内蒙古师范大学计算机与信息工程学院

《高频电子线路》课程设计报告

超外差式收音机的设计

计算机与信息工程学院  20##级通信工程   申哲  20091103965

指导教师  郭改枝 副教授

  摘要  本文通过对超外差式收音机的输入回路、振荡混频级、中频放大电路、检波和自动增益控制电路、前置低放电路、功率放大电路的详细描述，全方面介绍了超外差式收音机的工作原理，通过焊接和调试使收音机的接收频率范围为535千赫~1605千赫的中波段。

  关键词    超外差；收音机；输入回路；混频电路；放大电路

1实验目的：

1.1熟悉和掌握常用电工工具的正确使用及一般的焊接工艺及操作技能；

1.2熟悉超外差式收音机的设计过程和调试方法；

1.3理解和掌握超外差式收音机的基本工作原理，了解变频电路的种类及对它的要求，理解和掌握中频放大电路的工作原理及其性能指数；

1.4掌握超外差式收音机的统调方法；

2工作原理

2.1超外差收音机

将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，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。

2.2电路组成模块

电路的组成原理框图所示：

图1 电路的组成原理框图

2.3 电路的工作原理及过程

电路的工作过程如图1的原理框图所示，结合如图2所示的超外差式六管收

音机电路原理图，可以将电路的工作原理和过程描述如下：

图2  超外差式六管收音机电路原理图  

2.3.1输入回路

收音机输入回路的任务是接收广播电台发射的无线电波，并从中选择出所需电台信号。输入回路是由收音机内部的T1磁性天线线圈与调台旋钮相连的可变电容构成的LC调谐电路，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，因为电台信号频率是f=l／2πLabCA，所以在我们改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。输入信号波形如图3所示：

  

        图3 输入信号波形

2.3.2 变频电路

      变频电路是由本机振荡电路混频电路和选频电路组成，把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变成固定的465KHz的中频信号。

本机振荡电路是由VT1、T2、CB等元件组成，始终产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。C l的作用是将高频信号过滤掉，T l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。由于振荡频率由T2、CB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它会改变本机振荡频率，这样就使得在收取不同的电台的时候始终有：本振频率—输入频率=中频信号(465KHz)。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT 1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VT l、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是：(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VT l的基极，本机振荡信号又通过C2送到VT l和发射极，两种频率的信号在VT 1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生含有中频信号等的各种频率的信号。

选频电路分为两组，第一组是由T3的初级线圈和内部电容组成并联谐振电路，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；第二组是由T4的初级线圈和其内部电容组成的谐振回路，它的谐振频率也是465KHz，将465KHz的中频信号再次选择出来。

465KHz中频调幅信号波形如图4所示：

     图4 465KHz中频调幅信号波形

2.3.3 中频放大电路

中频放大电路对应两次选频进行两级中放电路，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，放大来自变频级的465kHz中频信号，输送给检波级检波。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第一次放大后，由T3耦合到VT3进行第二次中频放大。放大的中频调幅信号波形如图 5所示：

 

 图5 放大的中频调幅信号波形

2.3.4 检波和自动增益控制电路

检波级以VT3为中心的电路，VT3既是第二中放的放大管，又是检波级。主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，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，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C6送至低频放大器。

自动增益控制电路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。

检波后的信号波形如图 6所示：

 

    图6 检波后的信号波形图

2.3.6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，旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可调节音量。但是音频信号经过放大后带负载能力还不强，不足以直接推动扬声器工作，所以还需进行功率放大。低放电路后的波形图如图 7所示：

     图7 低放后的波形图

2.3.7功率放大器(OTL电路)

功率放大器不仅能输出较大的电压，而且能够输出较大的电流，可以直接推动扬声器工作。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。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。功率放大器后的波形如图8 所示：

    图8 功率放大器后的波形图

3 元件清单：

元件清单如表1所示：

表1：元件清单表

5小结(通过课程设计收获和心得)

看着自己动手焊接调制的收音机，心中很是感慨。通过这几周的理论学习和实践焊接调试，使我们对电子工艺的理论有了初步的系统了解，让我更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，对自己的动手能力的锻炼有了很大的提高。

通过这次课程设计，提高了自己解决问题的能力。在这次焊接的过程中遇到了各式各样的困难，比如最初不会用焊烙铁，焊接时常出差错，到后来焊好后收音机不出声音，在不断地测试与调试中终于完成。最后自主地去寻找各式各样的资料以及视频来弄懂收音机的原理。在这次实践中遇到难题，然后克服问题，让我从中学到了很多，使自己的动手能力，自主学习能力也有了很大的提高。

通过这次课程设计，让我更加熟悉了超外差式六管收音机的原理知识，更加了解了收音机的工作原理。

在实验和写作过程中得到了郭改枝老师的精心指导，在此表示衷心的感谢。

参考文献

 [1]谢佳奎，宣月清，冯军主编.高频电子线路( 第四版)[M].高等教育出版社，1999，8

 [2]童诗白，华成英主编.模拟电子技术基础（第四版）[M].高等教育出版社，2006,5

课程设计评价记录

 

第二篇：超外差式收音机实验报告

青 岛 农 业 大 学

理学与信息科学学院

高频电子线路课程设计报告

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                       

学生姓名（学号）                                     

指 导 教 师                                          

完 成 时 间                20##-11-27                

实 习（设计）地点          信息楼511                

2011  年  11  月  27  日

 超外差式收音机的设计与实现

一、目的要求：

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。

二、设计工具材料

三极管  发光二极管  磁棒线圈  中周  输入变压器  扬声器  电阻器 电位器 电解电容  瓷片电容  电池正负极连体片1套  自攻螺丝1粒

电位器拔盘螺丝Φ1.6×5 1粒  电原理图装配及说明书1份  连接导线4根    双联电容1只  收音机前盖1个  收音机后盖1个 频率刻度板及指针不干胶各1块双联拔盘及电位器拨盘各1个磁棒支架1个  耳机插座1个  印刷电路板1块双联及拔盘螺丝3粒  瓷片电容  喇叭压板及自攻螺丝58喇叭1套 电烙铁 螺丝刀、镊子 松香和锡， 两节5号电池。

三、收音机工作原理：

   收音机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。调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路（agc）及音频功率放大电路组成。

  输入回路由天线线圈和可变电容构成，本振回路由本振线圈和可变电容构成，本振信号经内部混频器，与输入信号相混合。混频信号经中周和455khz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此，电台的信号就变成了以中频455khz为载波的调幅波。

四、电路设计过程

设计步骤：1.查阅资料画出超外差式接收机的电路原理图。

          2.分析电路原理图，划分出组成系统的各部分结构，了解其各

          部分的功能和作用，分析各部分的电路组成，查阅资料寻找到                                        

          正确的各电子元件的参数和规格。

          3.利用PROTEL设计超外差式收音机的印刷电路板图,进行仿真无误后， 进行电路板的的设计，焊接各个电子元件。

五、组装过程

   1) 初步接触电烙铁，掌握电烙铁的使用，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，熟练使用电烙铁。

   2) 先装低矮和耐热元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中频变压器、输入变压器），最后装怕热的元件（如二极管、三极管）。 将电阻的阻值（参照本说明书的电阻值计算示意图）选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚立式插装或卧式插装在电路板上进行安装，高度统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中频变压器的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高明会影响后盖的安装。 磁棒线圈的四根引线头直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次镀上锡，四个线头对应的焊在线路板上。调谐用的双连拔盘安装时离电路板很近，所以在它的四周内的高出部分的元件脚 在焊接前用斜口钳剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拔盘调谐的零件有T2的引脚、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。 喇叭安放挪位后用喇叭压板和螺丝固定。

六、调试过程：

  检测按步骤进行，后级向前检测，先判定故障位置（用信号注入法）。再查找故障点（用电位法），循序渐进，排除故障

  率覆盖：调整时装上一个刻度盘，使双连可变电容全部旋进和旋出指针分别在刻度盘530—1630千周的线上，旋动双连可变电容器使指针对准640千周刻度（中央人民广播电台）用无感起子旋动振荡线圈的磁芯收听640千周电台广播，声音适中旋动双连可变器电容使指针对准1500千周刻度附近。调整振荡回路微调电容c3接听1500千周附近电台广播，如此高端、低端反复调整几次。

　   调整频率跟踪：目的使本机振荡频率在接收频率范围（中波段535～1650khz）和远比外来信号频率高465khz即本机振荡频率范围为1000khz～2070khz。因此，采用电容相同的c1、c2双连可变电容器进行同步调节，通常在所选频范围内的高、中、低三点进行跟踪，即三点统调，为了实现良好三跟踪在本机振荡回路串联一个垫整电容c及并联一个微调补偿电容c，在输入回路并联一个补偿微调电容c，具体调整，然后调输入回路补偿电容cz使音量最响。各晶体管的作用不同，所处的工作点不一样，各级静态工作点的调整是通过无信号时分级调整r1、r4、r12、r17、r18使vt1级电压为-0.5～0.7v。vt2级r6上电压-0.5～0.7v。vt3级r7上电压为-0.25～0.4v，vt5级r14上电压为-0.7～0.9v，vt6、vt7级是共集电级电流为2～6ma。

      整中频：目的是使三个中周变压器（中频调谐回路）的谐振频率调整为固定的中频频率465khz，由于所用中周是新的，一般厂家已调整到465khz，所以调试时，接收某一个电台，用无感起子调节中周磁芯，调整顺序是由后级往前级即先调bz3再调bz2至喇叭声音最响为止

七、所遇故障分析及解决措施。

       （1）电路的电源是否接触良好，导线和接线叉之间是否有虚焊点，导线有无折损。

（2）元器件有无烧焦和毁坏现象；

（3）电路中的元器件之间有无相碰；

（4）各元器件引线有无脱落，各焊点有无虚焊和漏焊；

（5）所用的三级管的管型和所加的电压是否正确。

八、体会总结

  这一周通过此次学习收音机的制作，我成功完成了实习任务，并从中学会相关知识。从没有操作过电烙铁，到能熟练使用电烙铁；从对陌生的电子元件，到能识别简单的电子元件与电子线路等。掌握了电子线路的基本原理、基本方法对收音机制作，学习并掌握了收音机的工作原理；掌握了相关课程的基本知识。我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。总的说来，我学会了不少，这些都是从书本上学不来的，因此积累了我一些经验。但是在过程中，还是出现了一些不必要的失误，比如出现多次桥连，弄断电路等，经过多次努力终于完成结果。 认识实习与学习的相互作用，今后自己的努力方向。

     通过这次实习，课程上学习相关知识，实习中把知识实践化。从中了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、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，对以后的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。把知识和实践相结合，做到动手操作理解记忆更深，为我以后的学习做到了个很好地典范,使我学到了很多课堂上学不到的东西,让我对知识的实践应用有了更深的理解。

课程设计成绩评定表

注：此表装订在课程设计之后。