超外差AM收音机.pptx
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1、本次实训任务本次实训任务一、实训目的:二、实训要求:三、收音机的原理:四、实训步骤:五、收音机的检测调试方法:六、验收:七、主要性能指标:第1页/共127页其它说明1、时间安排:一周2、人员分组及分工:一人一组3、设计说明书要求设计说明书用统一信封A4纸张书写。内容包括:(1)设计说明书封面(实验报告封面)(2)目录(3)电路原理分析(4)安装工艺要求及步骤(5)调试原理、过程及测试仪器说明(6)个人总结第2页/共127页1、无线收音机的基本功能 收音机的基本收音机的基本任务就是将空间传来的无线电任务就是将空间传来的无线电波接收下来并把它还原成原来的声音信号。波接收下来并把它还原成原来的声音信
2、号。因因此,收音机必须具备四个基本工能:此,收音机必须具备四个基本工能:接收并接收并选择电台选择电台的信号;的信号;对电台信号进行对电台信号进行解调解调;将音频信号加以将音频信号加以放大放大;最后把音频信号最后把音频信号还原还原成声音。成声音。第3页/共127页方案选择按工作方式的分类收音机可分成:按工作方式的分类收音机可分成:直接放大式收音机(图直接放大式收音机(图1 1):超外差式调幅收音机:超外差式调幅收音机:第4页/共127页直放式收音机优缺点:优点:优点:电路简单,一般只用电路简单,一般只用1414只晶体管和一只晶体管和一些基本元件些基本元件易于安装调试,成本低,易于安装调试,成本低
3、,缺点:缺点:但它的但它的灵敏度低,选择性不太好灵敏度低,选择性不太好。为为了克服以上不足,我们引入了克服以上不足,我们引入“超外差超外差”这这一概念。一概念。先请看超外差式收音机的方框图。先请看超外差式收音机的方框图。第5页/共127页超超外差外差的概念的概念 外外 差差:输入信号和本机振荡信号产生差:输入信号和本机振荡信号产生差频频 的过程。的过程。超超外差外差:输入信号和本机振荡信号产生一:输入信号和本机振荡信号产生一个个固定中频信号固定中频信号的过程。因为,它是比高频的过程。因为,它是比高频信号低,比低频信号又高的超音频信号,所信号低,比低频信号又高的超音频信号,所以这种接收方式叫超外
4、差式。以这种接收方式叫超外差式。第6页/共127页超外差式收音机的优缺点:优优 点:点:灵敏度高,选择性好,音质灵敏度高,选择性好,音质好好(通频带宽)(通频带宽)工作稳定工作稳定(不容易自(不容易自激)激)缺缺 点:镜像干扰(比接收频率高两点:镜像干扰(比接收频率高两个中频的干扰信号),假响应(变频个中频的干扰信号),假响应(变频电路的非线性)电路的非线性)第7页/共127页超外差式收音机电路的主要特点 超外差式是与直放式相对而言的一种接超外差式是与直放式相对而言的一种接收方式。收方式。超外差式收音机能把接收到不同的电台超外差式收音机能把接收到不同的电台信号频率都变成固定的中频信号信号频率都
5、变成固定的中频信号(465kHz)(465kHz)放大器对这个固定的中频信号进行放大放大器对这个固定的中频信号进行放大。在选择回路(输入回路)或高频放大器与检在选择回路(输入回路)或高频放大器与检波器之间插入一个波器之间插入一个变频器及中频放大器变频器及中频放大器。第8页/共127页2 2、各部分的原理结构及作用、各部分的原理结构及作用一、一、输入调谐回路输入调谐回路;二、二、变频回路变频回路;三、三、中频放大回路中频放大回路;四、四、低频放大回路低频放大回路;五、五、功率放大回路功率放大回路;六、六、直流稳压电源直流稳压电源;第9页/共127页一、输入级调谐回路是由可变电容调谐回路是由可变电
6、容 C C1a1a、C C1b1b 、调谐线、调谐线圈圈 L L1 1、中波磁性天线(中波磁性天线(磁棒磁棒)及输入线圈)及输入线圈(L2L2)组成组成,如图如图3 3所示。所示。磁棒和线圈磁棒和线圈 1套套第10页/共127页输入回路的工作原理由天线收集由天线收集来的电磁波使绕制在磁性天线上的线来的电磁波使绕制在磁性天线上的线圈圈L1中产生感生电动势。中产生感生电动势。L1与与C1a组成组成LC串联谐串联谐振回路,其中心频率为:振回路,其中心频率为:通过调节通过调节C1a,使,使L1C1a串联谐振回路的谐振频率串联谐振回路的谐振频率f0 0与欲接收电台的信号频率与欲接收电台的信号频率fT相同
7、。这时,该电相同。这时,该电台的信号将在台的信号将在C1a串联谐振回路中发生谐振,使串联谐振回路中发生谐振,使L1两端产生的感生电动势最强,经过两端产生的感生电动势最强,经过L1与与 L2的的耦合,将选择出的电台信号送入第一级(变频级)耦合,将选择出的电台信号送入第一级(变频级)电路,由于其它电台的信号及干扰信号的频率不电路,由于其它电台的信号及干扰信号的频率不等于等于L1C1a串联谐振回路的谐振频率。因此,在串联谐振回路的谐振频率。因此,在L1两端产生的感生电动势极弱被抑制掉。两端产生的感生电动势极弱被抑制掉。第11页/共127页T1的作用 作用是把作用是把磁性天线附近的电磁波汇聚到磁性天磁
8、性天线附近的电磁波汇聚到磁性天线上,并感应给调谐线圈线上,并感应给调谐线圈L1L1。长度为长度为5 520cm20cm;L1L1通常使用通常使用0.07mm*70.07mm*7的多的多股铜制纱包线。股铜制纱包线。也可以用单股铜制漆包线绕制。一般为也可以用单股铜制漆包线绕制。一般为8080120120匝。匝。输入线圈输入线圈L2L2一般为一般为L1L1匝数的十分之一左右。匝数的十分之一左右。第12页/共127页C1a 图中图中C2C2是第一级(变频级)放大电路输是第一级(变频级)放大电路输入端的交流旁路电容。入端的交流旁路电容。C1bC1b是本机振荡的调是本机振荡的调谐电容,它与输入调谐电容器谐
9、电容,它与输入调谐电容器C1aC1a制作在一制作在一起的起的双连可变电容器双连可变电容器。C1aC1a与与C1bC1b之间的虚之间的虚线表示这两个电容器的转动轴是连动的。线表示这两个电容器的转动轴是连动的。CBM-223双联双联 CBM223P 1个个第13页/共127页C1a作用 为了满足输入调谐回路与本振电路为了满足输入调谐回路与本振电路频率跟踪频率跟踪的需要,以的需要,以保证保证本振电路的振荡频率始终比输本振电路的振荡频率始终比输入调谐回路的入调谐回路的频率高频率高465KHz465KHz。实现采用实现采用双连可双连可变电容器变电容器,即输入调谐电容,即输入调谐电容C1aC1a与根本振电
10、路中与根本振电路中的振荡电容的振荡电容C1bC1b是安装在同一转动轴上的两个可是安装在同一转动轴上的两个可变电容。当转动双连可变电容器的转轴时,变电容。当转动双连可变电容器的转轴时,C1aC1a与与C1bC1b的容量将同时发生变化。的容量将同时发生变化。CBM-223双联双联 CBM223P 1个个第14页/共127页补偿电容C2:输入调谐回路的补偿电容输入调谐回路的补偿电容C2C2与本机振荡电与本机振荡电路中的垫整电容路中的垫整电容C5C5都是一个容量只有几个都是一个容量只有几个FF的小型微调电容器,也可称为半可调电的小型微调电容器,也可称为半可调电容器。容器。第15页/共127页二、变频回
11、路二、变频回路变频回路组成:变频回路组成:由由混频混频、本机振荡本机振荡和和选频网络选频网络三部分电三部分电路组成,如路组成,如框图框图4 4所示。所示。图图5 5是变频电路图是变频电路图第16页/共127页变频级变频级变频作用:变频级是以晶体管变频作用:变频级是以晶体管V V2 2(9018G9018G)为中心,它兼有)为中心,它兼有振荡振荡、混频混频两两种作用。它的主要作用是种作用。它的主要作用是变频变频。即。即把输入把输入的不同频率的高频信号变换成固定的的不同频率的高频信号变换成固定的465465kHzkHz的中频信号。的中频信号。第17页/共127页变频要求:变频要求:I1C0.40.
12、6。R1、V2构成基极稳压电路,稳压值为构成基极稳压电路,稳压值为0.70.7V,用来保证用来保证V2V2基极偏置电压的稳定基极偏置电压的稳定。R13R13是是V1V1的限流保护电阻,以的限流保护电阻,以保证保证V1V1工作在线工作在线性状态而又不会因电流过大而烧毁。性状态而又不会因电流过大而烧毁。第18页/共127页本振回路本振条件:本振条件:正反馈正反馈 (相位条件)相位条件)幅幅 度度 (反馈量要足够大)反馈量要足够大)由晶体管由晶体管V V2 2(9018G9018G)、可变电容)、可变电容 C Cb b、振荡变压振荡变压器(简称中振或中周器(简称中振或中周)T T3 3和电容和电容C
13、 C3 3构成变压器反馈构成变压器反馈式振荡器。式振荡器。T T3 3能产生等幅高频振荡信号,能产生等幅高频振荡信号,fL fT+465465kHzkHz第19页/共127页本振信号的维持 从从L4L4的中心抽头与地之间,取出一部分振荡的中心抽头与地之间,取出一部分振荡信号电压的上端经本振耦合电容信号电压的上端经本振耦合电容C2C2加到加到V2V2的基极的基极上,这样,振荡信号电压就加在了上,这样,振荡信号电压就加在了V2V2的发射结上,的发射结上,经经V2V2放大后,从集电极输出。从集电极输出的信放大后,从集电极输出。从集电极输出的信号电流流过反馈线圈号电流流过反馈线圈L3L3,经,经L4L
14、4与与L3L3的耦合将一部的耦合将一部分输出信号电压正反馈给本振电路,用以弥补振分输出信号电压正反馈给本振电路,用以弥补振荡电路的损失荡电路的损失(为了弥补振荡电路的损失,经为了弥补振荡电路的损失,经L3L3反馈给反馈给L4L4的振荡电压,必须是正反馈的振荡电压,必须是正反馈)第20页/共127页混频电路混频电路 由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由由L L2 2 耦合到耦合到V V2 2的基极,本机振荡信号通过的基极,本机振荡信号通过 C C3 3 耦耦合到合到V V2 2的发射极。两种频率的信号在的发射极。两种频率的信号在V V2 2中混频,中混频
15、,混频后由集电极输出各种频率的信号。输出频混频后由集电极输出各种频率的信号。输出频率为:率为:fL-fT=fI=465465kHzkHzC9018H331第21页/共127页变频实例fL-fT=fI假定外来信号假定外来信号fT=1000kHz ,本振本振信号信号fL=1465kHz,则经变频后产则经变频后产生的差频信号生的差频信号 fL-fs=465kHz 。525 525 1605 1605 465 465 465 465 990 990 2070 2070用同轴来实现同步第22页/共127页选频电路选频电路由由V2V2的初级线圈和谐振电容的初级线圈和谐振电容C C 组成并联谐振电组成并联谐
16、振电路,它的谐振频率在路,它的谐振频率在465465kHzkHz,对,对465465kHzkHz的中频的中频信号产生最大的电压,并且通过次极线圈耦合信号产生最大的电压,并且通过次极线圈耦合到下一极去。到下一极去。第23页/共127页无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布选频电路选频电路 由由T3T3的初级线圈和的初级线圈和谐振电容谐振电容C2C2组成并联谐组成并联谐振电路,它的谐振频率振电路,它的谐振频率在在465465kHzkHz,对,对 465 465kHz kHz 的中频信号产生最大的的中频信号产生最大的电压,并且通过次极线电压,并且通过次极线圈耦合到下一极去。圈耦合到下一极去。T3C第2
17、4页/共127页变频电路的元器件的作用及参数设置偏置电路是为了使晶体管具有放大能力而设置偏置电路是为了使晶体管具有放大能力而设置的电路:的电路:R1R1是变频管是变频管V2V2的基极偏置电阻;的基极偏置电阻;R2R2是变频管是变频管V2V2的发射极电阻,用来稳定的发射极电阻,用来稳定V2V2的静的静态工作点;态工作点;L3L3是本振电路的反馈线圈,是本振电路的反馈线圈,L4L4与与L3L3组成一个高组成一个高频变压器,频变压器,L3L3把集电极输出信号的一部分通过把集电极输出信号的一部分通过L4L4与与L3L3的耦合,反馈给本振回路,以补偿本振的耦合,反馈给本振回路,以补偿本振回路的损失,维持
18、振荡振幅的稳定;回路的损失,维持振荡振幅的稳定;第25页/共127页变频电路的元器件的作用及参数设置C3C3是本振信号的耦合电容是本振信号的耦合电容,本机信号电压,本机信号电压U0U0通过通过C3C3、C2C2、L2L2加到加到V2V2的发射结两端。的发射结两端。C3C3容量的大小决定本振信号电压容量的大小决定本振信号电压U0U0的输入的输入量。量。C3C3一般选择一般选择涤纶电容或瓷片电容涤纶电容或瓷片电容,电容量,电容量应为应为680068000.010.01。容量过小可能容量过小可能使振荡电路停振,容量过大可能使振荡电使振荡电路停振,容量过大可能使振荡电路产生自激;路产生自激;第26页/
19、共127页变频电路的元器件的作用及参数设置C2C2是是V2V2的基极电容旁路,的基极电容旁路,起隔直通交起隔直通交的作用。的作用。lC2C2既可以使既可以使L2L2的下端交流接地,用以保证交流的下端交流接地,用以保证交流信号畅通;信号畅通;lC2C2又可以合使又可以合使V2V2的基极电压不会对地形成短路,的基极电压不会对地形成短路,用以保证基极有正常的静态工作点;用以保证基极有正常的静态工作点;lC2C2使本振信号电压使本振信号电压U0U0顺利通过,加到顺利通过,加到V2V2的基极的基极上。上。返回第27页/共127页三、中放回路 中频放大电路是收音机的重要组成部分,它中频放大电路是收音机的重
20、要组成部分,它是是决定收音机灵敏度及选择性的关键电路决定收音机灵敏度及选择性的关键电路。增益高,选择性好,通频带要合适,增益高,选择性好,通频带要合适,如图如图6 6所示所示 。第28页/共127页中放级的工作原理选频级输出的中频信号由选频级输出的中频信号由V5V5的基极输入并进行的基极输入并进行放大,它们也是并联谐振(放大,它们也是并联谐振(fL-fT=fI=465465kHzkHz)。)。它可以在中频它可以在中频“通道通道”中畅通中畅通无阻,并被逐级放大,即将这个频率固定的中无阻,并被逐级放大,即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。
21、而而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频,便被信号所产生的差频不是预定的中频,便被“拒拒之门外之门外”,因此,收音机的选择性也大为提高。,因此,收音机的选择性也大为提高。第29页/共127页检波在模拟通信系统中,我们是如何进行检波在模拟通信系统中,我们是如何进行检波的?的?如图如图8 8所示所示。上图经过检波后,中频信号下半部分被削上图经过检波后,中频信号下半部分被削除(含有残余中频信号的低频脉动信号除(含有残余中频信号的低频脉动信号U2U2),再经过),再经过滤波电路滤除残余的中频滤波电路滤除残余的中频信号,电阻信号,
22、电阻R6R6上得到音频信号上得到音频信号U3U3,调节音,调节音量电位器量电位器RP,选出幅度适当的音频信号电,选出幅度适当的音频信号电压,经电容耦合送入低频放大电路。压,经电容耦合送入低频放大电路。第30页/共127页检波的原理中频放大器输出的中频信号经中频变压器中频放大器输出的中频信号经中频变压器T4T4二二次绕组送入三极管的基极,由次绕组送入三极管的基极,由V6V6管的管的bebe结来完结来完成检波。成检波。利用二极管的单向导电特性,把中频利用二极管的单向导电特性,把中频信号的负半周削去,变成只有正半周的中频脉信号的负半周削去,变成只有正半周的中频脉动信号(动信号(直流成分、残余的中频信
23、号、音频包直流成分、残余的中频信号、音频包络三部分络三部分)。)。利用利用C6C6、R6R6、C7C7构成型构成型滤波电滤波电路,路,滤除残余的中频信号滤除残余的中频信号。检波后的。检波后的音频信号音频信号电压降落在音量电位器电压降落在音量电位器RpRp上上,经,经电容电容C9C9耦合送耦合送入低频放大级入低频放大级。第31页/共127页检波的作用 从中频放大电路送来的调幅信号中解调从中频放大电路送来的调幅信号中解调出音频信号并将解调出的音频信号送入音出音频信号并将解调出的音频信号送入音频放大电路。频放大电路。第32页/共127页AGC收音机必须做到本地电台、远地电台、强收音机必须做到本地电台
24、、远地电台、强信号电台、弱信号电台均能正常接收,这信号电台、弱信号电台均能正常接收,这就要求收音机中必须设置一种能对高频增就要求收音机中必须设置一种能对高频增益自动进行调节的电路,即当输入信号较益自动进行调节的电路,即当输入信号较弱时,又能使中放电路有较低的增益。这弱时,又能使中放电路有较低的增益。这种电路就是自动增益电路。种电路就是自动增益电路。检波后得到的直流电压作为自动增益控制检波后得到的直流电压作为自动增益控制的的AGCAGC电压,被送到受控的第一级中频放大电压,被送到受控的第一级中频放大管管V5V5的基极,的基极,如图如图1010所示。所示。第33页/共127页AGC作用 根据接收到
25、的广播电台信号的强弱,自根据接收到的广播电台信号的强弱,自动调节收音机的高频增益:动调节收音机的高频增益:当接收到的信号当接收到的信号较弱较弱时,使收音机具有时,使收音机具有较较高高的高频增益;的高频增益;而当接收到的信号而当接收到的信号较高较高时,又能使收音机时,又能使收音机的的高频增益自动降低高频增益自动降低,从而保证中频放大,从而保证中频放大电路高频增益的稳定。这样既可避免接收电路高频增益的稳定。这样既可避免接收弱信号电台时音量过小,也可避免接收强弱信号电台时音量过小,也可避免接收强信号电台时音量过大。信号电台时音量过大。第34页/共127页各元件的作用及参数设计电路中的电路中的V5V5
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