七管半导体收音机原理及其焊接

七管半导体收音机设计及其焊接

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2012年1月6日

七管半导体收音机工作原理及其焊接

摘要：

收音机是最常用的家用电器之一，在本次设计中，其目的是得到一个超外差式调幅收音机，本文主要针对HX108-2半导体收音机的原理和焊接做了简单的介绍。超外差收音机由输入电路、变频级、中频放大级、检波级、AGC电路、低频放大级、功放级和扬声器组成。结合接收框图，对收音机的各部分电路进行详细的理论分析与讨论，从而加深对模拟调制系统和无线电通信理论知识的理解。

关键词：超外差焊接功放变频检波

引言：

收音机是一种能接收无线电广播信号，将电磁波还原成声音的设备。随着现在社会的快速发展，人们对电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是销售上都要求很高。通信技术在日常生活中得到广泛应用，本人也学到了一些通信的知识，本次设计需要的是高频方面的知识。

本次设计的主要目的从总体上说，是巩固已学的理论知识，能够建立无线调幅收音机的整体概念，了解调幅接收机整机各个单元电路之间的关系及相互影响，正确设计接收机的各个单元电路。以收音机作为综合实验题目，不仅可以充分发挥专业特长，而且扎实掌握各种电路的结构及工作原理，从而达到理论与实践相结合之目的。

正文：

一、超外差收音机系统整体设计

超外差是指输入信号和本地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。

超外差式接收机的原理框图及电路原理图：

主要性能：

1．频率范围：525-1605KHZ 2.中频频率：

455KHZ

3．灵敏度：≤1.5mV/m 26dB S/N 4.选择性：≥20dB 〒9KHZ

5．电源：电压3V2节5号电池 6.静态电流：无讯号＜20mA

7．输出功率：≥180mW 10％失真度

二、各部分模块的电路设计及原理分析

1、输入电路工作原理

超外差收音机的输入电路利用串联谐振特性来选择所需要的信号，由初级调谐线圈L和两个可变电容器C组成。调节可变电容C1可使LC 的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。再由L2耦合到下一级变频级。而其他频率信号因未发生谐振，电路对它们呈现的阻抗就大，相应的电路电流就小。因此，只有刚才的电台频率的信号被选出来，其他频率的信号都被有效地抑制。

调节Ｌ，Ｃ组成的输入电路，使它对欲接收的信号发生谐振的过程叫做调谐，也就是通常所说的选台。这种输入电路一般称为调谐输入电路或调谐回路【１】

（输入电路）

２，变频级电路原理

变频电路把输入电路送来的广播电台的高频载波信号变成４５５ｋｈｚ的中频载波信号。三极管的集电极负载是个中频变压器，由它选出中频信号，再送到后续的中频放大级去【１】

由于晶体管的非线性作用，将产生多种频率的信号，其中有一种是本振频率和电台频率相差４５５ｋｈｚ的中频信号，它正是这种超外差收音机所需要的工作信号【２】

电路中的C 1a ’、C 1b ’为补偿电容，是为了保证振荡频率的跟踪（又称为统调）而设臵的。C 2为高频旁路电容，对高频信号相当于短路。C 3为耦合电容。R 1、

R

2为V

1

提供了静态偏臵电流，使它稳定的工作在非线

性区。

变频级部分电路图

3、中放电路

前一级产生的中频载波的电压非常小，所以必须先进行放大，然后再进行解调。中频放大级的的作用就是放大中频电压【1】。在收音机里的中频放大器简称为中放，中频放大级是指变频输出至振幅检波器之间的那一部分电路，其作用是用来放大经变频得到的455kHz中频信号，它是收音机的“心脏”部位。中放电路性能的好坏与否，在很大程度上决定着收音机的整机灵敏度、选择性和频率特性等主要性能指标。

如下图，中放回路主要由T2、T3组成的两级中频放大器。第一中放电路中的T2负载是中频变压器B4和内部电容组成，它们构成并联谐振电路，谐振频率是455KHz，第二级中放的任务主要是进行再次放大，与直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电路，它比高频信号更容易调谐和放大。【2】

（中放部分电路图）

4、检波级及自动增益控制（AGC）电路

（1）检波级

在这时，如果在中频放大后直接接上扬声器，扬声器还无法正常播放广播，职能听到嗒嗒的杂音。只有把音频信号从调幅波中分离出来，再将音频信号通过低频放大器和功率放大电路后加到扬声器上才行。完成这种分离作用的电路就是检波电路，也称为解调器，可以用二极管或三极管来实现。

检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C8、C9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C20送至低频放大器。

（检波级部分电路图）

（2）、自动增益控制（AGC ）电路

自动增益控制电路能自动调节收音机的增益，使收音机在接收强弱不同的电台信号时，音量不致变化过大。

自动增益控制电路主要由R 8电阻和C 4电容组合来完成。如图所示。控制过程是把检波后低频信号中的直流成分引到第一中放管的基极，控制中放管基极电流，从而实现AGC 控制。电路中的R 8和C 4支路起AGC 作用。设第一中放管的静态基极电流为I b ，无外来信号时，I b 由偏臵电路固定。当收音机收到电台信号时，信号经变频和中频放大，然后由检波二极管D 检波。检波后的中频脉动电流被C 8、R 9和C 9滤除，音频信号经隔直兼耦合电容C 10送入低频放大器。其中的直流成分为I d ，一部分（I d ’）小号在电位器W 上，另一部分（I b ’）经R 8和C 4滤波后注入第一中放管的基极。由于I b 和I b ’的流向相反，I b ’要抵消一部分I b ，使第一级中放的增益下降。外来信号越强，检波后的I b ’越大，使第一中放增益越低。反之，中放增益下降就越小，从而起到了AGC 作用。

（检波级及自动增益控制AGC）

5，低频放大与功率放大原理

（1）低频放大部分

检波器与功率放大器之间的电路称为低频放大电路，主要作用是放大低频信号，激励功率放大器，使功率放大器有足够的输出功率，去推动扬声器（负载）工作。检波滤波后的音频信号由电位器W送到前臵低放管T5，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W可以改变T5的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的【3】

（低频放大原理图）（功率放大原理图）

（2）功率放大器

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。收音机中常用的功率放大器有甲类（A类）、推挽乙类（B类）和无变压器功率放大器3种。而在HX108-2型收音机中所采用的功率放大电路是乙类推挽功率放大器，电路如图。

初级加有推挽功放的工作原理是：当输入变压器B

6

低频信号，在正半周，初级线圈上端正，下端负，次级两半线圈将感应出两个大小相等的低频信号。此时

功放管V

6

的基极为正，发射极为负，加有正偏压而导

通，功放管V

7

的基极为负，发射极为正，加有凡偏压，

因而不能导通。V

6管上的电流I

6c

流过输出变压器B

7

初级上半线圈，输出变压器次级线圈便感应出正半周信号电流，流过扬声器【4】。

（低放和功放总连接图）

三焊接工艺

(2) 焊接方法

采用点锡焊接法。先把元器件插入印制板规定的位臵，经检查无误后再用右手握电烙铁，烙铁头的刃口放在元器件引脚的焊接位臵，左手握焊锡丝的一端去

接触烙铁刃口与元器件引脚的共同点进行焊接。根据焊点大小控制焊锡量，焊锡量以包住引线、灌满焊盘、能形成一个大小合适的圆滑的焊点为好。焊接时间不能太长，也不能太短，接解时间视具体情况而定，焊完后先拿走焊锡丝再收回电烙铁。

结束语：

本次电子综合实验提出较为简单实用的实验方案，即超外差式收音机。通过学习，使我对电子工艺的理论有了初步的系统了解。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，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。通过本次实验对超外差式收音机的原理学习和实物焊接，培养了学生动手的能力、创新能力以及分析和解决问题的能力。理论与实践相结合，使思路清晰化、问题简单化，从而加深了对课本理论知识的理解。所以，在接下来的学习过程中，我会有意的了解一下调频收音机的构造，并且找机会完成一个调频收音机。