=ΩΩcos U )t (U m载波信号为:t C C C ωcos U )t (U =调频时,载波电压振幅度Ucm 不变,而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化,即为:)(t t U K t C C C C ωωωω∆+=+=Ω)()(f 式中C ω为载波角频率,又称为调频波中心频率;f K 为比例常数表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小。
收音机的评价指标,是根据收音机的性能参数来判定的。
一、收音机的基本指标1.收音机的灵敏度灵敏度是用来衡量收音机接收微弱信号能力的。
灵敏度用mV/M(毫伏/米)来表示。
其含义是当电磁波中心场强为1mV时,收音机距离信号源1米时,能够输出额定功率,正常接收信号。
一台收音机灵敏度越高,其越能接收远地的微弱信号,也就是说,能够接收的电台就越多。
比如灵敏度为0.5mV/M的收音机就比1.5mV/M的收音机灵敏度高得多。
收音机的灵敏度,在同一接收波段中,允许灵敏度有些许差异。
但在同一波段,其灵敏度不得低于标称指标。
2.选择性选择性反映了收音机对干扰的抑制能力。
•一台收音机的天线上能同时感应到许多电台的不同频率信号电压,要准确选出其中之一,又抑制其他,不使它们互相串扰,•这就是收音机所谓选择性。
抑制干扰能力越强,收音机的选择性就越好。
在中、短波段中发射的电台数相当多,工作频率非常接近,因此要求收音机要有很好的选择性,否则就会发生混台现象而不能正常收听。
选择性用分贝(db)表示。
当代收音机因均是超外差式,所以其选择性最低不能小于20db。
高档收音机其选择性可达46db。
其含义是当收音机对临近频率,接收中波640KHZ 时,对临近频率10KHZ(630KHZ和650KHZ)的信号的抑制能力。
即10log×(调谐频率信号的输出电压×临近频率信号的输出电压)3.象频干扰衰减象频干扰是超外差式收音机特有的。
所谓象频,指比本振信号高一个中频的电台信号与比本振低一个中频的电台信号,同时被混频器输出,造成的串台现象。
这种现象也称作假象频率干扰。
超外差式收音机的接收频率,比本振低一个中频。
比如:收音机在接收频率为550KHZ的电台时,本振信号为1015KHZ,如果有一个电台频率为1480KHZ,在天线谐振电路中没有被抑制而进入混频,则同样产生差频465KHZ信号,被送入中频放大器,通过检波而放出声音。
这样我们将听到两个电台的声音,一大一小,大的是主接收频率电台,小的是象频电台。
超外差收音机实验报告超外差收音机实验报告一、引言收音机是我们日常生活中常见的电子设备之一,它能够接收无线电信号并将其转化为声音。
而超外差收音机则是一种高级的收音机,其采用了超外差原理,具有更好的接收性能和抗干扰能力。
本实验旨在通过搭建一个简单的超外差收音机电路,探究其工作原理和性能。
二、实验器材和原理1. 实验器材:- 电感线圈:用于接收无线电信号。
- 电容器:用于调节电路频率。
- 变压器:用于提供电源。
- 集成电路:包括放大器、混频器等。
- 音频放大器:用于放大信号。
- 扬声器:用于输出声音。
2. 实验原理:超外差收音机的工作原理是将接收到的无线电信号与本地振荡器产生的信号进行混频,得到中频信号。
然后经过放大和解调处理,最终输出音频信号。
三、实验步骤1. 搭建电路:首先,将电感线圈与电容器串联,形成一个谐振回路。
然后,将谐振回路与放大器和混频器相连。
接下来,将混频器与音频放大器相连,最后将音频放大器与扬声器相连。
2. 调试电路:接通电源后,通过调节电容器的值,使得电路的谐振频率与无线电信号的频率相匹配。
然后,调节放大器和混频器的增益,使得接收到的信号能够得到放大和混频处理。
3. 测试接收效果:使用调谐器调节到不同的无线电频率,测试收音机的接收效果。
注意观察信号的清晰度和音质。
四、实验结果和分析经过实验,我们成功搭建了一个超外差收音机电路,并进行了测试。
实验结果显示,该收音机能够接收到不同频率的无线电信号,并输出清晰的音频信号。
在调谐器调节到不同频率时,音质也保持良好。
超外差收音机相比普通收音机具有以下优势:- 更好的接收性能:采用超外差原理,能够更好地接收到远距离的无线电信号。
- 更强的抗干扰能力:由于混频处理,能够抑制外界干扰信号,提高接收质量。
- 更高的音质:经过放大和解调处理,音频信号更加清晰。
然而,超外差收音机也存在一些不足之处:- 成本较高:超外差收音机的电路结构相对复杂,所需的器件和元件较多,造成成本较高。
超外差式收音机原理(图)一、最简收音机原理图1-1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。
图1—1 最简单的收音机组成框图这就是最简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。
二、超外差式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3-4。
图1—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。
超外差式收音机----一直接放大式和超外差式•直接放大式:接收到的各种信号中用选频电路直接选出所需要的无线电信号,在经过放大检波等等。
特点:输出功率高、灵敏度高,不过是用于固定频率的接收,对于多个电台接受时,调谐比较复杂。
•超外差式主要特点是把接收的已调波信号的载波角频率先变成频率固定不变的中间频率(中频:我国工业标准规定该频率值为465kHz),振幅的变化规律保持不变,然后再经中频放大、检波、电压和功率放大。
方框图二超外差式收音机原理将高频信号的载波频率降低为中频是由变频器完成,变频器由混频器和本级振荡器组成,从频谱的角度看是完成频谱的搬移,频谱内部结不够不变,即Ws、Ws-Ω、Ws+Ω→Wi、Wi-Ω、Wi+Ω。
然后利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波,解调出与调制信号线性关系的电压,随后通过电压放大,功率放大,有扬声器还原为原来的声音。
原理图变频级变频作用:变频级是以晶体管BG 1 为中心,它兼有振荡、混频两种作用。
它的主要作用是把输入的不同频率的高频信号变换成固定的465kHz 的中频信号。
变频回路•变频回路由混频器、本机振荡器和选频电路组成。
天线所接收信号由L 2 耦合到BG 1 的基极,本机振荡信号通过C 3 耦合到BG 1 的发射极。
只要适当地调整BG1的上偏置电阻R ,使BG1的发射结工作在非线性区,两种频率的信号在BG 1 中混频,混频后由集电极输出各种频率的信号。
其中包含本机振荡频率和电台振荡频率的差额等于465kHz 的中频信号。
调谐回路调谐回路是由可变电容Ca 、Cb和天线线圈L1组成。
调节可变电容C可使LC的固有频率等于电台频率,产生谐振,以选择不同频率的电台信号。
再由L2耦合到下一级变频级。
本振回路本振条件:正反馈(相位条件)幅度(反馈量要足够大)晶体管BG 1 、可变电容C b 、振荡变压器B 2 和电容C 3 构成变压器反馈式振荡器。
它能产生等幅高频振荡信号,振荡频率总是比输入的电台信号高465kHz 。
ZX-921型超外差收音机的装调ZX-921型超外差收音机的装调ZX-921型超外差收音机的装调一、设计任务与要求1、了解超外插式收音机的工作原理和装配过程。
2、掌握电子元器件的识别及质量检验。
3、学习整机的装配工艺。
4、培养动手能力及严谨的学习态度。
二、主要技术指标1、频率范围:中波530—1605KHz2、中频:465KHz3、灵敏度:小于1mV/m4、选择性:大于16dB5、输出功率:56mW—140mW6、电源:1.5V(1.5V干电池一节)三、原理及图1、超外差收音机原理ZX-921型套件为低压全硅管袖珍式八管超外差式收音机,外形尺寸为150×78×38mm。
本机造型新颖、结构简便、用电经济、灵敏度高、选择性好、音质清晰、放音宏亮等特点。
该机电路设计简洁合理,且采用通用元器件,选材、装配、调试、维修都很方便。
图1是ZX-921型超外差式收音机电路原理图,图2是ZX-921型收音机的印刷电路板图。
由上述电路图可见,ZX-921型收音机是由8个三极管和2个二极管组成的,其中BG1为变频三极管,BG2、BG3为中频放大三极管,BG4为检波三极管,BG5、BG6组成阻容耦合式前置低频放大器,BG7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。
如图1所示,L1从磁性天线(磁棒)上感应出的电台信号,经由L1和Cl-A组成的输入调谐回路选择后,只剩下需要的电台信号,该信号耦合给L2,并由L2送BG1的基极和发射极。
由于调谐回路阻抗高,约为100kΩ,三极管输入阻抗低,约为1~2kΩ。
要使它们的阻抗匹配,使信号输出最大,就必须适当选择L1与L2的圈数比,一般取L1为60~80圈,L2取L1的十分之一左右。
2、超外差收音机电路图图1 超外差收音机电路图3、超外差收音机的印刷电路板图及其它图2 ZX-921型收音机的印刷电路板图及其它四、收音机调试步骤收音机的调试主要包括:基本调试(外观检查和静态电路测试)、中周调整、中频频率调整、统调。
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。
下面主要说明一下超外差收音机的一些特点:一、超外差式收音机电路结构:超外差式收音机的特点是有频率变换(变频)过程,采用固定调谐的中频放大器。
一般包括下面几个部分:变频级、中频放大级、检波级、低频前置放大级、低频功率放大级。
其中变频级包括混频器和本机振荡器两个部分。
天线接收到的高频调幅信号,经过调谐回路和选择,送入变频级的混频器。
本机振荡电路则总是跟踪着接收的信号,产生高一个固定频率的等幅振荡信号,这个信号也送入混频器。
送到混频器的两种信号,利用放大器件的非线性特点产生一种新的差频信号。
高频调幅信号经过变频级后,只是变换了载波的频率,而调制规律没有改变,仍然是调幅信号。
二、超外差式收音机的性能特点:1、由于固定中频频率比较低,所以中频放大器的增益高、工作稳定,因此收音机的灵敏度可以做到很高。
2、各个波段外来的高频信号都是变成固定中频之后再放大的,中频放大的增益不随外来信号的频率变休而变化,各个波段的信号都能够得到均匀的放大,这对多波段收音机特别有利。
3、由于工作频率固定,各中频放大的调谐回路,可按需要专门设计、调整,从而获得理想的矩形谐振曲线,这不公可以提高邻近波道的选择性,也可以使上下边频信号获得同样的放大,降低了频率失真。
所以超外差式收音机不仅选择性很好,而且失真也小。
但是,超外差电路的最大缺点就是会遇到很多的干扰。
比如:由于差频关系而产生的外差机特有“像频干扰”,等等。
同时,我们在选收音机的时候,要检查收音机的失真情况,这里有一个小小的技巧,供大家参考:我们应当将音量控制电位器调节在音量较轻、音量适中和音量最响三个不同的响度来试听。
一般说声音较轻时,失真应当较小,音量超过额定值的时候失真会显著增加。
需要注意的是,在试听收音机失真情况的时候,必须将台调准,不然无法判定失真的大小。
超外差收音机性能指标
收音机质量的高低是用其性能指标来衡量的。
国家标准中规定的指标很多,我们就其重要的几项作一介绍。
1.灵敏度 收音机正常工作(即输出功率和输出信噪比达到额定值)时,天线上感应的最小信号(场强或电势)称为灵敏度。
它反映收音机接收微弱信号的能力。
使用磁性天线接收信号时,用电场强度来表示,其单位是mV/m,一般中波段收音机的灵敏度应不劣于2mV/m;使用外接天线或拉杆天线时,灵敏度用电势表示,单位是μV。
2.选择性收音机抑制邻近电台信号干扰、选择有用信号的能力称为选择性。
它反映收音机选择电台的能力。
调幅广播电台的中心频率是按9kHz间隔来分布的,故收音机的选择性通常用输入信号失谐±9kHz时,灵敏度的衰减程度来衡量,一般要求收音机的选择性大于20dB。
3.失真度收音机输出波形与输入波形相比失真的程度称为失真度。
收音机中对音质有影响的主要是频率失真和非线性失真。
4.波段覆盖范围收音机所能接收的载波频率范围。
调幅收音机的中波段频率范围为535~1605kHz,而短波范围则为1.6─26MHz,调频收音机的覆盖范围为88─108 MHz。