高频电子线路课
程设计实验报告
华北水利水电大学
院系: 信息工程学院
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目录
摘要 (1)
一、绪论 (2)
二、收音机的工作原理 (3)
2.1调频收音机的基本工作原理 (3)
2.2 ZX3005型调频收音机工作原理的具体分析 (4)
2.2.1输入调谐回路 (4)
2.2.2中频放大与检波 (5)
2.2.3低频放大与功率放大 (6)
2.2.4电源及其他电路 (6)
2.2.5天线接收部分 (6)
三、收音机电路板的装配 (8)
3.1装配前的准备及装配原则 (8)
3.1.1焊接前需要的材料及工具 (8)
3.1.2元件装配顺序 (9)
3.1.3碳膜电阻大小的识别 (10)
3.1.4焊接电路板的要求 (10)
3.2焊接电路板遵循的原则 (11)
四、收音机的调试 (12)
4.1收音机电路板的调整原理 (12)
课程设计总结与心得体会 (14)
参考文献 (14)
摘要
ZX3005型调频收音机电路主要由大规模集成电路CXA1691组成。由于集成电路部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件，故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主，组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出，中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号），调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推动喇叭发出响的声音。调频部分实现87MHz ~ 108MHz调频广播接收，调谐方式为手动步进调谐。本机外围电路元件较少，灵敏度高，质量稳定，适合自己动手焊接装配，以达到学习的目的。
关键词：调频收音机广播混频高频调谐
一、绪论
收音机，由机械，电子，磁铁等构造而成，用电能将电波信号转换为声音，收听广播电台发射的电波信号的机器。又名无线电、广播等。
其大致原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机或喇叭变成音波。由于科技进步，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”旋钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调频信号，利用它直接推动扬声器是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到扬声器，就可以收到广播。
无线电广播的接收是由收音机实现的。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)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播容。可见，在无线电广播和接收过程中，无线电波是信息传播的重要工具。
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。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1691集成芯片和其他的辅助电路，其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点，很适合用来研究和学习。
二、收音机的工作原理
2.1调频收音机的基本工作原理
收音机的原理是把从天线接受到的高频信号，经检波还原成音频信号，送到扬声器变成音波。是把接收到的电台高频信号，用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号，然后再对这个中频信号进行多级放大，再检波，低放。由于不同频率的无线电波用途较广、接受的电波较多，所以音频信号就会互相干扰，导致音响效果不好，所以当要选择所需的电台并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，所以在我们收听广播时，使用选台按钮。由于中频固定，且频率比高频已调信号低、中放的增益可以做的较大，工作较稳定，通频带特性也可做的理想、这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号,，所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。这样灵敏度和选择性都可大幅度改善，而且可使整个波段接受灵敏度均匀!
集成电路收音机的特点是：结构比较简单，性能指标优越，体积小等优点。FM型的收音机电路可用如图1所示的方框图来表示。收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出，中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号），调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推动扬声器发出声音。
图1 ZX3005型FM收音机电路方框图
2.2 ZX3005调频收音机工作原理的具体分析
本次设计中采用的收音机电路主要由大规模集成电路CXA1691组成。由于集成电路部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件，故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主，组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机整机电路图如图2所示。CXA1691部电路图如图3所示。
图2 ZX3005型FM型收音机电路图
2.2.1输入调谐回路
由于同一时间广播电台很多，收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的信号。由于各个电台发射的载波频率均不相同，收音机的选频回路通过调谐，改变自身的振荡频率，当振荡频率与某电台的载波频率相同时，即可选中该电台的无线信号，从而完成选台。由于我们采用的是超外差式收音，选出的信号并不立即送到检波级，而是要进行频率的变换（即变频，目的是让收音机整个频段的电台放大量基本一致，
因为频率稳定放大倍数也就相对稳定）。利用本机振荡产生的频率与外来接收到的信号进行混频，选出差频，即获得固定的中频信号（FM的中频为10.7MHz）
图3 CXA1691部方框图
图2所示收音机电路中，这部分电路有两个LC调谐回路，带箭头用虚线连在一起的是一只四联可变电容器CBM-443DF，其中CA与L1并联的是调频波段的输入回路(选台回路)，CB与L2并联为FM(调频)波段本振回路，和可变电容并联的分别是与它们适配的微调电容，用作统调。以上元件与集成电路(IC)部有关电路一起构成调谐和本机振荡电路，变频功能基本由IC部完成。
2.2.2中频放大与检波
作用：将选台、变频后的中频调制信号（调频为10.7M）送入中频放大电路进行中频放大，然后再进行解调，取出低频调制信号，即所需要的音频信号。在图2电路中，中频放大电路的特征是具有“中周(中频变压器)”调谐电路或中频瓷滤波器。IC部变频电路送出的中频信号从“14”脚输出，10.7MHz的调频中频信号经三端瓷滤波器CF2选出送往IC的“17”脚进行中放,经部鉴频，IC“2”脚外接的是外接FM鉴频网络，IC 的“23-24”脚之间的电容C14是检波后得到的音频信号耦合到音频功率放大输入端的耦合电容（通交隔直，让交流的音频信号通过，直流分量隔离）。
2.2.3低频放大与功率放大
作用：解调后得到的音频信号经低频和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机，完成电声转换。图2电路中IC的“1”、“3”、“4”、“24～28”脚部都是低频放大电路。“1”脚为静噪滤波，接有电容C9（0.022UF），“3”脚所接电容C7（4.7UF）为功率放大电路的负反馈电容，“4”脚为直流音量控制端（改变引脚电位来改变部差动放大器的放大倍数），外接音量控制电位器中心抽头。IC的“25”脚接的C13（10UF）是功率放大电路的自举电容，以提高OTL功放电路的输出动态围，“26”脚为功放电路供电端，外接C12（220UF）和C16（0.1UF）分别为电源的低频滤波和高频滤波电容。音频信号经“24”脚输入到IC中进行功率放大，放大后的音频信号从“27”脚输出，经C10（220U）耦合送到扬声器发声，C11（0.1UF）是一只高频滤波电容，防止高频成分送入扬声器。
2.2.4电源及其他电路
本机的电源部分包括有两节1.5 V电池、“26”脚外围的低频滤波电容C20(220UF)、C16（0.1UF）电源高频滤波电容，“8”脚外围的低频去耦滤波电容C8（10U），电源高频滤波电容C2（0.22UF）及由音量电位器连动的电源开关K1，R2和LED构成电源指示电路。“21”脚外围的C17（10UF）、“22”脚外围的C18（10UF）是自动增益控制(AGC)电路滤波电容。此外，为了防止各部分电路的相互干扰，IC部各部分的电路都单独接地，并通过多个引脚与外电路的地相接，如“13”脚是前置电路地，“28”脚是功放电路地。
2.2.5天线接收部分
CXAl691部还设有调谐高放电路，目的是提高灵敏度。拉杆天线收到的调频电磁波由C4耦合进入“12”脚调频FM高放输入，再进行混频。
总结：调频信号由TX接收，经C4送入IC的12脚进行高放、混频，9脚外接CA调谐回路选频，7脚外接CB本振回路，混频后的中频信号由14脚输出经10.7MHz瓷滤波器CF2选频后进入17脚进行中放，并经部鉴频，IC的2脚外接鉴频网络，鉴频后的音频信号亦由23脚输出，再经C14耦合到24脚进行功放推动扬声器。