收音机设计专业寒假实习报告
1.收音机设计专业寒假实习报告 篇一
超外差课程设计报告 设计目的
1、熟悉晶体管超外差收音机各组成部分,工作原理和电路元件的作用原理。
2、初步掌握晶体管超外差收音机的安装与调试。
3、培养分析问题和解决问题的能力,对动手实践能力有所提高。
4、培养动手能力及严谨的科学作风,加深我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业知识。
5.加深理论与实践的结合,为今后的学习做更好地准备。所需器材 1、9018型袖珍收音机实验套件
2、电烙铁
3、螺丝刀、镊子、剪刀等必备工具。
4、松香和锡条
5、两节5号电池。课程设计概要
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。原理介绍
收音机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机变成音波。由于广播事业发展,天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机,但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱,直接把它送到检波器不太合适,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,把高频信号放大。即使已经增加高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听还可以,但要用扬声器就嫌太小,因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大,但是选择性还较差,调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍,一般要有几级的高频放大,每一级电路都有一个谐振回路,当被接收的频率改变时,谐振电路都要重新调整,而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样,为了克服这些缺点,现在的收音机几乎都采用超外差式电路。超外差式收音机: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,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1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。
简单流程:
天线(磁性天线)接收无线电广播信号(多种信号)→波段选择→调谐(选取一种信号)
→高频放大→混频(本振与信号)→差频信号(中频)→放大(中放)→检波 音频→低频放大→功率放大→扬声器(耳机)放出音频信号(声音}。
超外差式晶体管收音机的电原理图如图1;
超外差式收音机的组成框图如图2 所示,其各级的作用如下
图1 超外差式晶体管收音机的电原理图;
图2 超外差式收音机的组成框图
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。参数选择
测量电流,打开电位器,二极管正常发光,测试点A、B、C、D电流大小。变频级IA=0.2mA,中频放大级IB=0.3mA,低频放大级IC=1.7mA,功率放大级ID=1.1mA。
调中频:调节T3、T4使其都谐振在465KHz上。
调覆盖:调节线圈的位置使其谐振频率在535KHz-1605KHz上。
调本机振荡频率:调节T2使本振频率比接收电台信号高465KHz。由于收音机中周出厂时都已调节好,安装时可以微调或者不调。实验结果
经过调试,收音机已经能够很好地工作,收到部分频道。
7.心得体会
这次的课程设计,我们自己动手,掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装,感觉有趣的同时也学到了不少东西。它将基本技能训练,基本工艺知识和创新启蒙有机结合,培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生,仅会操作鼠标是不够的,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
两周的学习,我们从一开始的好奇与懵懂到自己动手组装好收音机,这个过程中,认识了各器件以及原理图,当收音机完成并且能够收音时,那种激动对于我们这些理论学习为主的学生而言可想而知。通过两周的理论学习和两周的实践焊接调试,使我们对电子工艺的理论有了初步的了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效,对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义,在日常生活中更是有着现实意义;也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知,没有足够的动手能力,就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中,我们锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。比如做收音机组装与调试时,好几个焊盘的间距特别小,稍不留神,就焊在一起了,但是我们还是完成了任务。虽然在实习中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力也有所提高,我们想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向,增进专业知识的强化。
超外差收音机制作的顺利完成,不但增强了我对电子技术知识学习与运用的兴趣,也让我认识理论必须要有实践的结合我们才能更好地运用我们所学的知识此外,我们必须要端正科学的态度认真对待,做事要认真仔细,要谨慎遵循规律循序渐进,不能马虎,更不能急于求成。在以后的学习生活中我们更应该加强动手能力,让自己能更好地发展,而不是局限于理论的学习,对于我们电科专业而言,能够把理论运用到实践中去才是真正学到了知识。
8.参考文献
《电子技术课程设计指导》(高等教育出版社,彭介华主编)《电子线路CAD》(北京大学出版社,殷庆纵 李福勤主编)《模拟电子技术基础》(高等教育出版社,童诗白 华成英主编)