超外差式收音机的设计与实现

超外差式收音机的设计与实现

一、内容摘要

超外差式收音机是最经典的电路设计之一，3V供电，具有安装调试方便、工作稳定、声音宏亮、耗电省等优点。它由输入调谐电路、变频电路、中频放大电路、检波和自动增益控制电路、前置低放电路、功率放大器电路等部分组成。通过对散件的组装，深入学习超外差式收音机的原理，进一步学习电子技术、掌握电子安装工艺、了解测量和调试技术。

二、设计目的要求

1．焊接练习，要求焊点光亮、圆滑，无虚焊。

2．对所有元器件进行检测，并能正确地分析其作用。

3．准确、高质量地进行印刷电路板的焊接。

4．正确地进行调试、对相关电压、电流进行测量。

5．进行统调，检查收台的效果。

三、设计工具材料

四、超外差调幅接收机的组成及原理

图1 工作方框图

如图2所示，电路分析的主线是六个不同功能的三极管。

图2 六管超外差式收音机电路原理图

⑴输入调谐电路：输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T 1的初级线圈组成，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，当改变CA，就能收到不同频率的电台信号。

⑵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VT1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变换成固定的465KHz的中频信号。VT l、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它是产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。混频电路由VT l、T3的初级线圈等组成，其结果是产生各种频率的信号

⑶中频放大电路：主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。

⑷检波和AGC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，检波效率高，有较强的自动增益控制(AGC)作用。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。

⑸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。

⑹功率放大器：主要是输出较大的电压和较大的电流。由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。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。该电路能在较低的工作电压下输出较大的功率，最后到达扬声器发出声音。

五、电路版设计过程

1、绘制电路图：①手工绘制②计算机软件绘制

原则：元件布局合理、美观、方便，线条不能交叉！

2、准备敷铜板：

①根据需要选用敷铜板

②裁剪敷铜板

③对敷铜板表面进行清洁处理（去掉污迹和氧化层）

3、复印电路：

用新复写纸将电路接线图复写到敷铜板上，注意方向，如果所绘制的原理理图是在元件面绘制的，复写时，一定要将图纸反过来复写！

4、描线：可用如下几种方法：①用油漆描线②用指甲油描线

后者需准备一个注射器，将指甲油吸入其中，再用注射器针尖描线。

5、腐蚀：

有两种腐蚀液：①三氯化铁腐蚀液②双氧水+盐酸腐蚀液

前者花费的时间较长，但比较好控制，后者花费的时间短，但易腐蚀过头。

6、钻孔：腐蚀结束后，对电路板钻孔，注意钻孔前，一定要先用定位钉定位，既在钻孔处先钉一个小凹坑，以免钻孔时钻头打滑，将孔钻偏或将钻头折断。

图3电路板

六、收音机组装和调试过程

①使用的主要工具和仪表

电烙铁、吸锡器、焊锡、指针式万用表、数字式万用表、无感改锥

②组装和调试电路的方法和技巧

焊接与装配技巧

1、先不急于焊接，首先对照电原理图熟悉印刷电路板。

2、清点元器件并用三用表进行测试好坏，如三极管的ebc的判断、发光二

极管的正负极、磁棒线圈的初级、次级一定不能搞错，三个中周有没开路？输入变压器的初、次级在焊接前一定不能弄反。尤其是中周、变压器一旦焊接错了再焊下来很容易损坏。

3、仔细阅读装配说明，按照要求一丝不苟进行焊接。

4、在装配前一定要对元器件的质量进行严格的检查，包括电阻的阻值、大电容的漏电、小电容的开路、电位器的电阻及接触是否良好。

5、焊接电解电容时，注意正负极性，并且焊接速度要快，以免过热损坏内部。

6、焊接时要保证无虚焊，有几点要注意：有些三极管的腿不太沾锡，易造成虚焊，故在焊接前要将元器件的腿用摄子好好刮一刮，然后镀上锡以后再焊接到印刷电路板上。

焊接与调试注意事项

1、在使用电烙铁时，首先要检查电源线有没有被烫坏以致裸露出铜线造成触电的危险，有这种情况及时与老师联系，用绝缘胶布将裸露处包好。

2、电烙铁在使用时一定要放在烙铁架上，并且要远离易燃物。人离开时一定要拔下插头，以免造成火灾。

3、在通电调试时，桌面一定要干净，印刷板下面无杂物，以免造成短路，烧毁元器件。

4、测量电压、电流时先看三用表的档位对不对。否则要烧保险丝。

5、焊接顺序：由低到高，由小到大，由耐热到怕热，如：电阻、瓷片电容、电解电容、中周、输入变压器、三极管等。

6、元器件放在电路板的正面（无铜箔的一面）；

7、焊接时要注意工艺要求，元器件排列整齐，电阻采用卧式，电解电容注意正负极，每个焊点焊接时间不要长，焊点光亮；

8、电烙铁上的焊锡不要乱甩，防止烫伤；

调试步骤和方法

1.测量测试点电流:

电位器开关关掉，装上2节5号电池，将万用电表的表笔跨接在电位器开关的两端，若电流在10mA左右，则说明可以通电，将电位器开关打开（音量旋至最小即测量静态电流），用万用表分别依次测A、B、C、D四电流缺口，若测量的数值在以下数值的附近：A=0.36mA，B=0.5mA，C=2mA，D=1.5mA，则可以用焊锡将缺口依次连通，再把音量调到最大，调双联拨盘即可收到电台。我测得的各点数据为：A=0.38mA，B=0.5mA，C=2.2mA，D=1.6mA，与上面的数据出入不大。

2.中频调整:

打开收音机，随便找一个低端电台，先调黑中周T4，调到声音响亮为止，然后调白中周T3，是声音最大。当本地电台已调到很响时，改收弱的外地电台，用第一步的方法调整。再调到声音最响为止。按上述方法从后向前的次序，反复细调二、三遍。

3.对刻度:

调低端：在550-700KHz范围内选一个电台，如中央人民广播电台640KHz，调红中周T2调到640KHz电台声音最大。

调高端：在1400-1600KHz范围内选一个电台，如1500KHz将拨盘指针指在周率板刻度1500KHz的位置，调节双联左上角的微调电容（和CB并联），使电

台声音最大。以上两步需反复二到三次，频率刻度才能调准。

4.统调:

低端统调：收一个最低端电台，调整线圈在磁棒上的位置，使声音最响。

高端统调：收一个最高端电台，调节双联右上角的微调电容（和CA并联），使声音最响。

测试收音机是否已统调好：用铜铁棒来检验，检验时：把双联电容器旋到统调点（高频端、低频端均可）附近的一个电台上，然后把铜铁棒靠近磁性天线T1。如果铜端靠近T1使声音增加，说明T1的电感量大了（因为铜是良导体，当铜棒靠近输入回路时，铜棒上产生感应电流，此电流反作用于输入回路，使输入回路的总电感量小），这时应把线圈向磁棒的端头移动，如移到头还是声音增大，则说明T1的初级圈数多了，应该拆下几圈以减小电感量；反之，若磁棒端靠近T1（磁棒可磁化，会使T1的电感量增加）使声音增大，则说明T1的电感量小了，可把线圈往磁棒中间移动或增加几圈；如果铜铁棒无论哪头靠近T1都使声音变小，说明统调是合适的。

图4最后焊好的收音机（图）

七、故障及解决措施

1、指示灯不亮：发光二极管装反。

2、A点无电流：磁棒线圈C、D端的漆未刮，造成虚焊。

3、B点无电流：VT2管脚焊错；T4中周断线。

4、C点无电流：变压器装反了；VT4管脚焊错。

5、D点无电流：VT5、VT6管脚焊错。

6、收不到台：磁棒线圈1、2、3、4线焊颠倒、四个端点虚焊。

7、无声：喇叭断线、耳机插孔接触不良。

八、收获与体会

本次高频电子课程实习历时两个周，其中包括了超外差式收音机的电路原理图的设计和实际的动手焊接，不仅让我在理论层次上对电路有了更深层次的理解，更让我深入认识到了实践的重要性。

通过这次设计和焊接超外差式收音机，让我对超外差式收音机的工作原理也是有了更深层次的了解。超外差式收音机是采用了变频技术，使接收到的电波信号统一转换为465kHz的中频信号，再经过多级中放和检波，就能得到音频信号。这样的优点是便于信号的统一放大和解调，接收高低端电台（不同载波频率）的，灵敏度一致且灵敏度高，选择性好。但是我发现以上的设计依然存在一些不足。

不足与改进之处：

（一）没有外接天线，在室内的收音效果比较差；

（二）耳机插座不是通用的立体声耳机插座；

（三）由于混频电路处在收音机的前端，混频自身产生的噪音对整机的噪音系数影响较大等。

具体的改进方法：增加外接天线，增强收音效果；将耳机插座改为立体声耳机插座；将R6换为高频扼流圈，以抑制噪声和干扰。

因为上学期有过焊接电路的经验，所以我并没有花费太多的时间就把电路装配并焊接好了。之后我插上电池并打开开关以后，发现灯亮但是喇叭没有任何声音。我把电路板重新拆下来仔细检查之后发现有一个点是虚焊上去的，或者是安装的过程中把这个点给碰掉了。之后我把这个点焊好，把收音机安装好之后，打开开关。就听见了沙沙的声音。于是，我找到了一个信号比较好的地方，慢慢地转动调频按钮，就没转几下，就听到了第一个台，比较清晰。经过我的多次检测和实验，发现一般都稳定在8到10个台之间。在给老师验收的过程中，收到了9个不同频率的电台。

通过认真完成这次课程设计，不但让我们把学过的知识和技能与实践相结合，提高了我们的动手能力，而且从中我们获得了很多新知识，拓展了我们的视野。作为通信工程专业的学生，我们不仅仅要学会电子知识，更重要的是学以致用，而且现在科技日新月异，更应不断充实自己，这样才能在毕业以后有更好的就业机会，才能更好地实现自己的理想！

九、参考文献：

[1]张肃文.高频电子线路.高等教育出版社，2010

[2]刘金梅.超外差收音机原理安装与调试实验指导书，2008

[3]童诗白主编.模拟电子技术基础第4版.北京：高等教育出版，2006

[4]夏术泉.通信电子线路.北京：北京理工大学出版社，2010

青岛农业大学

理学与信息科学学院

高频课程设计报告

设计题目超外差式收音机的设计与实现学生专业班级通信工程09级二班

学生姓名（学号）孙作霖（20092492）

指导教师李爱涛

完成时间2011-11-25

实习（设计）地点信息楼509

2011 年11 月25 日

成绩评定表