高频电子线路课程设计

发布 2022-10-02 16:13:28 阅读 2772

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。

超外差式六管收音机的设计。

计算机与信息工程学院08通信班李敏 20081121003

指导教师郭改枝教授。

摘要传统的直接放大式收音机其灵敏度比较低,选择性差。为了解决上述问题,本文采用了超外差式,它通过变频级电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个固定中频信号,不但实现了收音机的普通功能,而且还具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等特点。

关键词超外差式;收音机;中频。

1.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;

2.理解和掌握超外差式收音机的基本工作原理,理解和掌握中频放大电路的工作原理及其性能指数;

3.熟悉超外差式收音机的设计过程和调试方法;

调频收音机(fm radio)一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机,说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。传统的直接放大式收音机其灵敏度比较低,选择性差。

为了解决上述问题,本系统采用了超外差式,它通过变频级电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个固定中频信号,不但实现了收音机的普通功能,而且还具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等特点。

超外差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,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。

电路的组成原理框图如图1所示:

图1 电路的组成原理框图。

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。

注:1.调试时请注意连接集电极回路a、b、c、d点(测集电极电流用);

2.中放增益低时,可改变r4的阻值;

输入回路由双连可变电容器的ca和t 1的初级线圈lab组成,是一并联谐振电路,t1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。如图3。

图3变频电路是以vtl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(高频信号)变换成固定的465khz的中频信号。 vt1、t2、cb等元件组成本机振荡电路,它的任务是产生一个比输入信号频率高465 khz的等幅高频振荡信号。由于c l对高频信号相当短路,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,振荡频率由t2和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t 1中进行混频,由于晶体三极管的非线性作用,混合的结果产生各种频率的信号,其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465khz的信号,这就是中频信号。

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。如图4。

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。如图5。

图5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。如图6。

图6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。如图7。

图7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。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。无输出变压。

器的功率放大器的输出阻抗低,可以直接推动扬声器工作。如图8。

图8印刷电路板上有元件面和焊接面之分,一般将元件安装面称为正面,覆铜焊面称为反面。正面上的各个孔位都标明了应安装元件的图形符号和文字符号,只需按照印刷电路4上标明的符号。

表1:元件清单表。

通过三周的理论学习和三周的实践焊接调试,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。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,但是我还是完成了任务。虽然在实践中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力也有所提高。

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。

4]谢佳奎,宣月清,冯军主编。电子线路( 第四版).北京:高等教育出版社,1999,8

课程设计评价记录。

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