收音机组装与调试
一、实验目的:
1、 学习焊接收音机掌握焊接方法
2、 通过焊接收音机掌握焊接方法
3、 学习收音机的调试方法
二、收音机的基本工作原理
(1) 发送过程
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(3×108m/s)是很慢的,而且衰减的相当快,
所以声音是不会传送很过远的,要实现声音的远距离传送,首先应将声音通过话筒(微音器)转
化为音频电信号,音频电信号是不能直接向空间发射的,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,这人等幅的高频振荡叫载波。这里音频信号称为调制信号,经
过调制的载波叫已调波,已调波经调谐功率放大器放大,由发射天线辐射到空间,声音广播(简称
广播)发送的组成如图13—1 所示。

音频对载波的调制方式有多种,一般广播采用或调幅或调频,调幅是使载波的振幅随调制信
号的强弱变化,调频带是使载波的频率随调制信号的强弱变化,图13—2 是载波、调制信号(单
一频率的正弦波)、调幅波和调频波的波形,调幅波与调频波比较,由于调幅波频带窄,接收机简
单,成本低的特点,所以目前中央和各省市及地方电台均采用调幅广播,对调幅波设载波为:


我国规定调幅广播中取音频信号的最高频率为Fn=4.5kHz,则每一广播电台占有9kHz的带宽。
调幅广播根据载波频率的高低分为中波,中短波和短波,我国中波广播频段为535kHz—1605kHz,
短波I为2.7—7MHz,短波Ⅱ为7—18MHz。
由于调频波具有抗干扰能力强,音质好的特点,目前中央和大多省市区都有调频广播,调频
广播频段为88—108MHz,已调波带宽为150—200kHz。
(2)接收过程
接收过程与发送过程相反,它的任务是将空中传送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杨声器发出声音。
接收机的电路形式有两种,一种为高放式收音机,高放式收音机首先经输入回路选频放大器
放大,再经检波和音频放大推动扬声器发出声音,高放式收音机组成如图13—3 所示。

高放式收音机具有灵敏度高,输出功率大的优点,但选择性差,另外高放级一般由二、三级
组成,调谐比较复杂;另一种是超外差收音机,其电路组成如图13—4 所示。

图13—4 超外差收音机的组成
超外差式收音机与高放式收音机的区别是把接收到的高频信号变为频率较低的中频信号,经
过中频放大器放大,再进行检波,要将高频信号变换为中频信号,接收机还需要外加一个正弦信
号,这个信号叫外差信号,产生外差信号的电路叫本机振荡器,高频信号和外差信号均加到混频
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,我国规定调幅收音机中超外差收音机由于中频465kHz(调频为了10.MHz),中频放大器
的调谐回路在选台时不需要调整,中频所以目前接收机的主要形式是超外差接收机。
三、外差式收音机介绍
1、 输入回路
输入回路的作用是从各种无线电波和干扰信号中,选择出所要收听的电台信号,它是同绕在
磁棒上的线圈L1 和双连可变电容的输入连 及并联补偿电容 组成,见图13-5(a),由于电磁波
是有天线线圈L1产生感应电动势的,起等效电路如图13-5(a)所示,所以输入回路为一串谐振电路,其谐振固有频率fs=



图13-6 变频电路 图13-7
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,若非线性器件的伏安特性:
i=a0+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=UsCOSωst

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13—8 所示,与一般RC振荡器
不同的是其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(RC且为纯阻性的),中频放大器增益最


5、自动增益控制(AGC)电路:
号太强时,它能使中放增益降低,当接收信号波动较
大时
大器的增益(工
作点
自动增益控制电路的作用是:当接收信
,它能使检波输出保持稳定,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
)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IC↓→rbe↑→Au↓,当音频信号降低时,则:IC↑→rbe↓→Au↑,从而
使检波器的输出保持稳定。

图13-11 自动增益控制电路
6、音频放大器:
前置放大(或称推动级)和功率放大两部分,音频放大器电路形式很多,常
见的
的音频放大器,RW是音量电位器,B1是输入糊口,B2是输
出变
音频放大器包括
有变压器耦合的功率放大器和互补对称无输出变压器的功率放大器(OTL电路)。
(1) 变压器耦合的功率放大器
图13—12是具有输入输出变压器
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(上臂)
耦合到次级,对于输入信号的下半周,T2的基极电位升高,T3基极电位降低,T3导通,T3的集
电极
变压器耦合的功率放大器的输出:电流通过B1的(下臂)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生声音。由于T2导通时T3截止,T3导通时T2截止,帮自然保护区推挽电路。为了克服交越失真,推挽管工作于甲乙类,一般静态工作电流3—8mA,T1管的集电极静态电流1.5mA左右。

图13-12 变压器功率放大器
(2)OTL电路
无输出变压器的功率放大器,又称OTL电路,由于T2、T3采不同
极性图13—1—2—是
的晶体管,而且要T2、T3参数对自然保护区,所以又称互补对称推挽电路,有关本电路
的工作过程,请参阅本教材实验十一的实验原理。
OTL电路的输出功率:

图13-13 OTL 功率放大器
7、扬声器
扬声器是换能器件,它将电能轮换成声强,杨声器种类很多,收音机常用的是恒磁动圈式纸


① 射频(RF)输出:扫频信号输出端子,输出100mV 的电压;
② 衰减旋钮:10dB 步进衰减,旋动此旋钮可提供70dB 衰减;
③ 电平细调:旋动此旋钮可使输出有10dB 衰减,可连续变化;
④ 扫频中心(水平位移):旋动此旋钮调整扫频信号发生器的中心频率;
⑤ 扫频宽度:此旋钮用来调整扫频信号发生器的扫频频率范围。改变扫频宽度使标志点之
间的距离变宽或边窄。
⑥ 亮度调节:此旋钮用来调整显示器扫描线的亮度。
⑦ 电源指示。
⑧ 电源开关:按下时电源接通,弹起时电源关断;
⑨ Y 轴增益:此旋钮作为垂直放大器的增益调整;顺时针旋到头可作为1mV/DIV 灵敏度校准。
⑩ Y 轴位移。
⑾ Y 轴输入:这是显示器Y 轴信号的输入端子;由于Y 轴放大器的输入阻抗高约500KΩ,
因此对被测信号影响很小。
⑿ 数字拨盘开关:用来预置标志频率。
1.2 操作过程及步骤
1.2.1 一般操作
a. 电源开关接通以前,所有控制旋钮按如下位置设置:
控 制 位 置
衰减旋钮 100dB
电平细调 顺时针到头
扫描中心 中心
扫描宽度 逆时针到头
亮度 旋钮白线朝上偏右
轴增益 任意位置
Y 轴位移 中心
b. 按电源开关;
c.观察显示器屏幕,调整亮度使亮度适中;调整Y 轴位移使扫描线在中间位置。
1.2.2 设置标志频率
a. 标志频率通过仪器前面板下方的数字拨盘开关进行设置。数字拨盘开关被分成五档,从
左至右分别为A、B、C、D、E,频率单位为kHz。
b. 设置标志频率总是从A 档开始设置最低值,然后向右依次从低到高设置标志频率。
c. 数字开关没有锁定机构,它可以从0 到9 设置成任意值;A、B、C、D、或E 每一档的标
志频率应该设置在扫频频率范围之内。当超出这个范围时,标志将失效。在操作中将出
现错误结果。当这种情况发生时,重调数字开关到扫频频率范围以内将恢复正常工作。
d. 由于错误的频率设置可能发生的错误情况有:
① 数字开关设置值低于扫频频率范围,结果标志点将消失在屏幕的左边,正确的值不
会出现这种情况。
② 数字开关设置值高于扫频频率范围,结果标志点将消失在屏幕的右边。
③ 如果数字开关在A、B 两档设置相同的值,两个标志点不会重迭,会出现两个标志点
相隔一定距离,当A 档数字开关逐字升高时,B 对应的标志点将强迫移在它的右边,
当然这个结果是错误的。
e. 标志与标志之间的距离不能设置的太小,电路设计只容许小到一定值, 这个标志点
之间的最小距离取决于扫频频率范围。其值为扫频频率范围的三十八分之一。
f. 如果射频(RF)信号扫频宽度大于最低设置标志频率的五倍时,标志点会动。出现这种
情况时只要调整扫频宽度旋钮,使标志点之间的距离加大就可以恢复正常。
g. 当五个标志点都设置好并显示在屏幕上时,调节“扫频中心”旋钮和“扫频宽度”旋钮
使标志点位置适中。
1.2. 3 测量过程
a. 扫频仪的射频(RF)输出通过射频电缆线提供给被测收音机的输入回路。
b. 信号从被测收音机的检波器引出,通过电缆线送给扫频仪的Y 轴输入插座。
c. 衰减器值的调整应不使被测收音机的输出信号出现饱和。同样,显示部分的“垂直位移”
和“增益控制”旋钮的位置应使在屏幕上的扫迹容易观察。
d. 跟踪统调可以通过改变被测收音机的调谐频率来实现。
2 收音机的调试
当元器件正确无误焊好后,并且静态电流满足指标要求,收音机就能收听到电台的广播。为
使收音机灵敏度最高,选择性最好,并能覆盖整个波段,还需进行整机调试,整机调试一般有调
中频、调覆盖、调跟踪,下面分别介绍调整和测量方法。
2.1 静态工作点测量及调试
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。
2.2 调中频
调中频是调节各级中放电路的中频变压器的磁芯,使之谐振在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。
2.2.1 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中频,调整的方法是在中波段高频端选择一
个电台(远离465kHz),先将双联电容的振荡联的定片对地瞬间短路,检查本振电路工作是否正常,
若将振荡联短路后声音停止或显著变小,说明本振电路工作正常,此时调中频才有意义。用无感
改锥由后级向前级逐级调中频变压器(中周)的磁芯。边调边听声音(音量要适当),使声音最大,
如此反复调整几次即可。
调节中频变压器(中周)的磁芯时应注意:不要把磁芯全部旋进或旋出,因为中频变压器出
厂时已调到465kHz,接到电路后因分布参数的存在需要调节,但调节范围不会太大。
2.2. 2 用扫频仪调中频
① 首先将双联电容的振荡联的定片对地短路,使本机振荡停振。
② 按照1.2.2 设置标志频率的方法对扫频仪进行标志频率的设置,使A、B、C、D、E 各档分
别设置为:465kHz、525kHz、600kHz、1500kHz 和1640kHz。
③ 扫频仪的射频(RF)输出信号输入给收音机的输入回路(即由双联电容器输入联的定片对地输入射频信号)。扫频仪的Y 轴输入接至被测收音机的检波器输出端(即取自音量电
位器W 两端)。音量电位器应旋到音量最小位置。用扫频仪调中频的仪器连接如图13-17
所示。
④ 扫频仪的输出衰减器应大于70dB、Y 轴增益置于最大。 “垂直位移”旋钮的位置应使在屏幕上的扫迹容易观察。

⑤ 用无感改锥由后级向前反复调节各中频变压器的磁芯,使扫频仪显示的465kHz 标志频率
点幅值最大,并且应使其左右对称。中频幅频特性曲线如图13-18 所示。至此中频调整完毕。
图13-18

在低频端接收一个本地区已知载波频率的电台(如本地区中央一台,载波频率为639kHz),
调节频率旋钮对准该台的频率刻度,然后调节本振线圈磁芯,使该台的音量最大。
再在高频端选择一个本地区已知载波频率的电台(如保定经济台载波频率为1467kHz),调节
频率旋钮对准该台的频率刻度,然后调节本振回路的补偿电容C1b
/(半可变电容),使其音量最大。
然后,再返回到低频端重复前面的调试,反复两、三次即可。其基本方法可概括为:低端调
电感、高端调电容。
2.3.2 用扫频仪调覆盖
① 用扫频仪调覆盖的仪器连接如图13-17 所示。扫频仪的射频(RF)输出信号输入给收音机
的输入回路(即由双联电容器输入联的定片对地输入射频信号)。扫频仪的Y 轴输入接至被测收音
机的检波器输出端(即取自音量电位器W 两端)。音量电位器应旋到音量最小位置。
双联电容器的动片全部旋进定片(即对应覆盖的低频端525kHz),用无感改锥调节本振线圈
磁芯,使525kHz 标志频率点处于峰值最大位置,如图13-19 所示。
② 双联电容器的动片全部旋出定片(即对应覆盖的高频端1640kHz),调节本振回路的补偿电
容C1b/(半可变电容),使1640kHz标志频率点处于峰值最大位置,如图13-19 所示。

③ 调好高端后,再返回到低频端重复前面的调试,反复两、三次即可。其基本方法可概括
为:低端调本振电感、高端调补偿电容。
2.4 调跟踪
2.4.1 为什么要调跟踪
超外差式收音机是将接收到的信号与本机振荡信号在混频器中混频后得到一个固定的中频
信号,然后送入中频放大器放大。理想的情况是在整个波段内本机振荡频率都能跟随输入信号的频
率变化(本振频率高于输入信号频率465kHz),差频均应为465kHz。本机振荡频率跟随输入信号
的频率的变化叫做同步跟踪。
同步跟踪是由输入回路和本振回路中的同轴双联可变电容器同步旋转来实现的,理想跟踪时
输入回路和本振回路的调谐频率与双联电容旋出角度的关系曲线如图13-20 中①、②所示。目前
收音机大多数使用等容双联,即使是使用差容双联,要使整个波段都能做到同步跟踪也是不可能
的。一般设计收音机时都是使接收波段中间某一频率(如中波1000kHz)实现同步跟踪。比如:在
中间某一频率如Q 点同步跟踪时,而在低频端由于双联电容器旋出的角度小,双联电容器的容量
大,使本机振荡频率偏低,使中频(差频)频率低于465kHz。而在高频端由于双联电容器旋出角
度大、容量小,使本机振荡频率偏高,使中频(差频)频率高于465kHz。未补偿时跟踪曲线如图13-20 中③所示。
由于中频放大器都是调谐在465kHz,当中频频率高于或低于465kHz 时中频放大器的增益都将下
降,甚至收听不到高端或低端电台的广播。因此,必须采取措施使整个波段接近同步跟踪。调跟
踪后,跟踪曲线如图13-20 中④所示。

2.4.2 调跟踪的方法
调跟踪又称统调,三点统调在设计本振回路时已确定,而且在调覆盖时本振线圈磁芯和补偿电
容C1b
/的位置已确定,能否实现跟踪就只取决于输入回路了.所以,统调(调跟踪)是调节输入回路.
㈠ 用电台播音调跟踪:
用电台播音调跟踪(统调)的方法是:在低频端接收一个电台的播音(如本地区中央一台
639kHz),调节输入回路的天线线圈在磁棒上的位置,使声音最大;再在高频端接收一个电台(如保
定经济台1467kHz),调节输入回路的补偿电容C1a
/(半可变电容),使其声音最大。然后,再返回
到低频端重复前面的调试,反复二、三次即可。其基本方法可概括为:低端调输入回路的电感、
高端调输入回路的补偿电容。
一般用接收电台信号调跟踪与调覆盖可同时进行,低端调本振线圈的磁芯和天线线圈在磁棒
上的位置,高端调本振及输入回路的补偿电容。
㈡ 用扫频仪调跟踪:
① 按图13-17 连接仪器,扫频仪的射频(RF)输出信号输入给收音机的输入回路(即由双联
电容器输入联的定片对地输入射频信号)。扫频仪的Y 轴输入从被测收音机的检波器引出(即取自
音量电位器W 两端)。音量电位器应旋到音量最小位置。
② 调节收音机的调谐旋钮,使频率刻度指在600kHz 位置,调整输入回路的天线线圈在磁棒
上的位置,使600kHz 标志频率点处于峰值位置。用铜铁棒接近天线线圈磁棒的方法进行检验,接近时600kHz 标志频率点幅值应减至最
图13-21
小,若出现反升现象应继续调节;或微调一下双联电容器找准谐振点,再用铜铁棒进行检验,使
低端统调。
③ 调节收音机的调谐旋钮,使频率刻度指在1500kHz位置,调节输入回路的补偿电容C1a
/(半
可变电容),使1500kHz标志频率点处于峰值位置。用铜铁棒进行检验,若出现反升现象应继续调
节,或微调一下双联电容器找准谐振点,再用铜铁棒进行检验,使高端统调。幅频特性如图13-21
所示。
其基本方法可概括为:低端调输入回路的电感、高端调输入回路的补偿电容。
④高、低端调好后,调节收音机的调谐旋钮,使频率刻度指在1000kHz 位置;将扫频仪的
1500kHz 标志频率点改设为1000kHz,1000kHz 标志频率点应处于峰值位置,说明在1000kHz 实现
了同步跟踪(统调),用铜铁棒进行检验应无反升现象。否则,应调整双联电容器的输入动片与静
片之间的间隙(注意不要造成碰片现象)。
⑤如此高频端、低频端、中端反复调试,便可以实现三点统调(跟踪)。
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