6超外差收音机原理

超外差式收音机的工作原理机电班2008收音机相关的几个基本概念1.声波：人们说话时，声带的振动引起周围空气共振，并以340米/秒的速度向四周传播，称为声波。2.声波频率：人能够听到声波在20Hz—20kHz范围内。3.声波传递途径：声波在媒质中传播产生散射，声音强度随距离增大而衰减，远距离声波传送必须依靠载体来完成，这个载体就是电磁波。4.电磁波：电磁波是电磁振荡电路产生的，通过天线传到空中去，即为无线电波。电磁波的传送速度为光速（3×108米/秒）。选择电磁波作为载体是非常理想的。收音机相关的几个基本概念5.无线电的发射：声波经过电声器件转换成声频电信号，调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。6.无线电广播的接收：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)；7.无线电通信(广播也属于无线电通信范畴)的发送和接收概括为互为相反的三个方面的转换过程，即：传送信息--低频信号、低频信号--高频信号、高频信号--电磁波。8.调制方式：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。在无线电广播中主要可分为调幅制、调频制两种调制方式。振幅调制频段范围：目前，调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。1．长波（LW:LongWave）（频率：150kHz—415kHz）2．中波（MW:MediumWave）（频率：535kHz—1605kHz）3．短波（SW:ShortWave）（频率：1.5MHz—26.1MHz）我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播，也伴有部分天波；短波广播使用的频段的电磁波主要靠天波传播，近距离内伴有地波。特点：传输距离受天气因素影响较大，适合省际电台的广播。频率调制频段范围：调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号，使用频率约为87MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。目前，地面的广播电视分做VHF(甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波)两个频段。在我国：VHF频段电视使用的频率范围：48.5MHz-300MHz，划分成1-12频道，UHF频段使用的频率范围：470MHz-956MHz，划分成：13-68频道。它们基本上都是靠空间波传播的。国际上规定的卫星广播电视有6个频段，主要频段是12kMHz，也是靠空间波传播。调频（FM）广播频率是在VHF波段中划分出的一段，规定专门用于广播。电视信号音频的传播也采用调频方式，由于原理相近，因此可将调频收音机接收头作部分改动，使得收音机不仅能覆盖87—108MHz波段，还能达到更低频率或更高频率，这样就能接收到电视伴音。特点：超短波，适合城市高保真短距离广播，一般在100公里内空间电磁波谱调幅和调频优缺点调幅（AM）调频（FM）优点1.传播距离远，覆盖面大；2.电路相对简单。1.传送音频频带较宽（100Hz—15KHz）适宜于高保真音乐广播；2.抗干扰性强，内设限幅器除去幅度干扰3.应用范围广，用于多种信息传递；4.可实现立体声广播；缺点1.传送音频频带窄（200Hz—2500Hz），高音缺乏；2.传播中易受干扰，噪声大。1.传播衰减大，覆盖范围小信号调制将音频信号加载在高频载波信号（通常用正弦波）上，经过高频放大后，通过天线发送出去，就形成无线电广播。音频信号加载到载波信号上的过程，称为调制。根据调制方式不同，分成调幅（AM）和调频（FM）。一、调幅（AM）调幅：是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化；设调制信号为：Us(t)=Uscosωst载波信号为：Uc(t)=Uccosωct调幅波的表示为：UAM(t)=Uc(1+macosωst)cosωct它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。调制度：ma=Us/Uc调制系数与电压的关系二、调频（FM）调频波的表示式为：调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信号负的绝对值最大时，调频波最稀疏，频率最低。])(cos[0scdttUKtUtUtfcFM调频：使载波频率按照调制信号幅值的改变而改变的调制方式。设调制信号为：Us（t）=Uscosωst载波信号为：UC（t）=UccosωCt调频时，载波电压振幅度Uc不变，而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化，即为：ω(t)=ωc+KfUs(t)=ωc+Δω(t)直放式收音机的特点电路简单，一般只用1~4只晶体管和一些基本元件；易于安装调试，成本低。缺点：1.灵敏度低；2.选择性差。为了克服以上不足，引入“超外差”这一概念。先看超外差式收音机的方框图。典型单管直放式收音机电路示例低放变频检波功放调谐本振中放电源AGCYTX外差超525K~1605KL1C1L2C2L3C3L4C4用同轴来实现同步fsfLfIfL-fs=fI超外差收音机方框图超外差外差：输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。因为，它是比高频信号低，比低频信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫超外差式。优点：灵敏度高，选择性好，音质好（通频带宽）工作稳定（不容易自激）。缺点：1)镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰信号），2)假响应（变频电路的非线性）。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收方式。超外差式收音机能把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（465kHz),再由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）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。调谐回路调谐回路是由可变电容Ca、Cb和天线线圈L1组成。调节可变电容C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。Cb'CbL1CaCa'L2BG1C3变频回路回路组成：由三极管混频、本机振荡和选频三部分电路组成。Cb'CbL1L2Ca'CaC3B2B3BG1B1变频级变频作用：变频级是以晶体管BG1为中心，它兼有振荡、混频两种作用。它的主要作用是把输入的不同频率的高频信号变换成固定的465kHz（IF）的中频信号。Cb'CbL1L2Ca'CaC3B2B3BG1B1本振回路本振条件：1.正反馈(相位条件）；2.幅度(反馈量要足够大）。由晶体管BG1、可变电容Cb、振荡变压器（简称中振或短振)B2和电容C3构成变压器反馈式振荡器。它能产生等幅高频振荡信号，振荡频率总是比输入的电台信号高465kHz。Cb'CbL1L2Ca'CaC3B2B3BG1B1混频电路由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由L2耦合到BG1的基极，本机振荡信号通过C3耦合到BG1的发射极。两种频率的信号在BG1中混频，混频后由集电极输出各种频率的信号。其中包含了本机振荡频率与电台振荡频率（接收频率）差额为465kHz的中频信号。Cb'CbL1L2Ca'CaC3B2B3BG1B1假定外来信号fs=1000kHz，本振信号fL=1465kHz，则经变频后产生的差频信号fL-fs=465kHz。525k1605k465k465k990k2070k变频实例fL-fs=fI用同轴来实现同步fLfs选频电路由B3的初级线圈和谐振电容C组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz，对465kHz的中频信号产生最大的电压，并且通过次级线圈耦合到下一极去。B3C中放回路BG2B4C输入电台信号与本振信号差出的中频信号fI恒为某一固定值465kHz，它可以在中频“通道”中畅通无阻，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。而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“拒之门外”，因此，收音机的选择性也大为提高。检波、AGC检波工作由三极管BG3的be结来完成，再由C5滤去残余的中频成分，在检波负载W上得到音频信号。检波后，音频信号由C6耦合到下一极去。自动增益控制电路的作用是利用强信号来自动降低中放级的增益。信号越强，反馈回BG2的直流成份越大，BG2的增益越小。这就达到了自动增益控制的目的。低放级主要任务是把音频信号进行放大，使功放级得到更大的音频信号电压，使收音机有足够的音量。功放级把放大后的音频信号进行功率放大，以推动扬声器发出声音。超外差收音机工作原理（S66型）收音机印刷板图（S66型）收音机电路原理图（D9018）β：55～8080～150≥20120～180150～270收音机印刷板图（D9018）①体积从小到大、个头从低到高。②认清阻值、分清有源器件的正负极。③正确判别三极管的e、b、c极。④认真阅读说明书。安装原则①敷铜板预热，氧化焊盘处理。②预热后，将焊锡丝送到引脚与电烙铁焊接前，注意使电烙贴头加锡。③焊接的时候，要使电烙铁头同时与元件引脚、铜板紧密接触。④待锡熔化后，把焊锡丝成45度角拿开（注意：加锡不要太多，以免浪费和影响美观）。⑤烙铁头一定要带锡焊接，否则会出现导热不良而影响焊接过程。焊接工艺检查电路焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的（主要检查标号对应否），电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。逐步分析，发现错误及时纠正，以免盲目通电后烧坏元件。检查无误后，打开收音机电源开关，二极管正常发光，然后测试断点A、B、C、D的电流大小。变频级IA=0.3mA中放级IB=0.5mA低放级IC=2mA功放级ID=1.5mA上述值会随外围元件的变化略有差异。测试电路参数整机调试若测得的电流与给出的参数电流相差不多，则表示安装成功了一半。调节选频旋钮，搜索频道，若有清晰的电台伴音，则说明你的收音机安装成功！收音机动态调试(1)调整中频频率首先将双联旋至最低频率点，将信号发生器置于465kHz频率处(输出场强为10mV/m)，调制频率1000Hz，调幅度30%。收到信号后，示波器上有1000Hz的调制信号波形。然后用无感应螺丝刀依次调节黑一白一黄三个中周，且反复调节，使其输出最大，毫伏表指示值最大，此时465kHz中频即调好。调整中频频率的目的是调整中频变压器的谐振频率，使它准确地谐振在465kHz频率点上，使收音机达到最高灵敏度并有最好的选择性。收音机动态调试(2)频率覆盖将信号发生器置于520kHz频率(输出场强为5mV／M)，调制频率1000Hz，调幅度30％，收音机双联旋至低端，用无感应螺丝刀调节振荡线圈(红中周)磁心，直至收到信号，即示波器上出现1000Hz波形；双联微调电容外形图再将收音机双联旋至高端，信号发生器置于1620kHz频率，调节双联电容振荡联微调电容(如图)C1－A，直至收到信号，即示波器上出现1000Hz波形；重复低端、高端调节，直到低端频率520kHz和高端频率1620kHz均收到信号为止。收音机动态调试(3)频率跟踪将信号发生器置于600kHz频率(输出场强为5mV／m左右)，拨动收音机调谐旋钮，收到600kHz信号后，调节中波磁棒线圈位置，使输出信号最大；然后将信号发生器置于1500kHz频率，拨动收音机调谐旋钮，收到1500kHz信号后，调节双联电容调谐联微调电容(如图)C1-B，使输出信号最大；重复调节600kHz、1500kHz频率点，直至两点测试到的波形幅值最大为止(用毫伏表测试时，指示值最大)。(4)中频、频率覆盖、频率跟踪完成后，收音机可接收到高、中、低端频率电台，且频率与刻度基本相符。安装、调试完毕。双联微调电容外形图三点统调为什么低端调电感高端调电容？在低端电容大，高端电容小。广播电视的卫星通信频段①1GHz左右频段(L波段)。这一频段主要用于军事通信、移动通信和广播电视节目传输业务。②4GHz-6GHz频段(C波段)。这一频段应用历史最长、技术最成熟，因而应用最广泛。它主要用于国