调频收音机课程设计报告

河海大学计算机及信息工程学院(常州)

课程设计报告

学年学期                           

      基于MC1496的简易调幅发射机  

专业、学号   通信工程               

授课班号                            

学生姓名                            

指导教师                            

一、绪论………………………………………………………3

二、课设内容…………………………………………………4

2.1、电路原理 、元器件说明……………………………4

        2.1.1、模拟乘法器MC1496原理……………………4

        2.1.2、基于MC1496调幅电路………………………7

        2.1.3、基于MC1496同步解调……………………8

        2.1.4、LM317/LM337正负稳压电源………………10

        2.1.5、uA741运放组成RC低频振荡………………11

        2.1.6、石英晶体振荡电路…………………………12

2.2、制作与焊接………………………………………13

2.3、实际电路调试……………………………………14

2.4、小结………………………………………………14

三、附录……………………………………………………15

    3.1、元器件清单………………………………………15

3.2、工具及仪器……………………………………….17

3.3、参考文献…………………………………………17

一、绪论

    高频课程设计是通信专业课程实践的重要组成部分,目的是使学生通过所学高频知识,设计和调试实际电路,从而进一步加深对模拟电路知识的理解,掌握对高频电路的设计及调试方法,提高学生动手能力以及分析问题解决问题的能力。

本次课设我们小组选择的是基于模拟乘法器MC1496的调制解调模块,学习集成芯片的阅读方法,并能根据芯片资料,正确搭建、调试外围电路。同时,学习掌握幅度调制的原理。练习集成模拟乘法器的使用,掌握同步检波的原理,制作出完整的调幅收发系统。

我们小组成员共同设计晶体振荡器、低频信号发生器、调幅模块、解调模块。

二、课设内容

2.1  电路原理

2.1.1、模拟乘法器MC1496原理

这类器件用于输出电压是输入电压(信号)和转换电压(载波)乘积场合。典型应用包括抑制载波调幅,同步检波,FM检波,鉴相器。更多的应用信息请参照ON半导体公司AN531的应用手册。

特性:

极佳的载波抑制性能

    增益和信号处理可调

   高共模抑制比 典型值为-85dB

   器件内部含有8个三极管

   多种封装形式

极限参数

    产品型号:MC1496

工作电压Max(V):30

共模增益:-85dB

带宽:80MHZ

封装/温度(℃):14SOIC/-40~125

描述:平衡调制/解调器

超过极限参数可能会造成器件永久性的损坏。

电气特性

载波抑制

载波抑制是指每个边带的载波输出与信号电压的比值。

载波抑制与输入的载波等级有很大关系,低等级的载波不能够使上部开关器件完全导通,致使信号增益降低,由此减少载波抑制。较最优载波等级较高的载波信号会引起不必要的器件与电流的载波馈通,并导致载波抑制降低。MC1496的最优载波输入信号是60mV有效值的正弦波,频率在500KHz附近,在调制中推荐使用此载波信号。

载波馈通依赖于信号波的电压等级。所以输入电压信号大的时候载波抑制可以最小化,但是在输入三极管对前必须添加线性操作部分,否则在器件的调制信号输出端会出现畸变,会与载波抑制混淆。此时需要在输入信号幅值端加装上拉限定。最优的载波等级在图22中给出,此时可以得到较好的载波抑制以及最小的虚假边带。

在高频线路中,为了减小载波馈通,电路的布局分配就显得极其重要了。为了抑制载波输入和输出通路的耦合电容,有必要添加屏蔽。

信号等级

上部的嵌入式差分放大器可工作与线性区和饱和区,下部的差分放大器在大多数情况下都工作于线性区。

当输入信号都为较低等级的时候,输出将包括输入信号的共频和差频部分,输出信号的幅度是输入信号幅度绩的函数。

当输入的载波信号是较高等级并且调制信号输入端工作与线性区时,输出信号将包括调制信号的差频、共频信号和载波的基波与其奇数倍的谐波信号。输出信号幅度是输入信号的常数倍,载波信号的幅度变动一般不会在输出信号中体现出来。

差分放大部分的线性信号处理能力已被很好地界定出来。在发射极不恶化的时候,输入信号的线性操作范围可达到25mV,由于上部差分放大器的发射极在芯片内部连在一起,这使载波输入在任何情况下都能满足。

下部的差分放大器需要外接发射极电阻,他的线性信号处理范围可由用户设定。最大的线性信号输入范围由下式决定

由此式可计算出在一定输入电压下的RE值。

2.1.2 基于MC1496的调幅电路本振部分原理图

基于MC1496的调幅电路本振部分原PCB图

2.1.3基于MC1496的调幅电路检波部分原理图

基于MC1496的调幅电路检波部分PCB图

接收及联放大部分原理图以及PCB图

2.1.4 LM317/LM337构成的可调正负稳压电源

本次课设所用芯片需要正负电源共同作用,所以我们制作了基于LM317/LM337的可调正负稳压电源。其中变压器3端输出24V交流电压,公共端接地可以实现正负电源,LM317和LM337两端接二极管保护电路,通过调节电位器R2和R5实现可调电源。以317为例,输出电压U0=1.2+(1.2/R1+50uA)*R2.

以下是317和337引脚图:

      

2.1.5 、uA741集成运放组成低频正弦信号发生器

此低频信号发生器原理是文氏RC桥式电路原理,电阻R3、C1、R5、C2组成正反馈电路,当电路频率为1/RC时,反馈回路谐振,反馈系数F为1/3,放大倍数A=1+(R4+R6)/R1,若满足振荡,必须F*A>=1,且起振时F*A>1,谐振时F*A=1。调节R4使初始时R4=2R1,起振时,R4+R6>2R1起振后二极管对R6短路,R4+R6=R4=2R1。

2.1.6、石英晶体振荡电路

    原理和三点式正弦波振荡器中西勒振荡器类似,只不过晶振此时充当电感用,并且晶振的Q值非常高,所以振荡器稳定性比西勒振荡器要高得多。下图是晶振实物图及仿真电路:

其中三极管Q2组成射级跟随器,防止输出级对振荡器的影响,电位器R8用来调节输出电压。

2.2、制作与焊接

首先我们按照元件清单拿到所需元件,然后测量或查询元件参数并标注(测量的有电阻阻值、二极管正负、发光二极管是否正常等,查询LM317/LM337以及MC1496、UA741引脚功能图)。

我们先按照原理图焊接稳压电源,焊接稳压电源时注意电容极性,还要注意电容的耐压,因为我们选用的是输出24V的变压器,滤波后电压略大于24V,所以选用50V耐压的电容比较安全,另外我们的电源是正负输出,变压器中间抽头要接公共地,电位器的大小如果没有原理图上的标称,选用稍大的也行,但不能太大,否则调节电压时变化太快,另外我们还注意到LM317和LM337的引脚不一样,焊接时要小心;然后焊接低频信号发生器和石英晶体振荡器,焊接时需要注意三极管极性不要搞错,还有石英晶体振荡器的三极管选用高频三极管9018。调幅和解调电路是我们组另外成员焊接的,检查时发现有的电容没有接地,所以调不出波形,还要注意引脚焊接的正确性,多引脚的芯片容易焊接错误。

总体而言,焊接过程中也学习到很多,比如焊接要注意元器件之间的影响,电感焊接要注意远离其他电感,最好做到屏蔽,这次我们没有画PCB,用面包板焊接的,用面包板焊接时最好照着原理图焊,少些跳线,这样检查时比较容易,调幅电路我们就焊接的很复杂很乱,吸取经验后我们在解调部分焊接做了改进,电路实物就显得清晰多了,并且给调试带来极大的方便。

2.3、电路调试

  仿真比较容易,调试起来就没想象之中那么简单了。首先是调幅,通过信号发生器加入信号时比较理想,但加入我们自己制作的信号后就失真严重了,后来我们发现电路匹配存在很大问题,各个分电路之间有比较明显的影响,之后我们加入了射极跟随器,失真减少了,但调幅电路加入本地震荡后出现了90度相位差的失真,好像很多组做出来的都会有这种情况,究其原因可能是载波信号幅度过小,因为在仿真时如果把载波信号幅度调小的确会出现这种情况,但那时载波信号才几个毫伏,而我们做出来的石英晶体振荡电路幅度已经能达到1V左右,理论上载波应该在60mV才理想,这让我们百思不得其解;解调电路刚开始不用加入载波就可以出来解调信号,但有些失真,且不太稳定,后来检查出电路有焊接问题,比如虚焊、虚地,还有个别原件接错,在改进焊接技术和电路后,已经能出来稍稳定的解调信号,且和调制信号相差不多。手工焊接的电路本身存在很多不稳定因素,匹配问题我们在设计电路之初注意的很少,包括原件缺失,我们只能用数值相近的代替,难免出现一些不和谐因素。

2.4、小结

   通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,掌握了焊接的方法和技术,通过查询资料,也了解了接收机的构造及原理。
我认为,在这学期的实验中,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。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。



三、附录

3.1、元件清单

3.2、工具及仪器

电烙铁、焊锡、信号发生器、示波器、镊子、斜口钳、钳子等等。

3.3、参考文献

《通信电子电路》于洪珍;

《电子线路设计实践》---谢自美;

《电子技术基础模拟部分》--康华光;

 

第二篇:调频收音机课程设计

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

20xx年秋季学期

《高频电子线路》课程设计

题 目: 《调频收音机的组装与调试》 专业班级: 姓 名:

学 号:

指导教师:

成 绩:

目 录

摘 要 ............................................................. 1

一、绪论 ........................................................... 2

二、收音机的工作原理 ............................................... 3

2.1调频收音机的基本工作原理 .................................... 3

2.2 HX218调幅调频收音机工作原理的具体分析....................... 4

2.2.1输入调谐回路 ........................................... 4

2.2.2中频放大与检波 ......................................... 5

2.2.3低频放大与功率放大 ..................................... 6

2.2.4电源及其他电路 ......................................... 6

2.2.5天线接收部分 ........................................... 6

三、收音机电路板的装配 ............................................. 8

3.1装配前的准备及装配原则 ...................................... 8

3.1.1焊接前需要的材料及工具 ................................. 8

3.1.2元件装配顺序 ........................................... 9

3.1.3碳膜电阻大小的识别 .................................... 10

3.1.4焊接电路板的要求 ...................................... 10

3.2焊接电路板遵循的原则 ....................................... 11

四、收音机的调试 .................................................. 12

4.1收音机电路板的调整原理 ..................................... 12

4.2调频收音机的分块调试 ....................................... 13

4.2.1中频放大电路的调整 .................................... 13

4.2.2调频段的接收范围的调整 ................................ 13

4.2.3统调灵敏度 ............................................ 14

课程设计总结与心得体会 ............................................ 15

参考文献 .......................................................... 16

摘 要

HX218型调幅调频收音机电路主要由大规模集成电路CXA1691M组成。由于集成电路内部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件,故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主,组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出(我国规定的AM中频为465KHZ,FM中频为10.7MHZ),中频信号经过检波器检波后输出调制信号(低频信号),调制信号(低频信号)经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。调频部分实现88MHz ~ 108MHz调频广播接收,调谐方式为手动步进调谐。本机外围电路元件较少,灵敏度高,质量稳定,适合自己动手焊接装配,以达到学习的目的。

关键词:调频 收音机 广播 混频 高频 调谐

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一、绪论

收音机,由机械,电子,磁铁等构造而成,用电能将电波信号转换为声音,收听广播电台发射的电波信号的机器。又名无线电、广播等。

其大致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,送到耳机或喇叭变成音波。由于科技进步,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。

无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。

利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1691M集成芯片和其他的辅助电路,其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点,很适合用来研究和学习。

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二、收音机的工作原理

2.1调频收音机的基本工作原理

收音机的原理是把从天线接受到的高频信号,经检波还原成音频信号,送到扬声器变成音波。是把接收到的电台高频信号,用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号,然后再对这个中频信号进行多级放大,再检波,低放。由于不同频率的无线电波用途较广、接受的电波较多,所以音频信号就会互相干扰,导致音响效果不好,所以当要选择所需的电台并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,所以在我们收听广播时,使用选台按钮。由于中频固定,且频率比高频已调信号低、中放的增益可以做的较大,工作较稳定,通频带特性也可做的理想、这样可以使检波器获得足够大的信号,从而使整机输出音质较好的音频信号,,所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。这样灵敏度和选择性都可大幅度改善,而且可使整个波段接受灵敏度均匀!

集成电路收音机的特点是:结构比较简单,性能指标优越,体积小等优点。AM/FM型的收音机电路可用如图1所示的方框图来表示。收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出(我国规定的AM中频为465KHZ,FM中频为10.7MHZ),中频信号经过检波器检波后输出调制信号(低频信号),调制信号(低频信号)经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。

调频收音机课程设计

图1 HX218AM/FM收音机电路方框图

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2.2 HX218调幅调频收音机工作原理的具体分析

本次设计中采用的收音机是一种AM/FM二波段的收音机,此收音机电路主要由大规模集成电路CXA1691M组成。由于集成电路内部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件,故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主,组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机整机电路图如图2所示。

CXA1691M内部电路图如图3所示。

调频收音机课程设计

图 2 HX218AM/FM型收音机电路图

2.2.1输入调谐回路

由于同一时间内广播电台很多,收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的 信号。由于各个电台发射的载波频率均不相同,收音机的选频回路通过调谐,改变自身的振荡频率,当振荡频率与某电台的载波频率相同时,即可选中该电台的无线信号,从而完成选台。由于我们采用的是超外差式收音,选出的信号并不立即送到检波级,而是要进行频率的变换(即变频,目的是让收音机整个频段内的电台放大量基本一致,

因为频率稳定放大倍数也就相对稳定)。利用本机振荡产生的频率与外来接收到的信号进行混频,选出差频,即获得固定的中频信号(AM的中频为465KHz,FM的中频为10.7MHz) 4

图3 CXA1691M内部方框图

图2所示收音机电路中,这部分电路有四个LC调谐回路,带箭头用虚线连在一起的是一只四联可变电容器CBM-443DF,其中CA与L1并联是调幅波段的输入回路(选台回路)、CB与T1相联的是调幅波段本机振荡电路,C7(120P)是一只垫振电容,把本振频率垫高,使本振电路频率比输入回路频率高465KHZ, CC与L2并联的是调频波段的输入回路(选台回路),CD与L3并联为FM(调频)波段本振回路,和可变电容并联的分别是与它们适配的微调电容,用作统调。K2是波段开关,与集成电路“15”脚内部的电子开关配合完成波段转换,开关闭合是低电平为调幅波段,开关断开是高电平为调频波段。以上元件与集成电路(IC)内部有关电路一起构成调谐和本机振荡电路,变频功能基本由IC内部完成。

2.2.2中频放大与检波

作用:将选台、变频后的中频调制信号(调幅为465KHZ,调频为 10.7M)送入中频放大电路进行中频放大,然后再进行解调,取出低频调制信号,即所需要的音频信号。在图2电路中,中频放大电路的特征是具有“中周(中频变压器)”调谐电路或中频陶瓷滤波器。IC内部变频电路送出的中频信号从“14”脚输出,10.7MHz的调频中频信号经三端陶瓷滤波器CF2选出送往IC的“17”脚,465kHz的调幅中频信号经R1和T3中周,再经过CF1三端陶瓷滤波器选出送往IC的“16”脚,中频信号进入IC内部进行放大并

调频收音机课程设计

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检波,从“23”脚输出音频信号。鉴频(调频检波)和调幅检波电路都在IC内部。IC的“23-24”脚之间的电容C15是检波后得到的音频信号耦合到音频功率放大输入端的耦合电容(通交隔直,让交流的音频信号通过,直流分量隔离), “2”脚外接的C9和T2是外接FM鉴频网络。

2.2.3低频放大与功率放大

作用:解调后得到的音频信号经低频和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机,完成电声转换。图2电路中IC的“1”、“3”、“4”、“24~28”脚内部都是低频放大电路。“1”脚为静噪滤波,接有电容C10(0.022UF),“3”脚所接电容C8(4.7UF)为功率放大电路的负反馈电容,“4”脚为直流音量控制端(改变引脚电位来改变内部差动放大器的放大倍数),外接音量控制电位器中心抽头。IC的“25”脚接的C18(10UF)是功率放大电路的自举电容,以提高OTL功放电路的输出动态范围,“26”脚为功放电路供电端,外接C19(100UF)和C17(0.1UF)分别为电源的低频滤波和高频滤波电容。音频信号经“24”脚输入到IC中进行功率放大,放大后的音频信号从“27”脚输出,经C16(100U)耦合送到扬声器或耳机发声,C20(0.1UF)是一只高频滤波电容,防止高频成分送入扬声器。

2.2.4电源及其他电路

本机的电源部分包括有两节1.5 V电池、“26”脚外围的低频滤波电容C19(100UF)、C17(0.1UF)电源高频滤波电容,“8”脚外围的低频去耦滤波电容C2(10U),电源高频滤波电容C3(0.22UF)及由音量电位器连动的电源开关K1,R3和LED构成电源指示电路。 “21”脚外围的C12(4.7UF)、“22”脚外围的C13(10UF)是自动增益控制(AGC)电路滤波电容。此外,为了防止各部分电路的相互干扰,IC内部各部分的电路都单独接地,并通过多个引脚与外电路的地相接,如“13”脚是前置电路地,“28”脚是功放电路地。

2.2.5天线接收部分

CXAl691M内部还设有调谐高放电路,目的是提高灵敏度。拉杆天线收到的调频电磁波由C1耦合进入“12”脚调频FM高放输入,再进行混频。调幅部分则由天线磁棒汇聚接收电磁波,经L1的次级线圈进入变频电路。

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总结:调频信号由TX接收,经C1送入IC的12脚进行高放、混频,9脚外接CC调谐回路选频,7脚外接CD本振回路,混频后的中频信号由14脚输出经

10.7MHz陶瓷滤波器CF2选频后进入17脚进行中放,并经内部鉴频,IC的2脚外接鉴频网络,鉴频后的音频信号亦由23脚输出,再经C15耦合到24脚进行功放推动扬声器。

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三、收音机电路板的装配

3.1装配前的准备及装配原则

3.1.1焊接前需要的材料及工具

电烙铁:外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。

焊锡膏,焊锡,螺丝刀、镊子,练习用的电路板,砂纸,练习用电阻,电容,三极管,散装的收音机元件(电阻,电容,发光二极管,三极管,变压器,导线,电池,喇叭等等)。具体元件清单如表3.1。

表3.1收音机元件清单

调频收音机课程设计

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调频收音机课程设计

3.1.2元件装配顺序

1.电阻:将电阻的阻值选择后根据两孔的距离弯曲电阻脚可以采取卧室紧贴电路板安装,也可以采用立式安装。本次全部采取卧装在电路板上,

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2.三极管:保留一半高度,注意代号位置和管脚极性。

3.电容:瓷介电容留一半高度,电解电容垂直插到底,注意正负极性。 4.中周:插到底,注意次序不能错,T3、T4初级各有一点不用焊接。 5.变压器:注意初次级位置,不要错。 6.电位器:按图装配。

7.双联可调电容:装配前先将磁棒支架夹在双联和电路板之间,用螺丝固定后再焊接。 8.发光二极管:分清正负极按外壳开孔位置弯曲好形状再焊。 9.天线:分清初次级,处理好后按图焊接。 10.电源线、扬声器:按图装配。

3.1.3碳膜电阻大小的识别

碳膜电阻的大小由它的色环决定,金色和银色表示误差,读数时应在最后。在碳膜电阻上共有四个色环,第一、二个色环均表示相应的数字,第三个色环表示0的个数,第四个色环表示误差,例如一个电阻的色环为橙红黑金,则它表示的电阻值为3000欧姆。颜色与数字的对应如表3.2

调频收音机课程设计

3.1.4焊接电路板的要求

印刷电路板的装配是整机质量的关键,装配质量的好坏对收音机的性能有很大的影响。因此焊接电路板总的要求是:

a. 元器件在装配前务必检查其质量好坏,确保元器件是正常能使用的; b. 装插位置务必正确,不能有插错,漏插; c. 焊点要光滑、无虚焊、假焊和连焊。 本次所用到的印刷电路板如图3.1

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图3.1 印刷电路板图

3.2焊接电路板遵循的原则

(1)元器件的装插焊接:应遵循先小后大,先轻后重,先低后高,先外围再集成电路的原则。我这里还介绍一种办法就是:以集成电路为中心,从“1—28”脚外围电路元件依次一一清理的办法进行装配,这样有利于电路熟悉和装配顺利进行。

(2)瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装:引线不能太长,否则会降低元器件的稳定性,而且容易短路,也会导致分布参数受到影响而影响整机效果;但也不能过短,以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm,并且要注意电解电容的正负极性,不能插错。

(3)可调电容器(四联)的装插:六脚应插到位,不要插反(中心抽头多一个引脚的一面为调频部分可变电容),应该先上螺钉再进行焊接。

(4)音量开关电位器的安装:首先用铜铆钉固定两边开关脚,然后再进行焊接。使电位器与线路板平行,在焊电位器的三个焊接片时,应在短时间内完成,否则易焊坏电位器的动触片、从而造成音量电位器不起作用而失调或接触不良。

(5)集成电路的焊接:CD1691M为双列28脚扁平式封装,焊接时首先要弄清引线脚的排列顺序,并与线路板上的焊盘引脚对准,核对无误后,先焊接1、15脚用于固定IC,然后再重复检查,确认后再焊接其余脚位。由于IC引线脚较密,焊接完后要检查有无虚焊,连焊等现象,确保焊接质量,否则会有损坏IC的危险。

调频收音机课程设计

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四、收音机的调试

4.1收音机电路板的调整原理

在调试前必须确保收音机能接收到沙沙的电流声(或电台),若听不到电流声或电台,应先检查电路的焊接有无错误、元件有无损坏,直到能听到声音才可做以下的调整实验。

收音机的调整有三种:

1.调中频——即是调中频调谐回路

中放电路是决定收音电路的灵敏度和选择性的关键所在,它的性能优劣直接

决定了整机性能的好坏。调整中频变压器,使之谐振在AM/465kHz(或FM/10.7MHz)频率,这就是中放电路的调整任务。

2.调覆盖——即是调本振谐振回路

在调频收音机中,决定接收频率的是本机振荡频率与中频频率的差值,而不是

输入回路的频率,因此,调覆盖实质是调本振频率和中频频率之差。因此调覆盖即调整本振回路,使它比收音机频率刻度盘的指示频率高AM/465kHz(或FM/10.7MHz)。在本振电路中,改变振荡线圈的电感值(即调节磁芯)可以较为明显地改变低频端的振荡频率(但对高频端也有影响)。改变振荡微调电容的电容量,可以明显地改变高频端的振荡频率。

3.统调——即是调输入回路

统调又称为调整灵敏度,本机振荡频率与中频频率确定了接收的外来信号频率,输入回路与外来信号的频率的谐振与否,决定了超外差收音机的灵敏度和选择性(即选台功能),因此,调整输入回路使它与外来信号频率谐振,可以使收音机灵敏度高,选择性较好。调整输入回路的选择性也称为调补偿或调跟踪,因此,调整谐振回路的谐振频率主要是调整灵敏度,使整机各波段的调谐点一致。

调整时,低端调输入回路线圈在磁棒上的位置,高端调天线接收部分的与输入

回路并联的微调电容。

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4.2调频收音机的分块调试

4.2.1中频放大电路的调整

用调频高频信号发生器调整的方法如下:

调整时,整机置FM收音位置。

将音量电位器置于最大位置,将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。 高频信号发生器输出频率为10.7MHz,电平为99dB,调制频率为1000Hz,频偏为±22.5kHz的调频信号。对于分立元件组成的调谐器,10.7MHz信号经中频输入电路引出,用夹子夹在混频管的塑料壳上,由电路中的分布电容耦合到电路中去,对于集成电路组成的调谐器,10.7MHZ的中频调频信号可直接加到调频天线连接的信号输入端。

然后由小至大调节信号发生器的输出信号的幅值,直至示波器里能在收音机的输出端看到lkHz的音频信号,此时用无感螺刀反复调整中周T2(绿色),使输出为最大,而且波形不失真,同时,注意当整机输出信号增大时,适当减小输入信号电平,再进行调整,最后将信号发生器的调制方式,由调频转向调幅,调制频率仍为1kHz,调制度为30%,调节绿色中周,使输出最小,这样反复进行调整,使整机在接收10.7MHz中频调频信号时的输出最大,而在接收10.7MHz调幅信号时输出最小,即两点重合。在调整中频变压器时也可以用喇叭监听,当喇叭里能听到1000Hz的音频信号,且声音最大,音色纯正,此时可认为中频变压器调整到最佳状态。

4.2.2调频段的接收范围的调整

调频广播的接收范围规定为87~108MHZ,实际调整时一般为86.2—108.5MHz。这里介绍用信号发生器进行调整的方法:

1.低端频率的调整

调整时,整机置中波FM收音位置,将音量电位器置于最大位置,调整前听收音机的喇叭输出声音。

将可变电容器(调谐双联)旋到容量最小处,即机壳指针对准频率刻度的最高频端,将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。

使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz,频偏为22.5kHz,电平为30db(20uv)左右,频率为108.5MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

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2.高端频率的调整

在频率高端,调节振荡回路与CD并联的补偿电容。使示波器出现1000Hz波形,并使波形最大。或直接监听收音机的声音,使收音机发出的声音最响最清晰。

由于高低频端的谐振频率的调整相互牵制较大,所以必须反复调节多次,直到整机的接收频率范围符合要求为止。

这样接收电路的频率覆盖就达到87~108MHZ的要求了,但因为高低频端的谐振频率的调整相互牵制,所以必须反复调节多次,直到整机的接收频率范围符合要求为止。

4.2.3统调灵敏度

调频波段的统调频率为89M、98M、106MHz,但一般统调低频端和高频端两点就可以了。 调整时,整机置中波FM收音位置,输入端接一高频发生器,输出端接示波器,并使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz,频偏为22.5kHz,电平为26db(20uv)左右,频率为89MHz 的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。(芯片CXA1991M的输入为引脚12,输出为引脚27)

调节的高频调谐回路线圈L2的电感量,使示波器显示输出最大。或直接监听收音机的声音,使收音机发出的声音最响最清晰。

接着统调高频端频率点,使调频高频信号发生器送出调制1000Hz,频偏为22.5kHz,电平为26db(20uv)左右,频率为106MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

调节输入回路补偿电容(与CC并联的补偿电容)的容量,使整机输出波形最大(或听到的收音机的声音最响最清晰)。

为了能达到较好的效果,需要耐心的反复地调节。为了在调试过程中检查芯片是否好坏及避免因电压收音机性能的影响,现给出CXA1691M各脚静态电压,如表4.1所示

调频收音机课程设计

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课程设计总结与心得体会

两周的课设已经结束,本次课设是硬件的组装。这次课设,收获很多。

首先,通过这次课设,在何老师的悉心教导下,我才真正明白了收音机的工作原理是:把从天线接受到的高频信号,经检波还原成音频信号,送到扬声器变成音波。是把接收到的电台高频信号用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号,然后再对这个中频信号进行多级放大,再检波,低放。作为组长,我参与了设计的各个环节。令我最难忘的就是焊接,焊接前的练习是非常重要的,熟能生巧是大家都明白的道理。但是有些同学不当回事,草草的把练习板焊完了,质量很难保证,焊接时就会造成虚焊。这次焊接的难点就是要在电路板上焊一个芯片,芯片的引脚排列非常紧密,很容易出现连焊而造成短路。可惜的是,最终由于焊接芯片失败,整个收音机也不能正常发声工作。这次焊接的收获是:熟话说千锤百炼,熟能生巧。这次焊接使我真正体会到了这两句话的含义。焊接完每一个元器件焊后,还需仔细检查元器件的规格、极性、焊接是否有错误,是否存在有虚焊、漏焊、错焊、短路等现象。还要检查焊锡是否过多,及时清理多余焊锡,以免给后面的焊接造成。经以上检验无误后,可以继续焊接下一个元件。这就像做人一样,一步一个脚印的走。

其次,团队成员间的协作也是非常重要的,我们组在前期查找文献的时候都是一起查找,而在焊接时就开始了明显的分工,,一人对照图纸和电阻上的颜色环来估测电阻的大小,用万用表测量其阻值是否准确,一个负责检查电路,还有一个负责焊接,尽然有序,很快我们就完成了整个收音机的装配。在接下来的调试中我们遇到了很多问题,最主要的原因是芯片在焊接时由于温度过高,可能已被烧坏。这是让我最不满意的地方,但我收获到了团队的力量。

通过组装收音机我学到了很多课堂上无法学到的知识,极大地增强了我们的动手能力,使课堂上枯燥的理论知识和实践相结合。使我们对电子科技技术有了一定的了解,增加了浓厚的兴趣。我相信这将会是我们大学期间一次难忘的实践课。另外,这次课设何老师全程跟踪指导,还为我们提供一些焊接时要用到的工具,在此,感谢何老师的指导与关怀。

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参考文献

[1] 侯丽敏.通信电子线路.[M].北京:清华大学出版社,2008.

[2] 刘午平. 收音机与录音机的维修从入门到精通.[M].北京:国防工业出版社,2005.

[3] 谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

[4] 梁宗善.新型集成电路的应用——电子技术基础课程设计.[M].武汉:华中理工大学出

版社,1999.

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