收音机组装与调试讲解.docx

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收音机组装与调试讲解

1超外差式收音机的基本原理

1.1无线电的发送与接收过程

1.1.1无线电的发送

人耳所能听到的声音频率约在20Hz-20kHz的范围，通常我们把这一范围叫音频，声波在空气中的传播速度（340m/s）比起无线电波的传播速度（3×10^8m/s）是很慢的。

而且衰减的相当快，所以声音是不会传递很远的，要实现声音的远距离传输，首先将声音通过话筒（微音器）转化为音频电信号，音频电信号不能直接向空中发送，必须用音频信号去调制一个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输，这个等幅的高频振荡叫做载波。

音频信号称为调制信号，经过调制的信号叫做已调波，已调波经调谐功率放大器放大，由发射天线辐射到空间，声音广

图1.1.1广播发送电路的原理

1.1.2无线电的接收接收过程与发送过程相反，它的任务是将空中传过来的电磁波接收下来，并还原成调制信号，经音频放大器放大推动扬声器发出声音。

接收机的电路形式有两种，一种为高放式收音机，另一种是超外差收音机，在这里使用超外差收音机，其电路组成如图1.1.2所示。

图1.1.2超外差收音机的组成

超外差收音机的工作原理：

将接收到的高频信号fs变为频率较低的中频信号f1，经过中频放大器放大，再进行检波，要将高频信号fs变为中频信号f1，接收机还需要外加一个正弦信号f0，这个信号叫做外差信号，产生外差信号的电路叫做本机振荡器，高频信号fs和外差信号f0均加到混频器，利用晶体管的非线性混频，经中频选频电路得到两者的差频信号，即f1=f0-fs，这个差频信号叫中频，中频信号送入后面的中频放大器放大，再进行检波。

经音频放大推动扬声器发出声音。

1.2超外差氏收音机介绍

1.3

1.2.1输入回路输入回路作用是从各种无线电波和干扰信号中，选择出要收听的电台信号。

它是由绕在磁棒上的线圈L1和双联可变电容的输入联C1a及并联补偿电容C1a'组成，如图1.2.2（a）所示，由于电磁波是由天线线圈L1产生感应电动势的，其等效电路如图1.2.2（b）所示，所以输入回路为一串联谐振电路，对于接受信号中fc=fs的信号，输入回路产生串联谐振。

发生串联谐振时，L1两端电压最高，而对其他频率的信号通过输入回路都会受到衰减，其谐振曲线如图1.2.2（c）从而达到选台目的，调节C1a便可改变谐振频率，从而接收到本频段不通电台的广播。

输入回路选择到的高频信号通过L1、L2的耦合加到混频级。

1.2.2变频级

变频级的作用是将天线线圈接收到的高频信号fs变成固定的中频（465kHz），要实现变频就要产生一个本机振荡信号，本振频率应高于高频信号fs一个中频，普通收音机本震与变频是由同一个晶体管实现的，如图

1.2.3

，本机震荡是由振荡变压器B2和双连电容器C1b等元件组成，由于T1集电极的调谐回路B3与C7谐振于465kHz，而对于本机振荡信号而言远高于465kHz，所以此调谐回路对于本机振荡信号呈现阻抗很小，C3、C4容量较大，

对本振信号又可视为短路，故其交流等效电路如图1.2.4所示，图中L1、L2即振荡变压器B2，C=C5（C1b+C1b'）/（C5+C1b+C1b'），由图可以看出对振荡信号该级又是一级共基极电路。

图1.2.3变频电路图1.2.4本级振荡交流等效电路

输入高频信号耦合加到T1的基极，本振信号与高频信号利用晶体管输入特性的非线性实现混频。

器件的伏安特性:

i=ao+a1u+a2u2

i是通过非线性器件的电流,u是加到非线性器件上的电压,设高频信号为:

Us=UsCOSwst

本振荡信号为：

Uo=UoCOSwot

则U=UsCOSwst+UoCOSwot

代入式i=ao+a1（UsCOSwst+UoCOSwot）+a2（UsCOSwst+UoCOSwot）2

COS21COS2

根据三角公式COS2

2COSαCOSβ=COSα（+β）+COS（α-β）

121212212

ia0a1UsCOSsta1U0COS0ta2Usa2UsCOS2staU0a2U0COS20t

2222

2a2U0Us[COS（0s）tCOS（0s）t]

由上式可见不同频率高频电压作用于非线性器件时其电流不仅有基波成分还要产生一系列的谐波及和频及差频，经集电极并联调谐回路，取出中频信号送入中频放大器放大。

由于混频是利用晶体管输入特性曲线的非线来实现的，所以选择适当的工作点是十分重要的，工作点选择低谐波成分丰富易产生差频项，但对本机振荡来讲，不易产生振荡成无声，对于高频信号来讲也会生非线性失真，同时高次谐振波成分过强时还会产生“啸叫”。

工作点若选择过高，本机振荡虽易起振，但差频相较小变频增益反而会下降，一般变频级集电极电流为0.3-0.5mA。

1.2.3中放中频放大器的作用是对中频信号进行放大，中频放大电路如图1.2.4.

集电极负载为中频变压器B4初级与电容C8组成并联谐振电路，其谐振回路的中心频率为中频，对于465kHz中频信号并联谐振电路阻抗最大，中频放大器增益最高，而对于其他频率成分都将受到衰减和抑制。

并联谐振电路中电感具有中心抽头其作用是23两端并联谐振阻抗与晶体管的输出电阻相匹配，中频变压器初级绕组较高，次级绕阻很小，其目的也是使中频变压器与下一级输入电阻匹配以提高传输效率，一般收音机中放有关两级，如果将变频级考虑在内为三级，三个中频变压器各不相同，以型号和磁帽上的颜色区分，其目的是对各级中放的选择性，通频带和增益各有侧重，以满足整体设计指标的要求，一般中放1表态工作电流0.8—1.2mA，中放2工作电流1—1.5mA，要求中放增益40db带宽5—7kHz，邻近电台衰减26db以上。

Vc

1

图1.2.4中频放大器

1.2.4检波检波的作用是从调幅波中得到调制信号，它与发送端调制器的作用相

反，故称为解调。

二极管检波电路如图1.2.5（a）所示。

B是中频变压器，D

是检波二极管，Cl、Rl是检波负载，中频调幅波通过中频变压器B耦合加到

检波二极管D两端。

对图1.2.5（b）所示的调幅波的第一个正半周二极管D导

通对Cl充电，由于二极管导通时内阻很小，所以Cl很快充电到Ui的峰值，正弦波峰过后Cl向检波负载Rl放电，由于放电时间常数较大，Cl放电速度比中频信号的变化速度慢，检波二极管D截止，Cl经Rl放电，当中频信号

的第二个正半周到来时Ui>Uo时，D再一次导通对Cl充电，这样重复的结果，便可以得到调幅包络，经低通滤波器滤除高次谐波便可得到原调制信号。

图1.2.5（a）二极管检波电路图1.2.5（b）检波原理

1.2.5自动增益控制

自动增益控制电路的作用是：

当接收的的信号太强时，就能使中放增益降低，当接收信号频率波动较大时，他能是检波输出保持稳定，当接收信号弱时，它使中放增益最高，以克服强信号造成失真和时辰、季节、气候的变化带来的音量不稳定，同时又不降低收音机的灵敏度。

收音机的自动增益控制电路是利用检波输出的音频信号的平均值控制中频放大器的增益来实现的，当检波器输出的音频信号增加时，通过自动增益控制电路使中放级的基极电压降低，中放级的集电极电流减小，从而Au减小，反之Au增大，从而使检波器的输出保持稳定。

图1.2.6自动增益控制电路

1.2.6音频放大器变压器耦合的功率放大器如图为具有输入输出变压器的音频放大器

Vc

图1.2.7变压器功率放大器

Rw是音量电位器，B1是输入变压器，B2是输出变压器，T1是前置放大管，T2、T3是推挽管，R1和R2、R3分别是T1和T2的偏置电阻。

检波器输出的音频信号加到Rw上，通过调节Rw可以改变前置放大级输入音频信号的大小，达到音量调节的目的。

音频信号通过耦合电容C1加到前置放大管T1

的基极，引起集电极电流随音频信号的大小变化，集电极电流的变化通过变压器B1耦合到功放级。

功放级电路是对称的，对于输入信号的正半周，由于T1的倒相作用使T2管的基极电位下降，T3的基极电位升高，T2导通，T3截止，T2的集电极电流通过输出变压器B2初级耦合到次级；对于输入信号的负半周，T2的基极电位升高，T3的基极电位降低，T3导通，T3的集电极电流通过B1耦合到次级，在变压器B2的初、次级又合成一个完整的正弦波，该音频信号推动扬声器发出声音。

由于T2管导通时T3管截止，T3管导通时T2管截止，故称推挽电路。

为了克服交越失真，其工作在甲乙类，一般静态工作电流3-8mA，T1管的集电极静态电流1.5mA左右。

1.2.7扬声器

扬声器是换能器件，它将电能轮换成声强，扬声器种类很多，收音机常用的是恒磁动圈式纸盆扬声器它主要由环形永久磁铁、音圈、纸盆、纸盆架组成。

永久磁铁产生恒定磁场，当音频电流通过音圈时，音圈在磁场力的作用下，在磁隙间作上一振动，音圈的振动牵动纸盆一起振动，低盆振动使周围空气振动而发出声音。

2所有元器件的识别检测记录

收音机在焊接前要对所有元件进行测量，以鉴别其好坏优劣，对电解电容，二极管要工分开正负极，对于晶体管使用前还要分清极型和Ｅ、Ｂ、Ｃ，否则要把元件焊到线路板后再查找问题，就困难了，元器件测量包括电阻、电容、电感与晶体管。

2.1电阻器

电阻并没有正负极，不存在接反的危险，电阻表皮会有一层包装，上面的不同颜色的小环可以直接读出数值，一般前两环为有效数字，第三个环为乘数即零的个数，最后一个为偏差，偏差离的前一环会远一些。

不同颜色的环代表不同的数字和乘数以及偏差，色环标志法：

不同的颜色表示不同的数值：

黑、棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白依次表示0、１、２、３、４、５、６、７、８、９。

第一色环表示第一位有效数字，第二位色环表示第二位有效数字，第三色环表示第一、第二位有效数字后面零的个数（１０n中的n的数值），第四个色环表示误差，金色误差＋－５％，银色＋－１０％（用金色或银以色环在前面分别表示阻值为×0.1Ω和×0.01Ω）。

用数字万用表测量阻值大小，测量时要注意的是：

一、Ω表使用时要调好零；二、测量时应注意选择量档使指针尽量指示在中值附近。

由此测量的出数值和标注数值比较见表2.1.1

表2.1.1电阻的测量

名称与识别

标注阻值

测量阻值

R1红紫黄金

270K

266KΩ

R2红紫红金

2.7K

2.7K

R3棕红黄金

120K

117.3KΩ

R4棕红黄金

120K

119.1KΩ

R5橙橙橙金

33K

33.3KΩ

R6橙橙棕金

330Ω

325Ω

R7红紫黄金

270K

267KΩ

R8棕黑红金

1KΩ

985Ω

R9棕绿棕金

150Ω

146Ω

2.2电容的识别与测量

电容的种类很多，常用的有瓷片，涤纶和电解电容，电容的容量都直接标注在电容器上。

体积大的注明单位和耐压，体积小的只写数值不注单位；带小数点的单位是uF，不带小数点的单位是pF。

可以用UT52型数字表直接测量小的电容。

当没有电容表时，可用指针式万用表的200KΩ档检测其是否漏电和短路，若阻值很大乃至无穷则不漏电不短路，否则就可能漏电和短路。

电容是否漏电和短路以及标注数值见表2.2.2

表2.2.2电容的测量与检测

名称

识别

电容名称

理论值（看标记）

检测是否漏电和短路（万用表200KΩ档）

电解电容

为圆筒状，有正负极，长正

短负。

C11

100μF

不漏电、不短路

C12

100μF

不漏电、不短路

C4

4.7μF

不漏电、不短路

C6

4.7μF

不漏电、不短路

C7

4.7μF

不漏电、不短路

瓷片电容

比较薄，比较小，无正负极

之分

C2

0.01μF

不漏电、不短路

C3

0.01μF

不漏电、不短路

C5

0.022μF

不漏电、不短路

C9

0.022μF

不漏电、不短路

C10

0.022μF

不漏电、不短路

独石

电容

比圆片电容厚，大小与其差不多，无正负极之分。

C8

180PF

不漏电、不短路

双联

可变

电容

容量随着动片转动可连续改

变

C1

无标记

不漏电、不短路

2.3晶体管的测量

晶体管使用前必须分清该管的极型（是ＮＰＮ管还是ＰＮＰ管）及引脚（即Ｅ、Ｂ、Ｃ），用万用表判别晶体管极性和引脚的方法见本教材的实验四，些外用万用表Ω档还能比较晶体管β值和穿透电流的大小，方法是：

对于ＮＰＮ管，黑表笔接集电极Ｃ、红表在集电极和基极间垮接一支数百ＫΩ以上的电阻（偏置电阻）时，表针向右偏转角越大（ＩＣ大）该管的β值越高，对于ＰＮＰ管测量时，正表笔接Ｃ，负表笔接Ｅ，其它方法相同。

测量的出数值和标注数值比较见表2.3.1

表2.3.1晶体管的测量

BG5

BG6

BG1

BG2

BG3

BG4

标注A

9013

9013

9018

9018

9018

9014

测量A

250

253

149

153

159

369

2.4电感的测量

收音机中的电感，主要是中频变压器，输入、输出变压器，对于这些变压器或电感线圈只能用专用仪器（如Ｑ表，匝间短路测试仪）测量其好坏，一般用万用表Ω档只能测量初次级绕阻是否短路或绕阻是否开路，对匝间短路故障是难以判断的。

实验中包括对中频变压器、输入输出变压器和磁性天线的测量。

表2.4.1中频变压器的测量

名称

识别

理论值

检测

B2（红色）

可以调节电感的大小，进而调节电压

0.3Ω

0.3Ω

3-3.4Ω

3.2Ω

0.3Ω

0.3Ω

B3（白色）

可以调节电感的大小，进而调节电压

1.3Ω

1.3Ω

3.8Ω

3.5Ω

0.2Ω

0.2Ω

B4（绿色）

可以调节电感的大小，进而调节电压

2.5Ω

2.4Ω

2.9Ω

2.7Ω

1.2Ω

1.1Ω

表6.1.5输入输出变压器的测量

名称

识别

理论值

检测

B5（蓝色）

变压器的样子，可以看见硅钢片，线圈

190Ω

183Ω

88Ω

87.8Ω

88Ω

86.9Ω

B6（黄色）

变压器的样子，可以看见硅钢片，线圈

6.2Ω

5.8Ω

6.2Ω

6.1Ω

1.2Ω

1.5Ω

磁性天线是一种高频变压器，它的初级、次级线圈绕在磁棒上。

磁棒能够聚集无线电波，使收音机的选择性和灵敏度都得到提高。

初级线圈和一只可变电容组成调谐回路。

磁棒的外形分为圆形和扁形两种，圆形磁棒机械强度高，扁形磁棒占位置小，便于装入小型机里，此处使用扁形磁棒。

2.5二极管的测量二极管检测可以用指针表测量其正反阻值，一般正向电阻几KΩ以下，反向几百KΩ以上。

还可以用数字万用表测量二极管的压降正常二极管的正向压降约为0.1v（锗管）0.7v（硅管），数字表显示的数值单位是mv,反向显示“———”。

测量结果显示使用的二极管为硅管。

3元器件的装焊体会及收获

3.1焊接方法

焊锡、焊剂、烙铁准备好，焊件与印刷板处理好后就可焊接，焊接的方法：

（1）烙铁头要吸上适量的焊锡，这样在烙铁接触焊件和印刷板时可以加大传热面积，传热速度快，少量的焊锡可做为烙铁头与焊件传热的桥梁。

（2）将烙铁头放在印刷板的焊盘和焊件引脚上，使焊盘和焊件均受热，尽量要使烙铁头与焊点接触面积大。

（3）将焊锡丝至于焊盘或烙铁头，焊锡熔化并形成焊点。

（4）熔化一定量的焊锡后，将焊锡丝移开。

（5）将焊锡完全润湿焊点后45°方向移开烙铁。

注意焊接时间不要太长，一般焊点大约两三秒钟。

3.2锡焊注意事项：

（1）焊件表面要处理干净去除焊件表面上的锈迹、油污、灰尘、漆皮等会影响焊接质量的杂质。

（2）焊接前烙铁要挂锡，靠烙铁上的焊锡加大传热面积和传热速度形成焊接桥。

（3）控制好焊接时间，时间过长浪费焊锡而且有可能损坏元件，如电容引脚焊点开

焊，中频电压器内塑料变型或开焊；时间短焊锡少，强度不够或虚焊。

3.3焊点检查与要求：

（1）焊点表面（有光泽平滑）：

若焊点无金属光泽，焊点发白，是因烙铁功率过大或加热时间过长造成的。

若焊点表面呈豆腐渣状，是因焊点或焊件面积大，散热快，烙铁功率小或焊锡未凝固时移动了焊件造成的。

焊点拉尖不平滑，加热不足，焊料不合格。

（2）焊锡与焊盘交界处接触角α要小，接触面要大；润湿角α越小，质量越好，一般控制在20°—45°为宜。

润湿角α越大有可能是焊盘不热或焊盘不吃锡，这样即浪费焊锡，又会造成虚焊。

（3）焊锡连接面以引脚为中心（左右对称）呈半弓形凹面，若焊锡来流满焊盘，是加热不足，焊锡流动性差造成的，这样既不美观焊点强度又不够。

（4）检查有无虚焊、连焊、错焊、漏焊，发现有连焊的要即时处理，有虚焊，漏焊的要补焊。

3.4体会与收获

（1）组装。

首先要注意有极性的元件，二极管，三极管，电解电容等；还要注意与板子上的元件对应，尤其注意各电阻阻值，看仔细了再往上装，以免焊错；组装时元器件不要过于接近焊板，以免烫坏元件；元件摆放要整齐，注意元件的横放和竖放，尽量做到美观，以符合此次电子工艺中“工艺”二字。

（2）焊接。

焊接前要将元件分门别类，焊接时要一种一种的焊，免得落下元件，还有要尽量先装小器件，避免装上大器件后妨碍小器件的安装。

（3）焊工。

焊接时，电烙铁头上要有少量焊锡，烙铁头要接触到元件的引脚与铜箔，这时把焊锡触到电烙铁头上，焊锡丝很快熔化，把元件的引脚与铜箔连成一体，烙铁很快离开，这样就焊好了，之间一定要注意时间，时间不宜过长，最后的形状为锥形最佳。

我在焊接时因为手法不熟练，有的焊锡过多，形成的不是锥形而是半球形，造成焊锡的浪费，还有可能造成内部问题导致接触不良，有的为了追求锥形而多次加热调整，导致加热过度，使锡氧化而发乌。

通过旁观同学，我发现有的人焊接时烙铁头先沾上一点焊锡，然后将烙铁放到焊点上停留，等待加热后焊锡润湿焊件，形成焊点，这种焊接方法不正确，因为焊丝熔化后，烙铁放到焊点时焊剂已挥发，因无焊剂作用易造成虚焊，而且会丧失焊剂对焊点的保护作用。

（4）在焊接完成后，在电位器和双联上安上拨轮，用四条线连上喇叭、正极片与弹簧。

并将正极片、弹簧分别插入机壳，注意四条电线的长度要合适，尤其是每条电线两头露出的铜丝不要太长，以防于其他地方短路。

总之焊接过程中要格外注意，严格按照焊接步骤，耐心焊制，应该就不会有太大问题。

4各级静态工作电流的测量与记录

当按要求把所有的元器件焊好后，还需仔细检查元器件的规格、极性（如电解电容、二极管、三极管等元器件的极性）焊接是否有错误；是否存在有虚焊（假焊）、漏焊、错焊、短路等现象；当有错焊、连焊的焊点时容易损坏元件。

经以上检验无误后，把喇叭线、电池线焊好，注意导线两端的裸线部分不要留得过长，与电路板焊接的一端有2毫米即可，否则易产生短路现象。

测流档测量各级的集电极电流，电路板上有对应的开路缺口。

正常情况下可通过改变偏置电量静态工作点的顺序是从末级功放级开始，逐级向前级推进。

测量各级电路静态工作点的方法是用数字万用表的直流电阻的大小使集电极电流达到要求值。

如果集电极电流过小，一般是晶体管的E、C极接反了，或偏置电路有问题，或是管子的β值过低。

如果集电极电流过大，应检查偏置电阻和射极电阻，否则是晶体管的β值过大或损坏。

若无集电极电流一般是E、C、B的直流通路有问题。

无论出现那种问题，应根据现象结合电路构成及原理认真分析，找出原因，如此才能得到锻炼和提高。

各级的静态工作点（集电极电流）正常后需把各级的集电极开路缺口焊上，这时一般都能收听到本地电台的广播了。

如果收听不到电台的广播，则应采用信号注入法（或称干扰法）检查故障发生在那一级，方法是：

用万用表的Ω档，一支表笔接地，用另一支表笔由末级功放开始，由后向前依次瞬间碰触各级的输入端，若该级工作正常扬声器发出“咔咔”声；碰触到那一级输入端若无“咔咔”声，说明后级正常，而故障可能发生在这一级，应重点检查这一级。

在这一级工作点正常的情况下，一般是元件错焊、漏焊造成交流断路或短路，使传输信号中断。

如果从天线输入端注入干扰信号，扬声器有明显的反应，而收听不到电台的广播，一般是本振电路不工作、或天线线圈未接好（如漆包线的漆皮未刮净）造成的，应检查本振电路和天线线圈。

如果出现声音时有时无。

一般是元件虚焊或元件引脚相碰造成的。

当静态电流正常，并能接收到电台信号、且有声音后，才能进行调中频。

各级静态工作电流的测量与记录测量及记录表如下：

表4.1.1各级电流的测量

需测量位置

Ic56

Ic4

Ic2

Ic1

电流理论值（mA）

6

3

1.5

0.5

电流测量值（mA）

5.5

2.2

1.21

0.5

5出现的各种故障及现象和排除的方法与措施

（1）电流测不出，有几个点没有示数。

可能是电路中有虚焊导致电路中出现断路，用数字万用表一级一级检查电路看看哪里断路，经检查发现晶体管的几个引脚有虚焊，用烙铁改善过后再去测电流，发现都有电流了，而且都很接近理论值。

（2）电流能够测出，也比较符合理论值，但是安装好后接上电源，收音机没有声音。

检测过程：

首先检查音量电位器是否开到最大，电位器开关是否接触良好，都没问题仍然没有声音，将接在喇叭上的线熔下，将其一端接在电源正极，另一端在负极轻蹭，喇叭发出呲呲声，表明喇叭没问题，又检查四个电流口，发现忘记封住，造成电路中有断路，用焊锡封住四个电流口，然后装好电池打开收音机发现能够收到几个电台。

（3）经调试后，装好电池，发现很多电台都集中在低频段，在1000KHz以

上几乎没有几个电台

回想调试过程，由于转动可变电容顺时针拧到最大，显示的幅频特性曲线会很乱不稳定，就没有拧到头，就开始调试c1b'。

连上导线再次调试，这次拧到头才开始调试c1b'，调试后发现电台分布均匀了，1000KHz以上的台也比较符合位段。

6调中频、覆盖、跟踪的原理及方法

6.1调中频

调中频是调节各级中放电路的中频变压器的磁芯，是之谐振在465kHz。

调

中频的方法很多，这里介绍用中波扫频仪和用电台广播调中频的方法。

6.1.1用广播电台调中频

若无中频的仪器设备，只好用广播电台的播音调