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高频课设-收音机


武汉理工大学《高频电子线路》课程设计说明书

目录
1 摘要与关键词 2 实验简述
2.1 实验目的与技术指标 2.2 实验步骤与要求

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方案选择

3.1 方案一 3.2 方案二

4 实验原理
4.1 单元电路设计
4.1.1 混频

4.1.2 本振 4.1.3 锁相环同步检波

5 元件清单 6 主要元器件简介 7 实际制作 8 电路调试 9 设计总结 10 参考文献
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摘要与关键词

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1.实验简述

1.1 实验目的 实验目的
1.弄清调频通信原理; 2.弄清调频通信系统的构成; 3.学会调频小功率接收机的安装与调试技术; 4.提高综合实验能力。

1.2 设计要求
1,采用 3V 电池供电; 2,接收频率范围 88~168MHz,用耳机或喇叭发音; 3,可靠接收 FM 波段的无线广播;
1.整理实验过程。 2.画出调频收音机的的方框图,简述其工作原理。 3.根据实验记录, 写出研究报告。

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方案选择

2.1 方案一:自动搜索调频收音机
自动搜索调频收音机与普通调频收音机的主要区别就在于它们的调台方式 不同。自动搜索调频收音机采用电调谐方式选择电台,省去了可变电容器,使用 时收音机会自动搜索电台,当它搜索到一个电台后,会准确地调谐并停止下来。 如果想换一个电台,只需搜索,收音机就会继续向频率高端搜索电台。当调谐到 频率最高端后,就需要收音机本振频率回到最低端才能重新开始搜索电台。这种 自动搜索调频收音机,调谐准确,由于不使用可变电容器,所以使用寿命长(可 变电容器容易损坏)。 一、 电路的工作原理 图 1 是自动搜索调频收音机的电原理图。

其核心器件是一块 TDA7088 集成电路, 这块集成电路中包含了调频收音机中 从天线接收、振荡器、混频器、AFC(频率自动控制)电路、中频放大器(中频频率

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为 70kHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全 部功能,还专门设有搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路。 取代可变电容器的是变容二极管,它是一种特殊的二极管。它的 PN 结电容 随着 PN 结上的偏压(反向电压)变化而改变。偏压增大,PN 结变厚,PN 结电容变 小;偏压降低,PN 结变薄,则 PN 结电容增大。因此改变 PN 结上的偏压,就可 以改变 PN 结的电容。电路中变容二极管接在本机振荡电路上,就可以改变振荡 频率。 因为集成电路中很难集成较大容量的电容器, 所以集成电路外接的电容器较 多。 TDA7088 集成电路的 1 脚接的电容器 C1 为静噪电容; 脚外接环路滤波元件; 3 6 脚上的 C4 为中频反馈电容;7 脚上的 C5 为低通电容器;8 脚为中频输出端;9 脚为中频输入端;{10}脚上的 C7 为中频限幅放大器的低通电容;{15}脚为搜索 调谐输入端,C12 为滤波电容器;{16}脚为电调谐、AFC 输出端。 调频收音机的耳机线兼作天线,电台信号送入集成电路的第{11}脚和{12} 脚,电感 L2、电容器 C8、C9、C10 构成输入回路。电路的频率由 L1、C3 及变容 二极管 VD1 决定。混频后产生的 70kHz 中频信号经集成电路内的中频放大器、中 频限幅器、中频滤波器、鉴频器后变为音频信号,由集成电路的第 2 脚输出,送 到音量电位器上,再由电容器 C15 送到由三极管 VT1、VT2 等组成的低频放大电 路中进行放大,推动耳机发声。连接耳机插座的电感器 L3、L4 是为了防止天线 的信号被耳机旁路而设置的。发光二极管和电阻器 R6 组成电源显示电路。电容 器 C18 和 C19 为电源滤波电路。电容器 C17 是用来改善音质的。 二、电路的制作 首先将 16 脚的双列微型扁平封装的集成电路 TDA7088 焊在电路板中的敷铜

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面上。由于集成电路管脚间隙很小,焊接时一定要十分小心。可先将集成电路的 管脚和电路板上的焊点镀锡,把电烙铁头上的焊锡甩掉后,将集成电路对准电路 板上的焊接处(集成电路的 1 脚处在耳机插座的一方), 用不带焊锡的电烙铁进行 焊接。其次将 4 根跨线、5 只电阻器、2 只电感器焊到电路板上。再依次将 17 只电容器、2 只电解电容器、2 只三极管、变容二极管、2 只线圈、电位器、耳 机插座、轻触开关、发光二极管焊到电路板上。注意发光二极管的高低要与机壳 相配合。最后用导线连接电池接触片的正负极。 所有元器件安装好并检查无误后就可以进行调试。 电路不接耳机时的耗电约 为 7mA,最大音量收听时总耗电为 15mA 左右。调整线圈 L1 的疏密程度来调整收 音机接收频率的范围。如果高频端的电台收不到,可以把线圈拉开一点;如果低 频端的电台收不到,可以把线圈夹紧一点。由于自动搜索调频收音机没有频率指 示,所以可找一台普通调频收音机进行频率对比。

2.2 方案二
我们此次实际调频收音机电路见图 1。它的优点在于前级晶体管 VT1 以不同 于超再生式及超外的方式进行工作,同时具有混频、本振、锁相环同步检波及低 频放大 4 种功能。L1、C2 组成 Q 值较低的 FM 频段(87MHz-108MHZ)宽带输入回 路,中心频率 98MHZ。L2、C5、C6 组成本振调谐回路,本振频率为输入接收频率 及本振信号的二次谐波,混频后输出的中频信号落在音频范围内。由于 VT1 的输 出电导是集电极电流的函数,所以它一身具有控制本振频率的功能。 VT1 作为本机振荡器时,接成共基极电路,由于 L1、C2 对本振频率失谐,所以 VT1 的基极等效接地。 VT1 作为混频器时,则为共发射极电路。 VT1 作为同频检波器时,也是共基极电路,这是因为 C3 取值很大,对音频信号 容抗很小,可认为 VT1 的基极交流接地。此时音频(即混频后所得的中频)信号 的放大倍数约为 R3/R2。 为高频旁路电路, C7 用于将检波后的载频成分旁路。 VT1 的本振频率在一定范围内受控于输入信号频率, 这是因为当本振信号的二次谐波 接近于一个调频电台的发射频率时,VT1 的集成电极电流中将有二者混频后输出
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的音频成,使 VR1 的输出电导随之改变,使本振频率也发生变化,即本振频率与 外来信号同步,与锁相接收的原理完全类似,具有 AFC 功能。 此接收电路的灵敏度可与超再生式电路媲美,却没有超再生噪声。由于本振频率 与输入信号频率的差值很大,因此 FM 段的本振辐射较小 。 当旋转 C6 调谐到调频电台时,在 R3 上产生的音频信号加幅度可达数十毫伏, 与被接信号的强弱基本无关。此音频信号经 C8 耦全至 VT2、VT3 组成的简单低频 放大器,将信号放大并驱动低阻抗耳机(8Ω)发声。耳机的长引线在这里巧妙 充当了接收天线,以提高接收灵敏度。L3、L4 为高频扼流圈,它以音频信号早 畅通无阻,却阻止高频信号流通,防止耳机线接收的调频广播信号被电流及 C9 旁路。C9 为电源滤波电容,避免电路产生低频自激。 为了进一频提高接收灵敏度,也可如图 1 虚线所示,焊上一段 2M 长的软线作天 线。 制作时,C6 采用 7/270PF 的小型密封双联可变电容器(如 CMB-202),只使用其 中的一联。VT1 选用 FT≤800MHZ 超高频管 9018,β>80.VT2 选用高放大倍数的三 极管 9014。 VT3 选用小功率锗管 3AX31, 漏电要小。 用φ0.5MM 漆包线在φ4mm L1 钻头上音绕 5 匝(匝距为 1MM)后脱胎成空心线圈,有中心抽头,L2 用φ0.5MM 漆包 线在φ4MM 钻头上间绕 15 匝(匝距也为 1MM)后脱胎成空心线圈.L3、L4 可购市售 色码电感。电阻均使用 1/8W 四色环碳膜电阻。电解电容器的耐压大于 6V 即可。 其它无极性电容均使用小型瓷片电容。电源使用用 1 节 5#电池。耳机插座可按 图 2 将内簧片向内弯一点,以便耳机插头时收音机通电,拨出时收音机断电,兼 起电源开关的作用。 整机安装在图 3 所示的 66*50MM 单片印制电路板上。高度较为简单,插入耳机后 收音机通电, 旋转 C6 应能收到调频电台的收音, 此时微调 R1 使声音音纯真响亮。 然后微调 L2(拉开或压缩音距)使电台的位置与刻度盘基本相符。再微调 L1 使 高,低端电路的灵敏度均匀,如觉得声音过响,可适当适当调整 R3 使音量合适。 调整完毕,可给 L1、L2 封蜡,防止受震动后电感量发生变化。最后,给本机配 上一个用彩色有机玻璃制成的外壳。 本机的灵敏度,在上海地区,不另接天线,仅用耳机引线充当接收天线,即可满 意地收听上海电台及东方电台的全部调频广播。接收时,背景宁静,根本没有超 再生式收音机的“沙沙”噪声,可与带降噪电路中档收音机媲美。

9014 资料图片

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9018 资料图片

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3 实验原理

3.1 单元电路设计 3.1.1 混频 3.1.2 本振 3.1.3 锁相环同步检波

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4 元件清单 器件 电阻 备注 数量

电容

三极管

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5 主要元器件简介
电阻器
在电学中导体对电流的阻力称为电阻,不同材料的导体,以及导体截面积或长度不同, 导体的电阻也不同。电阻器是一种专门为电路提供电阻的元器件,简称电阻,电阻在电路中 用来限制电流、降低电压、分配电流、分配电压,可与电容组成电源退耦电路、低通电路、 高通电路等,还可给晶体管等元件提供必要的工作条件(提供电压或电流) 。电阻器在书写 时用字母“R”表示。在电路图中电阻器的符号见图 2-1 电阻器的电阻基本单位规定为欧姆, 简称欧,用字母Ω表示。

可变电阻

热敏电阻

微调电阻

带开关的可变电阻

图 2-1 电阻符号

电阻按材料分为碳膜电阻、金属膜电阻、片状电阻、碳质电阻、线绕电阻。按功能可 分为固定、可变、微调、精密电阻。

对于电阻来说,它的主要参数有:标称阻值和它的允许偏差、额定功率、最 大工作电压和最大工作电流、温度系数、老化系数、非线性以及机械特性和高频 特性等。我们此处主要关心阻值和额定功率。 电阻器生产工厂为了满足用户的不同需要,生产出不同阻值的电阻器。国 家主管部门规定出一系列的阻值作为电阻器的标准阻值。一个电阻器标志出的 “名义”阻值,叫这个电阻器的标称阻值,实际阻值对于标称阻值的允许最大偏 差范围,称为电阻器的允许偏差。 电阻器接在电路中,有电流流过的就要消耗电功率而发热超过它所能耐受 的程度,电阻器就要烧坏或很快老化。电阻器在正常大气压力及在规定的一个环
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境温度下,长期连续工作并能符合规定的性能要求;所允许耗散的最大功率,称 为电阻器的额定功率,单位是 W(瓦)。相关符号见图 2-2。

1/8W

1/4W

1/2W
图 2-2 承 功 受 率

1W

5W

电阻的阻值标称有二种方法:一是直接在电阻上标出数据;二是用色环表示 阻值。色环表示方法可在任意角度识别其阻值大小,使用很方便,被广泛使用。 色环表示方法如图 2-3 所示。色环电阻紧靠电阻头的第一道色环表示阻值的 第一位数,第二道色环表示第二位数,第三道色环表示幂的次方,第四道色环表 示误差,其中色环的读法见表 1:

表 1 色环对照表

颜色 序号 1 2 3 4

棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 1 1
1 10

灰 白 黑 8 8 / / 9 9 / / 0 0
0 10

金 / /

银 / /

无 色 / /

2 2
2 10

3 3
3 10

4 4
4 10

5 5
5 10

6 6
6 10

7 7
107

/

/

/

/

/

/

/

/

±5%

±10%

±20%

举例说明:如色环为“蓝红橙金”,其阻值为: 62 × 10 3 = 62k? ± 5% 。

1

2

3

4

十 位 数 图 2-3

个 幂 误 位 指 差 数 数 色环电阻识别示意图

2.1.2 电容器
电容器(简称电容)是由两个绝缘介质隔开的金属极板组成的,这两个导体 叫做电容的两个极,它们中间的绝缘物质叫电介质。在电子电路中,它可以用来 隔离直流、耦合交流信号,与电阻或电感线圈组成低通或高通电路,能将交流信 号旁路,与电感线圈组成串联或并联谐振电路等。电容在电路图中用字母“C” 表示。常用的表示符号见图 2-4。电容带电的时候,它的两极之间要产生电压。 电极上荷量愈大,两电极间的电压也就愈大,而且电荷量跟电压成正比,比值是 个恒量,即 c=Q/U=恒量。它称为电容的电容量。如果 1 伏特的电压能使电容充

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电 1 库仑电量,那么它的电容量就规定为 1 法拉(简称法),它是电容量的基本单 位。用字母 F 代表。

固定电容

半可变电容
图2-4 电容符号

可变电容

电容的种类非常多,但最常用电容有瓷介电容、电解电容、聚酯电容等。电 解电容器是金属氧化膜为介质质制成的电容器。 这种电容器以各种金属铂带为正 极,在金属箔带上形成一层氧化膜作介质,负极是非固体电解质或固体电解质。 涤纶电容器也称为聚酯薄膜电容器。 它是以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜为介质制 成的电容器。它的电容量和工作电压范围最宽,容量从 100uuF 到几百 uF;电压 由几十伏到上万伏,它的绝缘电阻高、耐热性能也好。其缺点是损耗大、电参数 稳定性差。以陶瓷为介质的电容器:瓷介电容器。它是在陶瓷两面被覆烧渗一层 金属作为电极引线后涂上保护层而成。陶瓷电容器的原材料丰富,结构简单,价 格低,体积小,电容量范围较宽,损耗小,耐高温,因此被广泛应用在电子设备 中。从直流、交流电路到脉冲电路到高频电路无所不用。 电容的主要技术参数有标称容值、容值误差、额定电压、绝缘电阻。容值误 差指示了电容器容值的允许误差量, 等于电容器实际容值与标称容值之差除以标 称容值所得的百分数。额定电压是指在一定环境温度下,电容器长时间可靠地工 作所能承受的最大直流电压,通常简称“耐压”。当电容器两端加上直流电压 U 长时间充电后,电容支路仍有电流 I 存在,电流 I 叫做电容器漏电电流,则绝缘 U 电阻为 R = 。绝缘电阻越小,漏电越严重,引起的能量损耗也就越大。 I 容量表示方法 1. 瓷介电容容量较小,容量范围一般在 1Pf~1uF 之间。形似圆饼状,其表 示方法有: (1) 直接表示法用 ?F = 10 ?6 法拉,nF = 10 ?9 法拉,pF = 10 ?12 法拉 来表示 电容容量量级单位。 举例:“3P”=3pF , “P1”=0.1pF “0.01μ”=0.01μF , “4n7”=4.7nF=4700pF

瓷片电容

电解电容 图 2-5 电容的识别

聚酯电容

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(2) 不标单位的直接表示法 举例:“3”=3pF , “27”=27pF , “0.047”=0.047μF (3) 数码表示法 一般用三位数表示, 前两位表示容量有效数字, 第三位表示幂指数, “0” 即 的个数。默认单位为 p F。 举例:“203”= 20 × 10 3 =0.02μF , “223”= 22 × 10 3 =0.022 p F “104”= 10 × 10 4 =0.1μF , “103”= 10 × 10 3 =0.01μF (4) 色码表示法 沿着引线方向数,第一、二种颜色代表容量的有效数字,第三种颜色代表 10 的幂次,其单位为 pF。 (5)误差表示法 在标示容量的前面外加一个英文字:如 J-82 表示 82pF 误差±5%;M-1u 表 示 1u 误差±20%。 字母表示的误差如下: 字母 D F G J K M N P S 误差(%) ±0.5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 ±30 ±100-0

Z

+50-2 +80-2 0 0 2. 电解电容容量较大,一般在 0.1uF~9999uF 之间,形似圆柱状,具有极性 区分: (1) 新电解电容以管脚长短为标志:长脚为正极,短脚为负极。 (2)在外壳封装上有极性标志。 (3) 容量标识在塑封外壳上,例如: “1μF50V”代表:容量 1μF,耐压值 50V。

2.1.3 电感线圈
在电工和电子设备中,经常要用到这样一种元器件,它是由导线一圈靠一圈 地绕在绝缘管上,导线彼此相互绝缘,绝缘管可以是空心的,也可以包含铁心或 磁粉芯,这种元器件,我们称它为电感线圈,也叫电感器或简称为电感。电感线 圈在电路中用“L”表示,常用的符号如图 2-6 所示。电感线圈是电子线路中的 重要元件之一, 它在电路中可和电容器一起组成谐振电路或在整流电路中作为滤 波元件。

电感

可变电感
图 2-6 电感符号

带铁氧磁芯的电感

电感线圈种类很多, 分类也不—样。 按电感形式可分为固定电感和可变电感。 按导磁体性质可分为空芯线圈和磁芯线圈。按工作性质可分为天线线圈、振荡线
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圈、高频扼流圈。按绕线结构又可分为单层线圈,多层线圈和蜂房式线圈等等。 另外我们还常用到色码电感,其外壳颜色呈蓝缘色,标示三个或四个色环,其识 别方法类似电阻。 例如:“棕黑黑”为 10 × 10 0 = 10 ?H

接地

IC 10) ( 四联电容 磁棒天线线圈

十 个 冪 误 位 位 次 差 方
1 3 圈 2 绕线电感

色码电感

图 2-7 电感识别示意图 线圈电感量的大小与有无磁芯有关。若要增加电感量和提高线圈的品质因 数,通常都在线圈中加入磁芯。磁芯种类有铁氧体磁芯、锰锌磁芯和镍锌磁芯, 他们的体积都很小,而且有很多形状,如螺纹形、圆柱形、工型等。带磁芯的线 圈,只要改变磁芯在线圈中的位置,就可改变线圈的电感量。 电感线圈对交流电有一定的感抗(XL),感抗与交流电六频率及线圈电感量 成正比,即 XL=2πfL。它表明:交流电流频率越高、电感线圈感抗越大、交流 电流也就越不容易通过;交流电流频率越低、电感线圈感抗越小、交流电流也就 越容易通过。利用电感线圈的这种特性,制成一种限制交流电流通过的线圈称为 阻流圈(扼流圈)。阻流圈又分为高频阻流圈和低频阻流圈。高频阻流圈用来阻 止高频信号而让较低频率和直流电通过,它的电感量很小,一般只有几 mH。低 频阻流圈常与电容器组成滤波电路,一般要求电感量较大,有几 H,所以在这种 线圈中都插有铁芯。

电声器件
电声器件即电声换能器,它是将电能转换成声能(或机械能),或者将声能 (或机械能)转换成电能的装置。我们这里所指的电声换能器,它的频率范围限 于可听声频。电声器件工作质量的好坏,直接影响着电子整机设备是否能正常且
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优质地发挥其功能,因此,电声器件也是衡量整机质量好坏的重要因素之一。电 声器件的换能作用是利用电的各种效应,如电磁感应、静电感应、压电效应等来 完成的。若在扬声器接头上输入一定频率的电能,这些电能其中一部分被消耗在 导线上变成了热能,而大部分转换成了扬声器可动系统的机械能并发出声音;反 过来,在传声器中,膜片振动的机械能则转变成按相应变化规律的电能。扬声器 是将电能转换为声能、并将声能辐射到空气中去的一种电声换能器件。扬声器俗 称“喇叭”。它的用途很广,在收音机、录音机、电视机、通信机等机内和机外 以及其它放声系统中都需要使用扬声器。 传声器是将声能 (也称声压, 是一种机械能) 转换成电能的器件。 传声器又称 “微 音器”,俗称“话筒”。在语言通信系统(如电话)中使用的传声器,—般叫做送 话器。

半导体器件
用半导体材料制成的器件统称为半导体器件或称半导体管。在半导体器件 中,仅有两个电极的一般称为晶体二极管,有三个电极的一般称为晶体三极管, 或者就称为晶体管。晶体管又可分为两大类:一类是结型晶体管,一类是场效应 晶体管。结型晶体管由两个 PN 结组成,有 PNP 型和 NPN 型两种结构。场效应晶 体管有结型场效应管和绝缘栅场效应管两种。 型号规则:
符号 含义 1 二极管 2 三极管 N 美国电子工业协会注册 S 日本电子工业协会注册 D,C NPN 管 A,B PNP 管

二极管在电路里能完成许多功能,例如整流、检波、稳压等。二极管常用 D 表示。 制作半导体二极管的材料可以有多种多样, 最常用的有锗、 硅和砷化镓等, 所以可分为锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管。二极管的符号和伏安特性如图 2-9 所示。 锗二极管与硅二极管都具有单向导电性, 在正向区域, 锗管大约在 0.2V~0.4V 左右(硅管 0.6~0.8V 左右),电流就开始增大。 用指针三用表 RX100 或 RX1K 档,检测二极管正负极:黑表笔为正极、红表 笔为负极。当测量出正向电阻几百欧至三千欧左右,则黑表笔接的一端是二极管 的正极, 另一端则为负。 反向电阻则为几十千欧以上。 正极标识往往有一个色点。

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I(mA)

I(mA) 正向

VZ

U( V)
反向
图 2-9 锗二极 管伏安 特性
图 2-10 稳压二极管伏安特性

U(V)

稳压二极管是一种特殊的硅二极管,它的符号和伏安特性如图 2-10 所示。 其正向部分特性与一般二极管无异。 在外的反向电压小于其击穿电压 Vz 前, 其反向电流也很小。但是,反向电压增加到击穿点以后,二极管就发生可逆性击 穿现象(即当外加反向电压切断后,PN 结阻挡层可以恢复)。如果进一步增加反 向电压、稳压管两端的电压并不升高,只是使管子的反向电流增加,而管压降基 本保持不变。在击穿区反向电阻极小。 变容二极管是利用半导体 PN 结电容或金属——半导体接触势垒电容随外加 电压的非线性变化而制成的。它的外型和普通的二极管差不多。变容二极管工作 于反向偏压。 其电容量随所加反向电压的大小而变化的特性曲线如图 2-11 所示。
Cd Vd

(a) 特性曲线

(b)等效电路
图 2-11 变容二极管

(c)电路符号

变容二极管可分为参量变容二极管和电调谐变容二极管等。前者用于参量放 大器中,后者用于谐振电路中,用来代替机械调谐电容器。 采用空气或介质可变电容器或可变电感器来调谐,体积大、笨重,接触不良, 需要机械传动机构, 因此可靠性低、 寿命短。 如果采用变容二极管作为调谐元件, 可以克服上述的缺点。变容二极管重量轻、强度高、寿命长、转换快、受温度影 响很小,能防尘防湿防震。把变容二极管接在调谐回路里,控制加在变容二极管 上的反向电压,便可达到改变频率的目的。用变容二极管制成的电子调谐器,结 构简单, 接触可靠, 制造方便, 可以实现遥控和精密调谐。 目前已在彩色电视机、 黑白电视机、调频接收机中得到应用。 半导体三极管是由两个 PN 结组成的三层结构器件。常用 Q 表示。它的中间 一层叫基区,左边的掺杂区叫发射区;右边的掺杂区叫集电区。基区与发射区之 间的 PN 结叫发射结,通过发射结可以发射载流子。基区和集电区之间的 PN 结叫 集电结,载流子通过集电结被集电区收集。为了把各区和外电路连接起来,还在 发射区、基区和集电区上各制作一个电极,分别叫发射极、基极和集电极。为了
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简便起见,这三个电极通常简称为 E(或 e)极、B(或 b)极和 C(或 c)极。常用三 极管如图 2-12 所示。
散热片

E B C

B C E
图 2-12 三极管外型图

CE 输入/出曲线如图 2-13 所示。

Ic(mA) Ib(mA)

Ube(V) (a) CE输入特性
图 2-13 CE特性曲线

Uce(V) (b) CE输出特性

交流参数主要有电流放大系数 β 和特征频率 f T 。在共发射极接法的电路中,若 集电极电压 VCO 保持不变( VO =0, 输出端交流短路), 则集电极电流的变化 Δ I b 与 基极电流的变化 Δ I c 之比,称为半导体三极管的共发射极电流放大系数。即 β=

?Ic ?I b

U ce =常数

。共发射极电流放大系数 β 随 f T 的增加而减小,当 β 下降到

l(即 0dB)时的频率称为特征频率。f T 是半导体三极管作电流放大时的极限频率。

2.1.7 集成电路
集成电路是六十年代初期发展起来的一种新型半导体器件。集成电路顾名思 义,它是一种超小型电路而且是已经连好了线,进行了检验,能保证某种功能的
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电路。 在制造过程中, 许多元器件在同一工序中可以同时大量地点制造出来因此, 所谓集成电路就是在同一基片上以不可分离的状态作成多个电路元器件, 并作为 一个完整的单元来进行试验和应用的超小型电子电路。集成电路,英文写作 IETEGRATED CIRCUITS 通常按字头缩写成 IC。 集成电路制造厂对环境的要求极其严格。 集成电路中主要元器件除了电阻以 外,就是半导体二极管和三扳管。集成电路的制造工艺也是在乎面型晶体管工艺 韵基础上发展起来的。几个主要过程有:氧化、光刻、扩散、外延、真空蒸铝。 集成电路的封装外壳有圆筒型、扁平型、双列直插型三种。

2.1.8 晶振
晶振由石英晶体片、 电极、 支架和外壳等构成。 随着无线电通信的应用日益广泛, 无线电频谱的容量就愈感紧张。为在有限的频谱内容纳更多 的通信频段,就需 要对频率控制和频率选择提出更高的要求。过去,振荡器中常用的频率控制元件 是 LC 调谐电路,其主要缺点是 Q 值低和频率稳定性差。晶振的主要优点是 Q 值 高(从几十万到几百万),频率稳定性好(比 LC 高两个数量级以上),所以目 前广泛地应用于通信、导航、广播等领域。常用 X 表示,电路符号为 特性曲线如图 2-14 所示。 ,其

X

Lq Co Cq rq f

(a) 等效电路

(b) 电抗特性
图 2-14 晶振电抗特性

6 实际制作
.安装调试 电路板做好后, 按图将元件焊好, 注意焊接时间不能过长, 温度也不能过高, 以免烫坏电路板或烧坏元件。焊接时应保证质量,避免虚、假、错焊。焊好后即 可开始调试,打开收音机,置于 FM 频段,接上话筒电源,打开开关,一边对着
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话筒讲话,一边搜索电台,直到收音机中传出自己的声音为止。如果在整个频段 (88~108MHz)都收不到自己的声音,或者收到声音效果不好(不清晰或者与某 一电台重叠),说明话筒的发射频率不合适,可以小心拨动振荡线圈 L,增大或 减小每匝之间的距离,然后重新搜台。如果还不行,则应拆下线圈 L,改变其匝 数后焊上再试,直到效果满意为止

装配与焊接
一、 元器件的插装 1、 元件装配前的筛选:用三用表、电容电感测试仪,及 JT-1 全面质检。合 格元件才能插装。 2、 插装前元件按印制板上焊盘安装位置用尖咀钳或镊子整形。无论卧式立 式插装,要求安插高度一致,排列整齐。 3、 零件装配顺序,先小后大,先电阻后电容,然后管子和跳线(短路线)。 其次大件:中周、集成块、电位器最后连接线。插装元件对号入座,防止漏装、 错装。 4、 注意:元件脚、连接线尽量剪短,紧贴焊盘,防止过长引起高频自激。 二、焊接 在装配工作中,焊接技术是很重要的。对讲机元件装接主要是靠焊接,它 不仅能固定零件,而且能保证可靠的电路通路。焊接的质量好坏,将直接影响整 机质量。焊接不好,元件引线过长,将引起高频自激,产生啸叫或使零件损坏或 电路不通,或者引起接触不良的噪声,以及焊点脱落或虚焊等。 烙铁使用前要观察烙铁头是否被氧化,被氧化的烙铁头沾不上焊锡。此时 要用锉刀锉去氧化层,然后插上烙铁电源插头,先在烙铁头涂上少许松香,待加 热到焊锡熔点时,再在烙铁头上沾上一层光亮的锡,烙铁就可使用。 注意 切记不要用烙铁敲桌子或烙铁架,以防损坏烙铁内热丝和损伤桌面; 为防止烙铁头迅速氧化,在较长时间不使用烙铁时,应将烙铁头沾满焊锡,以隔 绝烙铁头金属直接与空气接触氧化。 焊接前先要将焊接物和焊接处清洁,然后在焊接处镀上锡,才能焊得快,焊 得牢,不虚焊。在焊接时,要注意焊接时间,过短会焊不牢,过长会烫坏元器件。 焊点要光滑透亮,如果焊点成豆腐渣形,则说明焊点温度不适当。以下举例一些 正确和错误的焊点,如图 2-9:

图 2-9 焊点的不同形态 1. 2. 3. 4. 正确焊点,全焊成为光滑小山丘。 不正确焊点,元件线没有出头。 不正确焊点,焊锡多、中间空,虚焊。 不正确焊点,半焊,振动易脱焊。
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5. 不正确焊点,烙铁从边缘撤走时带出一个小尖峰。 6. 正确焊点,烙铁头从元件引脚撤走。 正确焊接的顺序是: ①先将烙铁头放在两个焊接面处加热; ②将焊锡丝顺烙铁头方向熔化到焊接面; ③当焊锡融化量适当后,抽走焊锡丝; ④待焊接面的焊锡均匀熔化后,再抽走烙铁头。 在焊接完毕后,用斜口钳将剩余管脚剪去,便完成焊接工作。 三、焊接注意事项: 1、用烙铁头斜面去接触焊接点,传热面积大,焊得快。 2、掌握好二少二防:焊锡、助焊剂要少而适中,将焊点元件脚全部沁没, 轮廓又隐约可见。要防止烙铁温度不够,焊锡过多,防止锡渣误搭短路和飞锡花 短路。 3、 连线时,不能使线头像乱刷把一样枝枝叉叉,要用手拧成一束,涂 上助焊剂,上锡后再焊,这样焊得牢。 4、 拿开烙铁时,焊锡不会立即凝固,特别是体积较大的焊接点更是如 此。 因此刚焊接后, 稍停一些时间等凝固后, 才可去掉手捏的元件或帮助的钳子、 镊子等。若未凝固时移动焊接元件,焊锡会成沙砾状或附着不牢固而引起假焊。

7 电路调试 8 设计总结 参考文献
[1] 杜武林.高频电路原理与分析.西安:西安电子科技大学出版社,1997. [2] 周慈航.单片机应用程序设计技术.北京:北京航天航空大学出版社,1991. [3] 张冠百.锁相与频率合成技术.北京:电子工业出版社,1990. [4] 马家辰,孙玉德,张颖.MCS-51 单片机原理及接口技术.黑龙江:哈尔滨工业 大学出版社,1998.

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