低压全硅管六管超外差收音机课程设计报告.docx
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低压全硅管六管超外差收音机课程设计报告
低压全硅管六管超外差收音机课程设计报告
学院:
信息工程学院_
专业:
通信工程__
学号:
19____
姓名:
___
指导教师:
_
第一章设计概述
设计内容
(1)学习识别简单的电子元件与电子线路;
(2)学习并掌握收音机的工作原理;
(3)按照原理图纸焊接元件,组装一台收音机,并掌握其调试方法。
设计的器材介绍
(1)电烙铁:
由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30W,烙铁头式铜制的。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)锡,由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
(4)两节5号电池。
(5)S66E六管超外差收音机套件
设计目的
电子技术课程设计的主要目的就是培养我们的动手能力,同实验的意义是一样的,实验要求我们都日常的示波器能够熟练使用,能够自己动手做出一个像样的东西来。
而电子课程设计就要我们对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程,掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验,不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。
有助于我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业知识。
使我们对电子元件及收音机的装机与调试有一定的感性和理性认识,打好日后深入学习电子技术基础。
同时实习使我获得了收音机的实际生产知识和装配技能,培养理论联系实际的能力,提高分析问题和解决问题的能力,增强独立工作的能力。
同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
具体目的如下:
(1)熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
(2)基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
(3)熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。
(4)熟悉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。
(5)能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。
(6)了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
低压全硅管六管超外差收音机是由6个三极管和个二极管组成的,其中VT1为变频三极管,VT2、VT3为中频放大三极管,VT4为检波三极管,VT5、VT6组成阻容耦合式前置低频放大器。
该机的主要技术指标为:
频率范围:
中波530~1605kHz
中频:
465kHz
灵敏度:
小于lmV/m
选择性:
大于16dB
输出功率:
56mW~140mW
电源:
3V干电池两节)
设计概要:
(1)熟悉电路元件,掌握电烙铁的使用方法。
(2)熟悉收音机的电路原理图、检查清点各种收音机装配零件。
(3)掌握各元器件焊接方法并调试元器件的好坏。
(4)焊接各种零件。
安装时先安装低矮和耐热的元件(如电阻),然后再安装大一点的元件(如中周、变压器),最后装怕热的元件(如三极管)。
(5)调试收音机。
先装上电池,打开电位器,用万用表依次测量D、C、B、A四个缺口电流,若在规定参考值左右则用烙铁连通;再通过调电台判断电路出错位置加以修正。
第二章实验原理
低压全硅管六管超外差收音机主要原理:
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,就成了超外差式收音机。
它由输入回路高放混频、两级中放,前置低放及检波、功放等部分组成,接收的频率范围为535KHz~1605KHz的中波段。
图中VT1及相关元件组成高放及混频,无线电信号经选频电路选频后从VT1的基极输入,本振信号从发射极注入,两者的差频信号经T3传到VT2进行中频放大,VT3及相关电路级成检波电路,经过这部分电路的处理后,在RP端形成低频声音信号,经RP分压后,送入VT4,进行音频推动放大,功率达到一定要求的信号经输出变压器耦合进入VT5、VT6组成的低频功放电路,经过功放放大的音频信号最后在扬声器发出声音信息,以上就是本机的整个工作过程。
图六管超外差式晶体管收音机的电原理图;
1.输入调谐电路
输入电路的主要作用一是接收并选择电台信号,二是频率覆盖。
输入调谐电路由双连可变电容器的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
变频级是以变频管V1为中心组成的电路,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。
变频级包括:
本机振荡器、混频器、选频电路三个部分。
VTl、T2、Cb等元件组成本机振荡电路的任务是产生一个高于输入信号载波频率465KHz的高频等幅信号。
由于Cl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VT1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VT1的发射极上。
混频电路由VTl、T3的初级线圈等组成,是共发射极电路。
(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VTl的基极,本机振荡信号又通过C2送到VTl和发射极,两种频率的信号在T1中进行混频,利用晶体管的非线性特性获得一个新的频率信号,即中频信号。
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
中频放大器是超外差式收音机的极其重要的组成部分。
此收音机为两级中放电路,以中放管VT2和VT3为中心。
各极中频放大器之间采用中频变压器进行耦合。
由于三极管输出阻抗较低,考虑阻抗匹配,所以电源供给从中频变压器初级中心头接入。
同时次级大多数是不调谐的且圈数很少,以便与下一级所接的三极管输入阻抗小的特点相适应。
它的主要任务是放大来自变频级的465kHz中频信号,用谐振回路作负载经过选频电路进行选频,滤掉不必要的信号成分,然后输送给检波级检波。
原理如下:
经过变频级变换成465kHz的中频信号通过T2耦合至VT2基极,经过VT2放大后由T3耦合到VT3进行第二次中频放大,Q3既是第二中放的放大管,又是检波级,经VT3放大后的中频信号利用VT3的be极的PN结的单向导电性进行检波。
R3是第一中放管VT2的偏置电路,C4用来旁路中频信号;R4、R3、RP是第二中放管VT3的偏置电路。
C5、C6是旁路电容,音频信号通过C7耦合到低放级。
4.检波和自动增益控制电路
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。
检波后的音频信号由电位器的滑动臂经隔直电容C7送至低频放大器。
中频信号经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。
收音机在接收强弱不同的电台信号的时候,音量往往相差很大。
电台信号过强,甚至引起失真。
装上自动增益控制后,就能避免这些现象。
自动增益控制(AGC)的控制过程如下:
自动增益控制电路由R3、C4组成。
检波后音频信号的一部分通过R3送回到第一中放管VT2的基极。
由于C4的滤波作用,滤去了音频信号中的交流成分,实际上送回到VT2基极的是音频信号中的直流成分。
当检波输出的音频信号增大的时候,VT3的IC3增大,VT3的集电极电位降低,通过R3,使VT2的基极电位降低,VT2的集电极电流减小,VT2的放大倍数下降,从而保持检波输出的音频信号大小基本不变,这样就达到了自动增益控制的目的。
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、VT6的偏量电阻,使VT5、VT6在没信号输入时,也有一定的集电极电流,用来消除交越失真。
变压器T5起阻抗匹配和倒相的作用,它输出大小相等、相位相反的信号推动三极管VT5、VT6做乙类推挽功率放大。
由T5次级提供的倒相信号使VT5VTQ6交替导通,在VT6的集电极上输出放大了的完整的信号,通过隔直电容C9耦合到扬声器上。
第三章焊接过程
1.熟悉电路元件,掌握烙笔的使用方法
老师发给我们每人一块电路板,这是别人上一届的学长们做好的电路摸板。
老师只是叫我们用烙笔把各种电路元件拆下来,通过拆的过程,使我们熟练掌握烙笔的使用方法,同时使我们熟悉电路元件的焊接过程。
2.发收音机装配零件,检查和熟悉各种零件
老师让我们多次熟悉收音机的电路图和熟悉电路元件,并调试元器件的好坏。
这一天的工作是相对轻松的,仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表,和识别检测常用的电子元件。
这一天最重要的就是常用电子元件的识别和检测。
我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管和三极管。
电阻上的色带是就是电阻的色环标记法,通过色环来表示电阻的大小,有效数字、倍率和允许误差。
现在见到的电阻的色环有四道和五道的,四道环的有效数字是前两道环所代表,而五道环是由前三道所代表。
接着识别电容器,电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等,电容的标注分为直接标注和色标法。
通过学习,我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量,不标单位。
标注1~4位整数时,其单位是pF,标注为小数时,其单位是µF。
也有用三位数字表示容量大小,默认单位是pF,前两位是有效数字,第三位是有效倍率(10m),当第三位是9时,则对有效数字乘以。
而色标法则同电阻器的标注。
检测电容的方法是利用电容的充放电特性,一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象,两只表笔触及被测电容的两条引线时,电容将被充电,表针偏转后返回,再将两表笔调换一次测量,表针将再次偏转并返回。
用相同的量程测不同的电容器时,表针偏转幅度越大说明容量越大。
测试过程中,万用表指针偏转表示充放电正常,指针能回到∞,说明电容没短路,可视为电容完好。
现在说明在模拟电路中常见的二极管,通常二极管有整流、检波、稳压、发光、发电、变容、和开关二极管等。
检测二极管我们利用的是二极管的正向导电性,正向导通反向截止,可以判断管子的好坏。
最后说明三极管的识别和检测,很明显,一般的三极管就是三个管脚,很容易识别,所以识别三极管重要的是识别三极管是HPH或PNP型,以及各管脚所代表的极性。
而这些的判断都需要使用万用表。
判断极性:
对圆柱型三极管,若管脚处接头有突出物,则将管脚冲上,顺时针依次为EBC极若没有突出物,则管脚根处间隙较大的两跟管脚对向自己,顺时针依次为EBC极。
对半圆型三极管,将管脚向上,半圆向自己,顺时针为EBC极。
判断三极管的类型:
在基于以上极性判断的前提下,NPN管,基极接黑表笔,测得电阻较小。
PNP管正好相反。
以上就是我对常用电子元件的识别和检测方法。
3.熟悉收音机的装配
我们在寝室里认真熟悉收音机的电路板的装配图。
4.焊接各种零件并交收音机
这一天,我们就真正进入到电子技术实习的操作中去了,以前虽然接触过电烙铁,总是怀有几分敬畏之心。
而电子电路主要是基于电路板的,元器件的连接都需要焊接在电路板上,所以焊接质量的好坏直接关系到以后制作收音机的成败。
因此对电烙铁这一关我们是不敢掉以轻心的。
影响焊接质量主要取决于焊接工具、助焊剂、焊料和焊接技术。
对焊接工具、助焊剂、焊料这样的物品我们是没任何办法的,唯一可以改善的就是我们的焊接技术,所以焊接技术就直接决定了我们实习的成败。
由于我们使用的电烙铁是新的,所以我们就免除了除锈的工序,直接将电烙铁预热,后上锡,以达到最佳焊接效果。
最终我们在这一天的实习中,焊接了十几个元件,起初没经验,将电阻立得老高,这样既不美观也不牢靠容易形成虚焊,之后有了经验就采取卧式法,既美观又牢靠,只是拆卸时稍微麻烦,需要别人帮忙。
焊接时虽然胆战心惊,但还是总结出了心得,就是焊锡要用一点点下去,电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开,这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。
将他们插好后就依次拆卸下来,先焊接电阻,再焊接瓷片电容(由于瓷片电容不分正负极,所以焊接同电阻)。
然后是三极管,焊接时注意三极管的极性,管脚要放入相应位置。
液体电容在装配时也要注意极性,防止接反,最后就是其他固定位置元件。
在组装收音机中,最重要的就是天线的安装,要将天线绕组区分开,分出匝数多的一侧和匝数少的一侧。
用万用表测量匝数多的还是少的,电阻为零为一侧的绕组。
将绕组多的焊接在电路板上的ab点上,绕组少的焊接在电路板上的cd点上。
焊接完电路板的电子元件后,就要处理电源同电路板的连接,扬声器同电路板的连接。
将电源槽扬声器安装在收音机外壳的对应位置,用焊锡焊接导线在接线柱上。
将电源的正负极焊接在电路板对应位置,扬声器的导线不分正负极所以就近焊接,使导线不容易扭曲干扰为佳。
接下来就是安装电池,调试收音机了。
因为前期安装焊接时谨慎小心,所以安装完电池后,调节双联电容,就可以调节出台了。
调试成功。
第四章收音机调试
收音机的检测
在整机调试前,保证收音机工作在无故障状态(元器件无漏焊、错焊,连接无误,印刷板焊点无虚焊、连焊等),这样才能保证调试顺利进行。
检测按步骤进行,一般由后级向前级检查,先判断故障位置(信号注入法),再查找故障点(电位法),循序渐进,排除故障。
忌讳乱调乱拆,盲目烫焊,导致越修越坏。
1.判断故障位置在低放之前还是低放之中(包括功放)的方法
(1)接通电源开关将音量电位器开至最大,扬声器中没有任何响声,可以判定低放部分肯定有故障。
(2)判断低放之前的电路工作是否正常方法如下:
将音量关小,万用表拨至直流档,两表笔接在音量电位器非中心端的另两端上,一边从低端到高端拨动音量调节盘,一边观看电表指针,若发现指针摆动,且在正常播出一句话时指针摆动次数约在数十次左右。
即可判断低放之前电路工作是正常的。
若无摆动,则说明低放之前的电路中也有故障,这时仍应先解决低放电路的问题,然后再解决低放之前电路中的问题。
2.完全无声故障检修(低放故障)
将音量开大,用万用表直流电压10V档,黑表笔接地,红表笔分别触碰电位器的中心端和非接地端(相当于输入干扰信号),可能出现三种情况:
(1)碰非接地端,喇叭中无“咯咯”声,碰中心端时喇叭有声。
这是由于电位器内部接触不良,可更换或修理排除故障。
(2)碰非接地端和中心端,均无声.这时用万用表R×10档,两表笔接碰触喇叭引线,触碰时喇叭若有“咯咯”声说明喇叭完好。
然后用万用表电阻档点触C9的正端,喇叭中如无“咯咯”声说明耳机插孔接触不良或者喇叭的导线已断;若有“咯咯”声,则应检查推挽功放电路。
3.无台故障检修(低放前故障)
无声指将音量开大,喇叭中有轻微的“沙沙”声,但调谐时收不到电台
(1)测量Q3的集电极电压:
若无,则R4开路或C5短路;若电压不正常,检查R4是否良好。
测量Q3的基极电压,若无,则可能R3开路,或L4次级断线,或C4短路。
(2)测量Q2的集电极电压。
无电压,是L4初级线圈有开路。
电压正常时喇叭发声。
(3)测量Q2的基极电压:
无电压,系L3次级短线或脱焊。
电压正常,但干扰信号的注入,在喇叭中没有响声,是Q2损坏。
电压正常喇叭有声。
(4)测量Q1的集电极电压:
无电压,是L2次级线圈断,L3初级线圈有断线。
电压正常,喇叭中无“咯咯”声,为L3初级或次级线圈有短路,或槽路电容短路。
如果中周内部线圈有短路故障时,由于匝数较少,所以较难测出,可采用替代法加以证实。
(5)测量Q1的基极电压:
无电压,可能是R1或L1次级开路;或C1短路。
电压高于正常值,系Q1发射结开路。
电压正常,但无声,是Q1损坏。
到此如果还是收不到电台,进行下面的检查:
4.杂音较大。
这往往和变频管Q1的质量有关,可以更换一只变频管试一试。
另外,变频管集电极电流太大也会引起杂音大,一般变频管的集电极电流不要超过毫安。
本机振荡过强会产生啸叫声。
产生的原因可能是:
电源电压过高,变频级电流过大等等。
消除方法是:
适当把振荡耦合电容C2的容量减少到5100微微法,C2回路里串联一只10欧左右的电阻。
此外,还可以对调磁棒次级线圈的接头,微调中频变压器(中周)等。
中频放大器自激也会产生强烈的啸叫声,这种啸叫声,布满全部刻度盘,除了强电台的广播能接收到外,稍微偏调一点儿就产生啸叫。
判断是不是中放自激的方法是:
断开变频管的集电极,如果仍然啸叫,就是中放自激;如果啸叫停止,说明啸叫来自变频级。
造成中放自激的原因和处理方法是:
中周外壳接地不良,失去屏蔽作用,可以重新焊好;中放管质量不好,内部反馈太大,应该更换管子;中放管β值过高,引起自激,应更换β值稍微低的管子;两个中周的次序焊错,造成自激,应调换焊好。
整机调试
1.中频电路的调整
调中周的时候,先接收一个低端电台的广播,然后先调L4,再调L3,逐个调节中周的磁帽,使扬声器发出的声音达到最响为止。
磁帽调节到某一个位置的时候,声音最响,这个位置就叫做调谐点,再往里旋或者往外旋,声音都会减小。
如果磁帽完全旋入或者旋出都没有找到调谐点,一般是谐振电容的容量不合适,可以换一个电容再重新调整。
有的时候线圈短路、谐振电容击穿等也会造成没有调谐点。
用本地电台调中周以后,最好选择一个外地电台再仔细调调。
这是因为人的耳朵对声音大小的变化在声音微弱的时候,比声音很响的时候敏感得很多。
中周调整完毕后,要用石蜡把各个中周的磁帽封牢,使磁帽的位置不会由于振动而发生变化。
2.接收范围调整
本机振荡内部尽行调整,包括本振变压器T2、本振微调电容Cb。
先在低端通过本振变压器T2瓷芯调整,将偏离的广播电台调整到正确的接收位置;再在高端通过本振微调电容Cb调整将偏离的广播电台调整到正确的接收位置,这样接收范围就准确无误,不会有丢台现象了。
但可能会出现两端可能有个别电台声音很小的现象,需要统调才能进一步消除。
3.统一调整,调整输入回路--补偿
统调是使本机振荡频率始终比输入回路的谐振频率高出一个固定的中频465KHz。
因为只有465KHz的中频信号才能进入中放级放大,如果能做到统调,整机灵敏度就会大大提高,所以统调也叫做调整灵敏度。
理想的统调是很困难的,实际上实行的是低、中、高三点统调。
统调的具体方法是这样的:
先在低端接收一个电广播,移动磁性天线线圈L1在磁棒上的位置,使声音最响为止。
这样低端统调就初步完成了。
再在高端接收一个电台的广播,调节输入回路中的微调电容器Cat,使声音最响为止。
这样高端统调也初步调好了。
高、低端也要反复调几次。
在1000千赫左右接收一个电台广播,调换垫振电容C3,使声音最响。
其实,只要C3容量正确,一般是不必进行1000千赫统调的。
C3的容量要求比较严格,只能在300微微法和270微微法两个数量值上选取,而且要使用损耗小的高频瓷介电容器。
第五章心得体会
在这学期的实验中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
与队友的合作更是一件快乐的事情,只有彼此都付出,彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。
而团队合作也是当今社会最提倡的。
收音机的课程设计虽然结束了,也留下了很多遗憾,因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙,并没有做到最好,但是,最起码我们没有放弃,它是我们的骄傲!
相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。
我们的激情永远不会结束,相反,我们会更加努力,努力的去弥补自己的缺点,发展自己的优点,去充实自己,只有在了解了自己的长短之后,我们会更加珍惜拥有的,更加努力的去完善它,增进它。
只有不断的测试自己,挑战自己,才能拥有的成功和快乐!
to us, happiness equals success!
快乐至上,享受过程,而不是结果!
认真对待每一个实验,珍惜每一分一秒,学到最多的知识和方法,锻炼自己的能力,这个是我们在本次课程设计上学到的最重要的东西,也是以后都将受益匪浅的。
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