fm收音机广播

4.3基于FM模块的数字调谐收音机设计

4.3.1 设计目的

（1）掌握数字调谐收音机的组成原理和设计方法。

（2）掌握FM模块（TEA5767）的性能和使用方法。

（3）设计一个用单片机控制并显示调谐频率的简易数字调谐收音机，自己设计控制电路和软件的设计与调试。写出设计报告。

4.3.2 设计任务与要求

（1）FM接收频率范围：88MHz～108MHz。

（2）设计硬件控制电路和单片机控制程序完成对FM收音模块的操作。

（3）有电台自动搜索功能，能够控制电台搜索方向，搜索到电台信号后即可收听电台播音。

（4）有电台频率显示功能，电台存储功能，至少可存储5个电台。

（5）给出详细的电路原理图，程序流程图与主要代码。

4.3.3 调频收音机原理和FM模块简介

1.调频收音机原理

现代调频收音机大都采用超外差接收机。其工作原理框图如图4-15所示。

高频放大器混频器中频放大器限幅鉴频器音频放大器本地振荡器自动增益控制电路自动增益控制电路VCOAFCAGC调谐器

图4-15 FM收音机原理图

从广播电台发射的射频调频信号传播到用户收音机天线后，感应出的电压信号非常微弱，通常为微伏级，必须经高频放大器放大后进入混频器，混频器只改变调频信号的载波频率，其它调制参数不变。无论电台信号频率为多少，混频器输出固定频率的中频信号，传统收音机中频频率是10.7MHz，TEA5767的中频采用225kHz，中频信号送到中频放大器放大后进行限幅鉴频，解调出音频信号，经音频放大器送到扬声器，用户可以听到声音。

调谐器的作用是将目标电台的信号频率选择出来，抑制其它电台频率的信号。目前主要有手动调谐和电调谐两种形式，TEA5767是电调谐器。自动频率控制（AFC）是一个频率负反馈系统，可以使本振频率自动锁定到预期的标准频率上。为了提高调频收音机的接收动态范围，可设有自动增益控制电路，此电路还可以补偿接收机增益的不稳定型。

锁相式FM小型收音机

作为本机震荡器，接成共基电路，作为混频则工作在共射电路，输入信号从调谐在中心频率98MHz上的宽带谐振电路加到晶体管的基极上，本振回路的调谐范围是44~54MHz，2次谐波正好覆盖FM整个频段。

收音机的工作性能在很大程度上与晶体管BG集电极电流中的二次谐波成份大小有关。为了提高二次谐波幅度，反馈电容C4的取值是基波振荡哭时 的2-3倍。

作为同步检波器时，晶体管BG接共基极电路。对于音频信号来说，由锁相头管子BG1基极电容取值很大（2.2uF)，可以认为BG1基极接地，这时的音频(也就是混频后的中频)信号放大倍数约等于音频负载阻抗与BG1的射极电阻(100Ω)阻值之比。检波电容(4n7)旁路检波后的载频成分。一旦收音机捕捉住某一调频台信号，其输出音频信号值就可达到数十MV(负载阻抗不小于1K,即第二级输入电阻)，若是下一级为高阻耳机来说是足够的，而下一级为前置低放的输入电阻也足够大于1K,而且该幅值与被接收信号的强弱无关。对于同步检波器的工作原理，这里不做具体分析，只是请读者注意到，本振频率在一定范围内受于输入信号频率这一事实，这是由于当本振信号二次谐波频率接近于某一频率的接收信号时，晶体管BG集电极电流中将有二者混频后输出的低频成分，使晶体管输出电导随之改变，于是本振频率也产生变化，这和锁相接收的过程完全类同，本振频率被外来信号所同步。

本机在灵敏度方面不比超再生式收音机逊色，但没有所谓的“超再生背景噪音”，只是在捕捉信号时会产生瞬间噪声。又由于本振回路和输入回路的调谐频率差很大，所以天线的本振辐射很小，不会干扰的邻近的收音机。对于较强的输入信号，本机的频率保持范围较大，也就是通常所说的自动频率调节作用较强，表现出来好象是选择性不好。

电路中所用晶体管BG1可以是任何型号的NPN型小功率硅管，只要求其截止频率在200MHZ以上，例如9018,3DG4,3DG6,3DG8等都能用，放大倍数最好在50以上。线圈L1和L2都是空心的，制作方法见原理图。

电子测量与仪器实训报告

—————超外差式调幅收音机的组装

系别：电子工程系

专业：电子信息工程技术

班级：12电信

学号：**********

姓名：*** 时间：2014年6月

目录

一）实训名称与内容

二）实训目的

三）实训原理简述

四)整机组装及工艺

五)整机调试

六）实训总结

1）实习名称与内容

电子产品安装实习——超外差式调幅收音机的安装

2）实训目的

(1)从电路板上拆旧的元器件并测量，然后又把元器件焊接上去；

(2)学习元器件的基本识别方法和参数测试方法；学习万用表的基本使用方法；

(3)焊接收音机的电路板，安装收音机，了解收音机的工作原理；

(4)学会看懂收音机的电路原理图；

(5)了解装配技术有关常识；

(6)掌握基本的焊接技术，培养在工作中耐心细致，一丝不苟的作风；

(7)学习使用万用表对电路性能测试方法和测量数据的分析；

(8)通过对收音机的安装，焊接，调试，了解电子产品的装配全过程，训练动手能力掌握元器件的识别，建议测试，及整机调试，装配工艺；

(9)收音机的装配和调试合格；

(10)学习科研生产工作的总结方法。

3)实训原理简述

AM收音机： 有直放式和超外差式，直放式灵敏度低，原理结构简单。就是用调谐电路选出一个频率的电波，经过高频放大，放大高频，再进行检波，还原音频，最后进行音频，功率放大，经扬声器输出。 超外差式灵敏度高，电路较简单。也是先用调谐电路选出电波，送到高放，有的直接进行变频，所谓变频就是由本级产生一个可以变化的频率，用一个晶体管把外来信号和本振信号混合，产生两信号相加，相减等频率，而后由中频变压器选出相减的信号进行放大，这个频率是固定的，国家规定是465KHz，由于所有送进收音机的信号都变成一个固定频率，灵敏度非常好。465KHz的信号送进中频放大，每一级与每一级的耦合都是用中频变压器，其他信号被屏蔽了，保证了收音机的品质。再经过检波还原音频，加上两级音频放大和功率放大，经扬声器输出。

调幅收音机（AM）与调频收音机（FM）的区别

1. 基本概念

收音机是一种小型的无线电接收机，主要用于接受无线电广播节目，收听无线电发射台。首先说一下收音机的种类，按解调方式和波长可以分为以下几类：

调幅收音机（AM）：

• 长波收音机（LW，Long Wave）

• 中波收音机（MW，Medium Wave）

• 短波收音机（SW，Short Wave）

调频收音机（FM）

我们一般用的收音机都是FM收音机，FM收音机可以接收的波段一般是在87-108MHz（读做百万赫兹）。

稍微好一点的也可以接收AM的，AM一般可以接收到的波段为530-1710KHz（读做千赫兹），这个波段一般都是国外的广播电台。

为了更加深入的理解，我们首先解释一下AM，FM这两个名词：

AM：Amplitude Modulation 调幅 AM通过改变输出信号的幅度，来实现传送信息的目的，调整让电磁波的振幅随着声波的振幅强弱而改变（振幅随时间变化）。

可以用下图表示：

调幅就是通常说的中波，范围在503-1060KHz。一般中波广播（MW:Medium Wave）采用的是调幅（Amplitude

Modulation）的方式，所以大家慢慢的就用AM来表示MW。实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播。像在高频（3-30MHz）中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM，甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯（116-136MHz）也是采用AM的方式。

FM：Frequency Modulation 调频

FM是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式。调整让电磁波的频率随着声波的振幅强弱而改变（频率随时间改变）。

我们习惯上用FM来指一般的调频广播（76-108MHz，在我国为87.5-108MHz，日本为76-90MHz，MHz读为百万赫兹），事实上FM只是一种调制方式，即使在短波范围内的27-30MHz之间，做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段，也有采用调频（FM）方式的。