超外差式收音机的工作原理

超外差收音机的原理
超外差收音机的原理
超外差收音机是一种特殊的收音机，主要用于接收由地面放射台发射的超短波无线电信号。

超外差收音机采用了特殊的“超外差”技术，可以接收超短波频率的电台信号，为用户提供清晰的声音。

超外差技术的原理是，在单边带滤波器中，将两个截止频率分别设置成锁频后，根据电台发送的信号的频率，把分别设置在两端的滤波器中心频率设置成负差值。

这样，信号就会出现“外差”的现象，被设置在滤波器中心频率位置的信号将会有独特的突出，并且外界的噪声也会消失得很快。

超外差收音机的工作原理：
1.超外差收音机在接收时，会将收到的无线电信号转换成低频信号。

2.低频信号经过调制器进行调制，在调音器中转换为超短波波频信号。

3.超外差收音机将信号传送到滤波器中，通过调节滤波器上的中心频率，使信号的“外差”现象可以体现出来，从而获得清晰的声音信号。

4.最后，将信号传到扬声器里，使用户能够收听清晰的声音信号。

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无线电广播传输过程广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号，经放大后被高频信号（载波）调制，这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化，使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内，高频信号再经放大，然后高频电流流过天线时，形成无线电波向外发射，无线电波传播速度为3×108m/s，这种无线电波被收音机天线接收，然后经过放大、解调，还原为音频电信号，送入喇叭音圈中，引起纸盆相应的振动，就可以还原声音，即是声电转换传送——电声转换的过程。

中波的频率（高频载波频率）规定为525—1605kHz（千周）。

短波的频率范围为3500—18000kHz。

超外差收音机原理图3-2为调幅超外差收音机的工作原理方框图，天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ）一起送入变频管内混合——变频，在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率即通过差频产生的中频（实习图3-2中B处），中频只改变了载波的频率，原来的音频包络线并没有改变，中频信号可以更好地得到放大，中频信号经检波并滤除高频信号（实习图3-2中D处）。

再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。

本机工作原理简述。

电路图见实习图3-3所示C1、B1组成天线输入回路。

VT1、B2、B1、C组成变频级。

VT1为变频管。

初级线圈与C构成变频级负载。

C1、B2组成本机振荡电路，C6为振荡耦合电路，VT2、VT3组成中频放大电路，2AP9为检波电路，R9为音量电位器（带电源开关），C16为高频耦合电容。

VT4、VT5为前置低频放大级、VT6、VT7组成乙类推挽功率放大器。

R16、C21、C17为电源波波电路。

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R12、R10、R11、R13、R17、R18为各级的直流偏置电阻。

超外差收音机超外差收音机的安装：①整机电路分析，熟悉元件在印刷板上安装位置。

超外差式收音机原理（图）2010-10-17 17:25转载自wuwuxihe最终编辑惟有传说简单收音机为了提高灵敏度指标增加了高放级，但高放级级数的增加是有限度的，如果为了提高灵敏度而加多高放级，则不但统调困难，更易发生寄生振荡。

另一个原因在于：晶体管电路对高中低频带的表现是不同的，这就造成了整个收音频带内的指标不和谐。

如果能把收音机固定在一个频带上工作，它的收音质量当然很好，不过事实上许多广播电台并不都挤在一个不大的频带上广播，而是分布在—个很宽的频带中进行广播。

因而，只能在改进收音机的电路上想办法，把这些分散在各波段的电台，在收音机里变成一个预定的频率，这样，就能很好地加以放大了。

超外差电路就是这样的装置。

它将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。

这个固定的频率，是由差频的作用产生的。

如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。

由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。

采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。

外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。

任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。

上图示出了超外差式收音机的方框图。

可以看出，调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。

经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。

通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。

变频很象货物转运。

贷物从遥远的地方由火车运到终点车站，然后由汽车转运到目的地。

贷物内容没有变，但运输工具由火车改为汽车。

还可以再作简单归纳：变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz(备注：这个频率各国不同，或455KHz)，而音频信号(包络线的形状)没变。

超外差收音机的原理CDIO小组（成都信息工程学院，四川，中国）摘要：收音机的原理包括了信号的接受、传输、还原等过程。

本文先介绍无线电广播的传输过程，接着阐述其原理，安装，调试等功能。

关键字：收音机原理一、无线电广播传输过程广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号，经放大后被高频信号（载波）调制，这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化，使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内，高频信号再经放大，然后高频电流流过天线时，形成无线电波向外发射，无线电波传播速度为3×108m/s，这种无线电波被收音机天线接收，然后经过放大、解调，还原为音频电信号，送入喇叭音圈中，引起纸盆相应的振动，就可以还原声音，即是声电转换传送——电声转换的过程。

中波的频率（高频载波频率）规定为525—1605kHz（千周）。

短波的频率范围为3500—18000kHz。

二、超外差收音机的原理图3-2为调幅超外差收音机的工作原理方框图，天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ）一起送入变频管内混合——变频，在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率即通过差频产生的中频（实习图3-2中B处），中频只改变了载波的频率，原来的音频包络线并没有改变，中频信号可以更好地得到放大，中频信号经检波并滤除高频信号（实习图3-2中D处）。

再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。

本机工作原理简述。

电路图见实习图3-3所示C1、B1组成天线输入回路。

VT1、B2、B1、C组成变频级。

VT1为变频管。

初级线圈与C构成变频级负载。

C1、B2组成本机振荡电路，C6为振荡耦合电路，VT2、VT3组成中频放大电路，2AP9为检波电路，R9为音量电位器（带电源开关），C16为高频耦合电容。

VT4、VT5为前置低频放大级、VT6、VT7组成乙类推挽功率放大器。

一．基本要求1.接收频率范围：540HZ-----1600KHZ2.不失真功率大于等于50mW3.选择性大于等于10dB4.工艺组装良好二．无线电广播发射图2-1 无线广播信号发射三．系统的电路实现1.接收机电路框图图3-1接收机电路框图组成2.具体电路图3-2 超外差收音机原理图在发射机中，高频已调波电流流过天线后，形成无线电波向外发射（辐射）。

接收机整体过程：1.电台信号被接收天线（调谐回路的一部分）接收，这个信号记为f s2.本振电路产生频率可调的振荡信号，此信号即为f L3.本振信号与电台信号混频，产生固定中频信号4.中频信号经2级放大5.中频信号经检波，还原发射的音频电信号6.音频电信号经低放，功放，推动喇叭声响四．模块电路的原理1.输入调谐回路原理：任何物体都有其本身的自然谐振频率，当外界对其施加的频率等于其自然谐振频率，就发生了共振。

在物理力学上，表现为振动。

在电学，则表现为谐振，即电磁能量的转换。

图4-1输入调谐回路图4-2 高Q线圈由高Q的磁性天线线圈（提高接收机的选择性）、C A、C A’组成输入调谐回路。

谐振于外来信号的频率（调节可变电容C，可使LC的固有频率=电台频率，产生谐振），信号由L0耦合到L0'，传输到变频管。

2.混频图4-3 混频（主要器件：三极管）有频率变换的作用，利用晶体管特性曲线的非线性部分，使输入信号和本机振荡信号同时加到晶体管上，这时在其输出端就会有两种信号的频率之和及差以及其他频率的信号发生。

因为管子的非线性，集电极输出的电流频率成分有：f=p*f L±q*f c（前者为本振信号，后者为调幅信号）。

所以，混频后，要进行选中频。

LC谐振电路完成了这一任务。

在混频器中，比较重要的是直流工作点。

为了产生混频所必须的非线性和最大的混频增益，直流工作点要合适。

直流集电极(或发射极即图中的A点)电流过大时，则出现不发生混频作用或者混频现象效果较低；电流过小时，则混频管对中频成分的放大作用小。

电子工艺实习---超外差式收音机的安装与调试一、实习目的1. 掌握超外差式收音机的工作原理2. 掌握超外差式收音机的安装与调试技术二、工作原理（一）收音机的基本工作原理超外差式收音机方框图如图1：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。

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，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。

9018-2(S66D)收音机电原理图如图2所示:色点与放大倍数的关系色点放大倍数红 10~25 橙 25~40 黄 40~55 绿 55~80 蓝 80~120 紫 120~180灰 180~270 白 270~400三、S66收音机各部分电路工作原理(一) 、输入回路1、输入电路的作用：从天线到收音机第一级放大器之间的电路称为输入电路，它的作用是从天线感应到的各种信号中把需要的信号选择出来，并传送到下一级电路，同时把其他不需要的信号有效地加以抑制。

2、输入电路的组成和工作原理：输人回路是一个由可变电容器C1、输入调谐线圈L1组成LC並联调谐回路，其作用是从天线接收到的许多频率的信号中,选择出欲收听的电台信号。

被选出的电台信号，再由L2耦合到第一级晶体管的基极。

上图示出了超外差式收音机的方框图。

可以看出，调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。

经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。

通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。

变频很象货物转运。

贷物从遥远的地方由火车运到终点车站，然后由汽车转运到目的地。

贷物内容没有变，但运输工具由火车改为汽车。

还可以再作简单归纳：变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz(备注：这个频率各国不同，或455KHz)，而音频信号(包络线的形状)没变。

这包络线正是我们运输的货物。

混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。

二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。

音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。

若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。

超外差式收音机能够大大提高收音机的增益、灵敏度和选择性。

因为不管电台信号频率如何都变成为中频信号，然后都能进入中频放大级，所以对不同频率电台都能够进行均匀地放大。

中放的级数可以根据要求增加或减少，更容易在稳定条件下获得高增益和窄带频响特性。

此外，由于中频是恒定的，所以不必每级都加入可变电容器选择电台，避免使用多联同轴可变电容器，而只需在调谐回路和本振回路用一只双连可变电容器就可完成选台。

现在，绝大多数商品化收音机都是超外差式的。

民用超外差式收音机的中频一般选择在465kHz或455KHz。

混频器的输出回路和中领变压器专门对465kHz或465KHz谐振。

为什么固定在一个频率能够选择电台呢?原来，仍是调谐回路调选到电台，但本地振荡电路的工作频率随着调谐回路的频率变化，即本振频率总比电台的频率高一个中频，并且中频信号的振幅包络与高频信号的振幅包络完全相同，这就使得音额信号能够通过检波器再现。

什么是超外差式收音机什么是超外差式收音机超外差收音机是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。

如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率(仅是载波频率发生改变，而其信号包络仍然和原高频信号包络一样)，然后再对此固定的中频进行放大，检波，再加上低放级，功放级，就成了超外差式收音机。

工作原理右面是超外差式收音机的工作原理方框图：图中各部分功能如下：从天线接收进来的高频信号首先进入输入调谐回路。

输入回路的任务是：(1) 使之变为高频电流;(2) 。

在众多的信号中，只有载波频率与输入调谐回路相同的信号才能进入收音机。

变频和本机振荡级电子学理论指出：当两个不同频率的正弦交流电通过非线性器件时(例如三极管或二极管)，就会产生许多新的频率成份，其中之一就是这两个频率的差频。

为了达到变频的目的，收音机必须自身有一个产生等幅波的高频振荡器，这个振荡器就叫做本机振荡器，简称“本振”。

从输入回路接收的调幅信号(电台)和本机振荡器产生的高频等幅信号一起送到一个三极管高频放大器。

为了产生新的频率成份，我们使三极管工作在非线性区，这样在三极管的输出端就会产生许多新的频率成份，当然，其中就有我们希望得到的差频。

我们把这一过程称为“变频”。

为了得到一个固定的差频，本振频率必须始终比输入信号的频率高一个固定值，我国工业标准规定该频率值为465kHz。

例如，输入信号的频率是535kHz，本振频率就应该是535 kHz + 465kHz = 1000 kHz;当输入信号是1605kHz时，本机振荡频率也跟着升高，变成1605 kHz + 465kHz = 2070kHz。

这个新产生的差频比原来输入信号的频率要低，比音频却要高得多，因此我们把它叫做中频。

不论原来输入信号的频率是多少，经过变频以后都变成一个固定的中频，然后再送到中频放大器继续放大，这是超外差式收音机的一个重要特点。

以上三种频率之间的关系可以用下式表达：本机振荡频率-输入信号频率=中频中频放大级由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低，所以它比高频信号更容易调谐和放大。

超外差式收音机的工作原理：如图8.1所示。

天线接收到的高频信号经过输入电路与收音机的本振频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHz）一起送入变频管内混合——变频（图中A-A处）。

在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率，即通过差频产生新中频，（图中B处）。

图8.1 超外差式收音机的工作原理图在本机中，C1a、T1组成天线输入回路，V2、T2、C lb、T3组成变频级。

V2为变频管，T3初级为变频级负载，T2、C lb组成本机振荡回路C3为振荡耦合电容。

T3、V5、T4、V6组成一级中放三极管检波电路，T5的初级线圈为V7、V8的负载，T5为音频推挽输出变压器，T6为自耦式功率输出变压器，R p为音量控制电位器（带电源开关）。

C9为音频耦合电容，同时V6、R4、C5、V5组成自动增益控制电路。

R8、C4组成电源滤波电路，R2可以调节V2的直流电流,R4为V5的直流偏置电阻，R9为调节V7、V8的偏流，R12为调整V9、V10的偏流。

2CBI c 正向压降起稳定电压的作用及控制V2、V7、V8的偏流的作用。

图8.2是中夏S66D型收音机的原理电路图。

为了分析方便，它的工作过程可以画成方框图，如图8.3所示。

图8.2 S66D型六管超外差式收音机电路原理图输入调谐电路混频本机振荡中放检波自动增益控制(AGC)前置低放功放(OTL)图8.3 S66D型六管超外差式收音机原理框图1．输入调谐电路输入调谐电路由双连可变电容器的C A和T1的初级线圈L ab组成，是一并联谐振电路，T1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＝1/2πL ab C A，当改变C A时，就能收到不同频率的电台信号。

中频只是改变了载频的频率，原来的音频包络线并没有改变。

中频信号可以更好地得到放大。

中频信号经检波并滤除高频后得到的音频信号（图中D处），再经低放和功率放大后，推动扬声器发出声音。

一、设计目的通过对一台调幅收音机的安装、焊接和调试, 使学生了解电子产品的装配过程, 掌握电子元器件的识别方法和质量检验标准, 掌握收音机的工作原理, 并了解整机的装配工艺, 培养学生的实践技能。

同时要求学生会独立分析电路图, 对照收音机原理图能看懂印刷电路版图和接线图, 并且细心地按照工艺要求进行产品进行调试。

二、收音机工作原理（一）: 超外差式收音机工作原理声音的由震动空气而产生, 借助于声波在空气中传播。

但是这必然不能满足人们对声音的长距离传输, 所以就产生了有线广播传输。

但是这也存在着很大的缺陷。

要消耗太多的金属材料还有人力布线。

所以就产生了无限传输声音信号。

（1）、无线电传输声音的过程方框图（2）、超外差式收音机方框图（3）、超外差式的定义直接放大式无变频和中放, 而是将接收到的高频信号放大, 直接检波取出音频信号。

超外差收音机先将高频信号通过变频变成中频信号, 此信号的频率高于音频信号频率, 其频率固定为465kHz 。

由于465kHz 取自于本地振荡信号频率于外部高频信号频率之差, 故成为超外差。

三、实验设计器材A 教学用收音机原配件一副B 电烙铁, 螺丝刀, 剪刀镊子等必备工具C 万用电表D 吸锡枪E 锡丝若干四、收音机元件介绍①电阻:在本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。

如表格2-1表2-1色差法表值棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5% 10%极性。

④中频变压器（中周）:中频变压器（简称中周）三只为一套, 这三只中周在出厂前均已调在规定的频率上, 装好后只需微调甚至不调, 不要乱调。

中周外壳除起屏蔽作用外, 还起导线的作用, 所以中周外壳必须接地。

⑤磁棒线圈:磁棒线圈的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动镀上锡, 四个线头的接在对应的印制板的焊盘上, 即a,b,c,d点, 线头的判断由图表15可知。

焊接前要仔细辨别b、c引脚, 切不可弄反。

超外差式收音机的基本原理
超外差式收音机基于超外差原理工作。

它的基本原理如下：
1.接收天线捕捉到的射频信号经过放大器增强后进入混频器。

2.混频器同时接收一个由压控振荡器（VCO）产生的另一个频率，将这两个频率混合在一起。

通过混频器的非线性特性，能够产生一个包含原始信号频率和VCO频率差值的新信号。

3.得到这个新信号后，放大器将其放大以便后续处理。

4.接下来，滤波器将这个新信号中的原始信号频率成分滤除，只留下VCO频率差值。

5.差值信号通过解调器解码，最终还原原始信号。

超外差式收音机的优点是接收稳定性高，不需要进行繁琐的频率调整。

缺点是电路复杂度较高，造价较高。