调频调幅接收机的设计与实现

西 南 交 通 大 学 本科毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 调频调幅接收机的设计与实现 二零一五年六月 摘 要 收音机在现代社会中有着广泛的作用，人们可以欣赏音乐，丰富业余生活，还可以了解各方面的信息，股票、新闻应有尽有，做到足不出户尽知天下事。从分立元件收音机到集成电路收音机，收音机的技术已经发展的相当成熟。本文主要设计的是分立元件收音机。 本文主要介绍了收音机的相关知识和设计制作。通过对收音机的设计，能清楚的掌握信号在接收机中的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 和变换过程；通过对收音机组成电路的分析，可以了解到调频调幅接收机内部电路的工作原理和参数设计以及信号传输的带宽；通过对收音机电路的调整，可以了解到噪声的影响。 在第一章中，介绍了收音机发展以及背景，了解调频调幅接收机的发展过程和应用意义。第二章中，讲述了收音机的工作流程以及工作原理，对收音机有一个全面的了解。第三章中，就对收音机具体的电路和参数进行了分析，详细的叙述了调频头电路、中放电路、检波电路等电路的设计，并且比较了调频和调幅的优缺点。第四章中，讲述了在焊接器件时所需要注意的问题。第五章中，讲述了在焊接完毕之后，对收音机的调整，使收音机可以正常工作。本课题采用超外差式收音机设计方法，它具有灵敏度高，工作稳定，噪声小，选择性好以及失真度小等优点。但是分立元件收音机体积比较大，不适合现在生活的需求。 关键词：调频调幅接收机； 调频头电路； 检波电路； 中放电路 Abstract Radio has a wide range of roles in modern society, people can enjoy music, rich leisure life, You can also learn about various aspects of information, stocks and news, everything, to make known the world without leaving home to do something.Radio from discrete components to the integrated circuit radio, radio technology has developed quite mature. In this paper, the design is discrete components radio. This article describes the design and relevant knowledge of radio.Through the radio design, we can clearly grasp the signal flow and transformation process in the receiver; by radio circuit analysis, By analyzing the composition of the radio circuit, we can understand the working principle and parameter design, and signal transmission AM FM receiver bandwidth internal circuit; By adjusting the radio circuit, we can understand the influence of noise. In the first chapter introduces the development of radio and background and background of the radio to understand the development process and the application significance of AM FM receiver. The second chapter tells the radio workflow and the working principle of the radio to have a comprehensive understanding. Chapter III, on the radio on a specific circuit and parameters are analyzed in detail described the FM head circuit design amplifier circuit, detection circuit and other circuits, and compare the advantages and disadvantages of FM and AM.The fourth chapter, describes in the welding device details that need attention.Fifth chapter describes after welding is completed, the adjustment of the radio, so that radio can work properly.This paper I use superheterodyne design methods, it has a high sensitivity, stability, low noise, good selectivity and distortion is small.But the relatively large size of the discrete components radio , not suitable for the needs of real life now. Keywords: AM FM receiver; FM head circuit; detection circuit; the amplifier circuit 目 录 IV 摘 要 V Abstract 1 第1章 绪 论 11.1 本论文的背景和意义 21.2 相关技术发展应用介绍 31.3 本论文的主要内容 31.4 本论文的结构安排 5 第2章 调频调幅接收机的设计 52.1 调频调幅接收机的原理 72.2 调幅调频广播的特点 72.2.1 调幅波的特点 72.1.2 调频波的特点 92.3 超外差式收音机 10 第3章 调频调幅接收机的电路 103.1 调频头电路 103.1.1 调频头电路的设计 113.1.2 选频网络 123.1.3 变频电路 173.2 中频放大器 193.3 检波电路 223.4 功率放大电路 243.5 调频调幅收音机总体电路 26 第4章 元器件的选择与焊接工艺 264.1 元器件的选择 284.2 元器件的焊接 29 第5章 收音机的调试 32 结 论 33 致 谢 34 参考文献 36 附 录 1 调幅收音机元器件 第1章 绪 论 1.1 本论文的背景和意义 在1888年无线电被发现之后，在1923收音机问世，到现在经历了90多年的时间。收音机从最开始的矿石收音机和电子管收音机经历了晶体管收音机和集成电路收音机最终到现在的DSP收音机[1]。技术发展的已经相当成熟。随着科学技术的发展，调频调幅接收机的技术会越来越高，外形精致小巧，失真度小，音质更高的收音机将会出现在市面上。随着技术的不断创新和改进，收音机的发展空间越来越大。将会越来越广泛的应用于人们的生活中。 调频调幅接收机应用广泛，最初适用于军事中。军事行动中，两军对垒最重要的就是信息传递，以往传递信息的方式太过繁琐不便使用，严重影响行动的效率，有了无线电并使用接收机技术，大大提高了军队的作战效率和稳定性，不过在军用中接收机在保证通信质量的前提下更注重保密性。在旅行航海中调频跳读接收机也有重要作用，同伴可以使用接收机接受同伴发送的指示，保证了方向行的准确。调频调幅接收机在机场车站等运输行业也有着不可取代的作用，驾驶员使用接收机就收正确的指示才能在拥堵的路线中确保驾驶的畅通以及正确的路线。在人们的日常生活中，调频调幅接收机也拥有着必不可少的作用，闲暇时人们可以打开收音机听听广播，欣赏音乐放松心情，还可以收听新闻关注天下事。所以说调频调幅接收机应用价值越来越大，随着科技进步不停地进行改进和创造，越来越多质量更高的产品会进入人们的视线[2]。 调频调幅接收机的前景从上述描述中已经可见一斑，军事航海以及交通运输中都有着必不可少的作用，而且从电台的应用中可以看出，调频调幅接收机应用不仅止步于此。接收机的作用是接受信号，生活中又怎么仅仅存在电台这种信号。手机信号电视信号都是信号，使用的调制方式在现在的技术前提下大多也是调幅调频的形式[3]。所以说调频调幅接收机技术的发展不仅仅是上述所言，它也可以影响整个无线电行业，接收机技术的提升可以影响到手机通话的质量以及看电视的分辨率，只是传播的频率和电台有着区别，调幅调频接收机的发展可以带给人们更好的生活体验。 因为频率要求和实际能提供的设备，本次课题主要研究超外差式调频调幅收音机。目前收音机一般选用超外差式调频调幅收音机，这种收音机的优点是灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小[4]。 超外差式收音机是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率，再对此固定的中频进行放大，放大之后的信号进行检波得到所需要的信号，把这个信号再加上低放级，通过功率放大放级使信号变得足够强，就成了超外差式收音机[5]。 调幅就要比调频简单许多，接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频电路把外来的各调幅波信号变换成一个中频的固定频率——465kHz，然后进行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推动喇叭发声[6]。并不是使用直接式把天线接收到的信号直接放大，这样它的性能并不十分满意。这种收音机能收到的电台不多，选择性和灵敏度都很差。  1.2 相关技术发展应用介绍 本文调频调幅接收机技术的主要作用对象是收音机，本次课题研究的也是收音机，但是调频调幅接收机还能应用于许多其他无线电科技之中，比如对讲机。 在1844年，电报机被发明出来，在人类远距离通信中做出了巨大贡献，电报机为无线电通信的出现埋下了伏笔。电报机的通信需要借助导线，利用电信号来传递信息，通信仍然具有极大的局限性。随着科技的进步以及人类对科学的不断探索，无线电波在1888年被赫兹发现了。然后通过许多科学家的研究在1897年波波夫以他制做的无线通讯设备，在海军巡洋舰上与陆地上的站台进行通讯成功。进入新世纪以后，无线电技术取得了巨大成果，世界的变化也是日新月异。在1906年加拿大发明家费森登(Reginald Fessenden)首度发射出声音，无线电广播就此开始。矿石收音机与电子管收音机很快进入市场，受到广大人民的喜爱与接受，在没有电视和网络的年代收音机基本就是人们打发时间消遣的主流方式，人们也能通过收音机了解国家大事，国家官员也可以通过广播通告新的政策，收音机技术为人们的生活带来了巨大的方便也推动了社会的进步。在矿石收音机以后进过研发人员的不断努力，对电路的不懈研究和对无线电的进一步掌握，更新一代的收音机进入人们的视线，晶体管收音机。晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能，这是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声，从此人类步入了飞速发展的电子时代。晶体管收音机以其耗电少，不需交流电源，小巧玲珑，使用方便而赢得人民的喜爱，并逐渐在市场上占据了主导地位，并成为最普及和廉价的电子产品。从此收音机更加的贴近了人们的生活，人们也更多地接触到了调频调幅接收机这个技术。这项技术的进步并未止步于此，再次之后随着科技革命的进行，集成电路这项技术出现在人们的视线之中。小小一块芯片就能包含调频调幅接收机电路的所有板块，调谐回路、前段放大电路、混频电路、中放电路、前段放大电路以及功率放大电路都在其中，随着科学的进步，人们对接收机性能要求的提升，需要更高的音质更加灵敏的选择性，集成电路中还加入了新的降噪电路。集成电路的优势不仅在于对电路性能的提升上面，其较小的体积可以使收音机制造的相当的简易精致，不管何种外观都可以做出来，更加的满足了人们的需求。到了今天模拟电路已经满足不了人们的需求，新一代的数字电路功能更加强大，而且可以附加在许多电器设备上，比如手机。 调频调幅接收机的应用不仅仅实在收音机上面，在前景中已经说到航海、旅行、交通中也有重大中作用。最典型的设计就是对讲机。对讲机技术的出现脱影于收音机。收音机接受的是电台广播的调频调幅信号，只能单方面通信。但是在航海以及军事行动或者是现在警察行动中都需要双方面通信，而且要求随时都能应答。对讲机在这一市场需求下应运而生。它是将多频段发送的电台发送信号改进为小型的易携式电子产品。有唯一固定频段，可以自行进行发送调频信号，接收端通过调频接收机技术还原出发送的信息[8]。大大的提高了人们的生活效率。虽然随着时间的推移，科学的进步，世界发生着翻天覆地的变化，越来越多的数字技术代替了调频调幅接收机模拟电路的作用，但是都是脱胎于这种技术。像手机之类的通信产品都是在调频调幅接收机的原型上加以拓展出来的新型技术，而且许多保密通信也是使用这种方式来进行的，所以调频调幅接收机技术值得继续研究，已得到更多更好的优秀通信技术[9]。 1.3 本论文的主要内容 本课题对于调频调幅接收机技术的研究，主要针对的对象是分立元件收音机。不使用集成电路收音机和数字收音机，集成电路无法了解到内部的电路组成，无法对接收机原理信号变换的过程有清晰认识，数字收音机更是如此，它已经是通过程序代码来实现了。通对分立元件收音机的设计来更好的理解调频调幅接收机技术，通过测试仪器可以具体的理解到信号在接收机内部是怎样变换的。 本论文先是给出了调频调幅接收机的所有电路模块以及信号在各个模块中的转变，然后详细的描述了调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置放大器以及功率放大器每个模块的电路组成，能够更加清晰的理解通信电路的有关知识，并且把通信原理的知识结合到实际中来[7]。在描述完电路原理之后本文将写出超外差式调频调幅收音机的设计和制作，在软件上面画出正确的电路图然后使用软件打出pcb板[10]。并描述一些元器件的作用，增长器件的知识，当用到这些器件时不会那么陌生。在论文的最后还会讲述一些自己关于焊接的一些心得，焊接虽然听起来很简单，实际操作时也会遇到各种各样的小麻烦，焊接的手法和特殊器件的焊接方式也需要分享出来。焊接之后收音机不一定就能正常使用，论文的最后会说明在不同条件下的调试方法。这就是本文的主要内容。 1.4 本论文的结构安排 本论文结构如下： 第1章 绪论，详细介绍了调频调幅接收机被发明出来的历史以及衍生发明，讲述了调频调幅接收机的背景以及应用和对人们的巨大意义。然后讲述了接收机技术的发展对社会的作用对人们的影响，展望了在未来社会的存在价值，分析了前景以及可能存在的设计走向。然后叙述了本论文的主要内容，规划了文章的安排，引导读者阅读。 第二章 调频调幅接收机的原理，本章就是本文的正文。本章在开头会介绍调频调幅接收机的原理以及信号流程图，了解收音机工作原理。 第三章 调频调幅接收机的电路，本章将给出所需要的给个电路模块，然后在逐一的介绍流程图中给出的调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前段放大电路以及功率放大电路。在介绍中会给出每个电路的电路图，参考电路图详细的讲解这些通信电路的知识，描述出各个电路中电流电压以及载波的变换，给出电路中参数计算所需要的公式以及每个器件的作用。并给出一些器件的参数和现在市面上存在的情况以作草考。最后再给出调频调幅接受机的原理图以及所需要的元器件的参数，并对一些器件的作用进行说明。 第四章 收音机的安装及焊接，上章叙述完原理之后，这章讲述的是在实际安装中需要注意到的一些事情。在本章中介绍了许多安装焊接的方法。在设计完之后并不是意味着设计完成，焊接安装也有许多细节需要注意，如果细节把握不好，实物做出来的效果往往不好，也会影响到后面的调试。 第五章 收音机的调试，安装完成之后就是本次课题的最后一道工序，因为实际操作中会出现各种错误，这些错误最后会影响到收音机成品的功能。会出现音质不好灵敏度低、噪声大等情况。所以需要对其进行一些调整。本章将会就不同设备条件下的情况讲述不同的调整方法。 总结和展望，讲述自己对本次课题完成之后的许多心得体会，对知识的更加熟练掌握，以及根据自己所掌握知识的情况下对调频调幅接收机技术未来的走向的一些想法。 第2章 调频调幅接收机的设计 2.1 调频调幅接收机的原理 现在人们比较广泛使用的广播就是调频广播，调频广播工作在超短波段，其范围在30到300MHz，但是根据每个国家对频率规定有所不同，每个频率都有各自的使用权，这样才不会影响不同行业的通信，所以各国采用频率范围大小不一样。中国采用的频率范围是国际标准波段，即87到108MHz，各个电台在这段频率之中选取一个特定的频率，用户就能很有效率的选择出不同的电台。由于超短波段是调频广播工作频率，并且调频波的工作频率大约为调幅中波广播频率的100倍，这就造成了调频波的传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处，主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在：调频波是直线传播，传播距离一般在几十至上百km范围并没有调幅波广，直线传播就注定穿透力不强，易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射[11]。 如图2-1所示，这就是本次课题所设计的调频调幅接收机的组成方框图，采用超外差式接收机技术，由输入回路、调谐回路、本振回路、混频电路、中放电路、检波电路、以及前端放大电路和功率放大电路组成。 图2-1 调频调幅接收机原理框图 1. 各个电路的作用是： 高频放大器：将接收到的无线电信号进行放大，增加信号的灵敏度。 混频器：将输入信号和本振信号转化为统一的中频信号，方便统一后续电路。 中频放大器：将中频信号放大，提高信号的灵敏度。 检波电路：将信号解调出来，转化为声音信号。 功率放大器：放大声音信号，提高输出声音的音质。 2.接收到的信号在调幅调频接收机中的变化过程： 无线电波先是被接收天线接收到，有的时候收音机也不需要天线，对于现在比较古老的磁棒线圈收音机可以用磁棒线圈当作接收天线，效果没有接收天线好，但是也可以使用。无线电波被接收到之后，经过选频网络也就是所说的调谐电路选择出收音机所需要的频率。得到这个信号之后就把输入信号输入前端高频放大电路，使接收到的信号达到后续电路所需要的要求。信号放大之后就可以进行接下来的处理，直接输入到混频器中，前面已经讲过超外差式收音机的特点主要在于混频器可以产生出一个中频信号。这个中频信号是通过电路本身的自激振荡电路和输入信号所产生的，自激振荡信号和输入信号在混频器中频率相减就得到了中频信号。得到中频信号后，前面的处理就基本完成，只需要将这个中频信号输入到中频放大器中就行放大，达到后面电路所需要的要求。就可以输入到检波电路中进行检波得到原始的声音信号，但是这个信号的强度并不够大，再通过功率放大器就完成了整个信号的处理，在通过电信号推动扬声器发声，这样收音机就可以工作了[12]。 3. 调频调幅收音机的一些比较： （1） 调频收音机的调谐器不同于调幅收音机的简单调谐回路，通常比调幅收音机多设有高频放大电路。它由输入回路、高频放大电路、混频电路与本振电路组成。  （2） 两者的在超外差式收音机电路中中频也是不同的，调频收音机变频后的中频频率比调幅收音机大很多是他的几十倍为10.7MHz，而调幅收音机因为传播的载波频率只有几百到一千多Hz，所以变频后的中频频率为465kHz。虽然频率不一样，但是两者电路形式基本相同。  （3） 调频波因为频率比较大比较稳定，所以频率上面干扰影响很小。干扰主要表现为幅度干扰。为了克服和避免这种干扰，调频收音机中在中放电路后通常会设有限幅电路，用来切除幅度干扰。这是调幅收音机没有的，也是不能有的，因为调幅的本质就是利用幅度的变化来传递消息，幅度不能被改变。  （4） 两者在检波电路上面也有区别，调幅收音机因为调制过程比较简单，所以检波电路也非常简单一般用检波二极管就能行，采用的是包络检波电路，以进行幅度解调。但是调频收音机就不同，接收的是调频波，要想从中解调出音频信号，就不能使用简单的包络检波，需采用频率解调电路，即鉴频电路，也可以现将调频波通过电路转化为调幅波就可以使用包络检波电路。  2.2 调幅调频广播的特点 2.2.1 调幅波的特点 调幅是一种调制方法，它是把音频信号加载在载波上面，保持载波频率不变，使载波传输信号的振幅或者相位按照所需传送信号的变化规律而变化[13]。调幅的应用范围很广，特别在有线电通信或无线电通信中应用很广泛，在广播中应用最甚。调幅是使载波高频信号的振幅或相位随传输信号改变而改变的调制（AM）方式。其中，高频载波信号的振幅或者相位随着调制信号的某种特定的变换规律而发生变化。例如，0或1分别对应于无相位改变或有相位改变，图像信号的处理使用的就是调幅信号，比如家用电视的所需要的图像信号就是使用调幅方式。 平时通常所说的中波一般指的就是调幅波，范围在530到1600kHz。调幅信号是利用声音的高低变为用特定的规则转化为传输信号幅度的变化的电信号，通过无线电或者有线电发送[14]。调幅波的优点是传输距离较远，在很大范围都可以接收到信号，这点相比调频波就有很大优势，调频的服务半径就要相比调幅波小。但是调幅信号的质量并不是特别好容易受到天气因素影响，在大风大雨或者雷电的天气信号传输质量会削弱很多，调幅接收机接收到的信号质量不好，调幅波适合省际电台的广播。调幅方式在早期的使用中广泛的应用于VHF频段的移动通信电台，但是由于调幅技术的在传播上面的限制，调幅波的信道容易衰落会使模拟调幅产生新的附加调幅等于加入了噪声影响，就造成了原始传播信号的失真。而且因为信号的衰落不稳定，在传输的过程中容易被其他接收器就收，所以也很容易被窃听，许多需要保密的信息无法使用调幅波传输，目前已很少采用[15]。调幅目前只能在简单通信不需要很强保密信息的设备中还有采用，如收音机中的AM收音机波段就是使用的调幅波，但是相比于FM波段的音质相比就会相差许多，因为FM方式的稳定性会相对高上许多。 2.1.2 调频波的特点 调频相对于调幅技术又是通信技术的一大突破，是在对于调幅技术的更大改进。调频是频率调制方式的简称[16]。调频是和调幅差别不大，调频保持幅度和相位不变使传输信号的载波的瞬时频率根据所需传递信号的特定变化规律（比如正弦变化）而变化的调制方法。频率调制是一种使受调信号波瞬时频率随调制信号而改变的调制方法。可以使用调频器电路来实现这种调制方法,由于调频拥有比调幅更加稳定的性能，调频的应用范围更加广泛，广泛用于调频广播、锁相电路、微波通信、锁相电路、电视伴音和扫频仪等方面。调频器的基本要求比调幅器更加苛刻，需要是调频频移大、调频特性好、寄生调幅小的性能[17]。 调频波是由频率调制方法产生的无线电波,其基本特征与调幅波想相似，但有本质区别，他是载波的振荡幅度和相位保持不变，瞬时振荡频率随调制信号的变化规律而改变。调频（FM），就是保持高频载波的相位和幅度不变是高频载波频率不是一个常数，是跟着调制信号的变化规律而变化，在一定范围内变化的调制方式。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波信号频率变化的大小和范围是根据调制信号的大小和变化规律来决定的，目标信号的变化的周期是由调制信号的频率决定。已调波的振幅在整个调制过程中是保持不变。而调频波信号的波形，由于信源和载波的叠加变得就像是个被压缩得不均匀的弹簧。 调幅和调频虽说原理差不多，但是也有许多差别，两相比较起来，调频相对于调幅有许多优点，如下： 1. 调频具有更强的抗干扰能力，所以噪声相对于比较低  （1）使用调频的电台，各电台间干扰少。调频广播使用的是视距广播在不同频率上都有细致的区分，因此各电台间不容易干扰到对方，所以相互干扰大大减少。  （2）调频波抗干扰能力强，所以信号的稳定性就好，因而易克服干扰所引起的幅度变化，信号不容易产生幅度失真。在现实社会中，调幅很容易受到干扰，因为在一般的工业、家用电器中，内部干扰无法避免调幅方式受到影响比较明显，而且外界也会对调幅波形成很大的英雄。所以，这种干扰对调幅接收机来说很难克服，而调频接收机则不一样，因为内部电路针对这一情况有更好的设计，它里面含有一个限幅器，限幅器的作用就是能够切除这种幅度干扰，这可以使得调频接收机受到的干扰大大降低，使得信噪比较高，接收到的信号转换之后不易出现噪声。  2. 调频具有更宽的频带、音质也更加好  频带的宽度是由这两种调制方式所决定的，调频频率更大，也拥有更宽的带宽可以得到更高的信息传输效率。音质的好坏取决于两种方式对信号的放大作用，调幅广播和调频广播为了区分不同的电台，把电台能使用的广播频率范围划分为不同的小段，目前中波调幅广播的频率比较小，所以规定频道间隔为9kHz。再考虑到选择性使人们可以清楚地分辨出不同电台，中频通频带不能超过频道间隔也不能过小，所以只能限制在9kHz以内。因为最高频率不能超过频道间隔太多，这就致使放声的最高频率最多只能在4到7kHz，所以，比较高的声音频率分量难以重新恢复出来，不能保证音质。  调频广播电台在这点上就比调幅广播有很大优势。间隔规定为200kHz，单声道调频通频带为180kHz，立体声通频带为198kHz。因此，放音频率范围可达20到15000kHz，这就可以实现高质量的声音广播。对于同一个调频—调幅收音机，即使在低放及节目相同情况下，因为上述原因调频广播也比调幅广播的收听效果好很多。 2.3 超外差式收音机 本次课题所采用的收音机设计方式是超外差式接收机，因为超外差式接收机相比直接式接收机有许多优点。效果更佳良好，性能更佳稳定，有更好的音质，能够更具体的更清晰的重现发射的声音。直接式接收机只能使用在设备条件特别受限制的情况下，用来接收信号。现在的收音广播，基本都是使用的超外差式接收机。 直接放大式接收机顾名思义就是相当简易的直接对接收到的信号进行处理，所以电路简单，容易成功与实现。直接放大式接收机的一种典型例子就是超再生接收机，它是利用正反馈原理，把经过放大了的信息回馈到输入端，再放大、循环。但是你在收听到所处理完成的声音时，你会发觉它的性能并不十分满意。受制于具体电路的影响，这种收音机能收到的电台不多。特点是电路简单，一般只用1到4只晶体管和一些电容电阻就可以安装完成。所以易于安装和调试，因而成本比较低。但它的灵敏度低，选择性不太好，无法接收到更多的电台。 根据通信原理和通信电路的知识，可以很容易的看出直放式接受机的灵敏度和选择性比较差的原因是什么。由通信原理的知识知道，收音机的灵敏度，受高频放大的级数的影响，高频放大级数越高接收机灵敏度越高，或者说增加总的高放增益就能提高直接式的灵敏度。可是，问题不能只看一方面，在增加高放增益的同时又会引进新的问题。高放放大变大就会导致高频增益过高。后级输出信号产生的电磁场在实际器材之中不能保证不泄露，只要有一点点泄露，然后被前级电路接收到，就会引起自激[18]。显然频率越高，电路中的能量就越高，后级电路的辐射电磁波的能力就越强，越容易产生自激从而影响电路工作，最终导致高频放大级的工作就越不容易稳定。 调频调幅接收机的选择性也是很重要的。不管是调幅还是调频选择性都是依靠调谐回路中的LC震荡电路来完成的。因为LC电路越多选择性就越好。改进直接式接收机的选择性问题不能采用多加入几个LC震荡电路的方式。在改进的同时也要注意会不会引进新的问题。增加了LC回路，但是在每次选台调谐时，每一个回路都要进行调整，整体的协调性很难满足，这使得工作很难进行，所以直接式收音机很难满足现实需要。这就有了超外差式收音机的出现。  超外差接收是在直接接受的不足上改进出来的，特点在于不论接收什么频率的信号，首先都把这个频率变换成某一特定的频率，这样就方便了后期的处理。为了提高接收机的稳定性减小干扰，把这个频率选得相对低一些，在通信中通常把它称为“中频” ，调幅 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/subview/11168/14523601.htm" \t "http://baike.baidu.com/_blank" 收音机的中频就被规定为465kHz。 第3章 调频调幅接收机的电路 3.1 调频头电路 3.1.1 调频头电路的设计 调频调幅接收机的的调频头电路又多个电路部分组成。分别从天线开始，然后是调谐回路、高频放大器、混频电路、其中混频电路又包含了本振电路，由这些电路共同组成了调频调幅接收机的调频头电路[19]。调频头电路是调频调幅接收机的前端电路，对收到的无线电波进行预处理，使信号变得够强够稳定易于后面的处理，并且将信号高频信号转变为中频信号，让各种频率的信号都能符合后续电路的要求。能选择出需要的有效信号，将调幅信号变为465kHz的信号，将调频信号转变为10.7MHz的信号输入至中频放大器。 1.下面图3-1是调频头电路的组成： 图3-1 调频头电路的组成框图 调频头电路是调频调幅接收机的前端电路，后续电路要处理好接收到的信号，调频头电路有着必不可少的作用。而且调频头电路处于电路的位置也相当的敏感，工作在整个调频调幅接收机电路中工作频率最高而且信号最微弱的部位。作用是选择出所需要接受的信号并且转化频率。所以是决定整机选择性、灵敏度的关键部件。因此，对调频头电路的电路结构、元器件质量及工艺要都要认真对待，必须做到严格要求。才能符合设计的性能要求。 2.调频头电路的性能要求如下： （1）要有良好的选择性，调频调幅接收机的最基本的最核心的功能就是接受到需要接受的信息，选择性至关重要。调频头电路的作用一开始就是选择出所要接听的电台的信号并把它区分出来。而且在选择完成之后还需要能对其它电台的信号及干扰信号有效地加以抑制，这样才能拥有更好地选择性。对于调频调幅接收机来说最要注意的就是镜频干扰和中频干扰，对于这种干扰必须靠调频头来抑制。因为干扰信号一旦进入中频放大级以后，中频滤波器是无能为力的，在放大有效信号的同时也放大了噪声信号，输出的声音就不是很理想。  （2）噪声系数要小，一个调频调幅接收机或者说一个收音机好坏的标准往往音质是一个关键的因素。调频头电路处在收音机的最前端，如果能在调频头电路处降低噪声（采用低噪声元件和降低线路本身噪声等 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ）这就会基本的消除噪声的影响，如果在调频头处没能抑制住噪声，经过后续的几级放大电路噪声信号会变得越来越大，音质会很难令人满意，甚至全是噪音。所以在调频头出降噪使收音机的噪声功率大大下降，噪声系数大大减小，扬声器可发出没有任何杂音的“干净”的声音，使接收机的性能大大的提高。  （3）线性要好，动态范围大，增益适当，无线电波传播的频率范围很大，虽然分配到收音广播的频率范围只是很小一部分，但也是相当大，并且收音广播接收到的都是高频信号。所以调频头电路要有很好的线性工作状态才能在任何情况下稳定工作，而且还要能够承受大信号的较大的工作范围才能满足无线电波的较大频率范围，同时还要有适当的增益使信号放大的更清晰更适合处理。  （4）本振辐射要小，本振信号对于超外差式接收机是至关重要的，能和输入信号一起在混频器中转化出中频信号。但是也可视为一种干扰源，若控制不善就会向外辐射，发射的信号就成为了干扰信号对接收机造成干扰。为此，本机振荡的参数要选择适当不要设置的过强，而且要减小波形的失真，现在一般比较好的做法就是对本振部分加屏蔽，接两条屏蔽线就能完成。 3.1.2 选频网络 1. 电路设计 ： 选频网络是调频调幅接收机的最前端电路，组成相当简单，仅仅是使用一个LC振荡回路。在选频网络上，调幅和调频的区别就在于接受的频率范围不一样，所以只需要设置的参数不同。它的电路如图3-2如下： 图3-2 LC并联网络 LC谐振回路虽然电路简单但是却是通信电路中使用的最多的无源网络。LC谐振回路有许多特点，它的幅频特性和相频特性，不仅可以用来选频，即在接收到的无线电波输入信号中选择出有用的频率分量而且还需要抑制掉无用的频率分量或者噪声干扰，比如在小信号谐振放大器、谐振功率放大器和正弦波振荡器中。而且LC振荡还能进行信号的频幅变换和相频变换。例如，在斜率鉴频器和相位鉴频器电路中。另外用LC原件还可以组成各种形式的阻抗变换电路。所以说LC谐振回路虽然结构简单，但在通信电路中却是不可缺少的重要组成部分。 2. 参数计算： 通过选频网络选择出来的信号频率大小是 （3-1） 调节可变电容C可使LC谐振回路的固有频率等于接收到的信号频率，这样就实现了谐振，就可以用来选择出不同频率的电台信号，实现了选择性功能。 所需要设计的收音机的接收频率范围调幅是536kHz到1605kHz,调频是72MHz到108MHz，在调频电路中所选取的可变电容是3-25p根据公式（3-1）可以算出电感的大小是0.825μH。调幅电路同理。 调频调幅接收机选频网络的要求：由于选择性是它的主要功能所以要具有良好的选择性；而且频率覆盖范围要足够宽这要才能接受到各种所需要的信号频率；电压传输系数要大而且要稳定。 3.1.3 变频电路 1. 电路设计： 从上面的变频电路的结构框图可以看出变频网络由本机振荡和混频器两部分组成。接收天线接收到的高频载波信号 经过选频网络之后进入混频器，这时本机振荡网络中也产生一个本地正弦波高频信号 进入混频器中进行混频，产生的中频信号是本振信号和高频已调信号的差频信号，通常取： （3-2） 超外差式收音机中这个值一本都是取得定值，经过变频器之后，高频载波信号改变的只是频率，调幅信号依然是调幅信号，调频信号依然是调频信号，而且输入信号和输出信号的频谱宽度也不变，包络形状在整个变频过程中都是保持不变的。 在变频电路中，振荡器是一种能自动地将直留电源能量转换为一定的波形的交变振荡信号能量的转换电路。正弦波振荡器在无线电技术领域应用广泛。在通信系统中，正弦波振荡器可用来产生发射机中运载信息的载波和接收机中的混频、变频或解调时所需的本地振荡信号。在电子测量仪器中，正弦波振荡器是必不可少的基准信号源。本机振荡采用的是正反馈的方法来获得等幅的正弦振荡波的。 调幅方式和调频方式所采用的变频电路基本一致，因为电路所输入的频率不一样，所以只需要更改参数，所以这里就只介绍调幅接收机的变频电路，下面就用调幅收音机的变频电路来介绍一下该电路的具体组成，和其中器件所起到的作用。 2. 参数计算： 调幅接收机变频电路如图3-3： 图3-3 调幅接收机变频电路 该电路是调幅收音机的电路图，本次课题所设计的调幅收音机使用的接收部分是比较经典的磁棒线圈方式。ab和cd分别是绕在磁性棒上的线圈上的两段，天线接受到信号后输入到由Lab、Ca、Cat组成的高频调谐回路，本来回路中已经构成了调谐回路，引入C3（301p）的作用是为了防止电路的谐振频率不满足要求以便用其进行微调。Lb、Cb、Cbt、C3组成本机振荡回路。根据公式（3-1）和（3-2）可以算出自激振荡的最小频率是 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT =1000kHz。然后可以算出本机振荡电路中所需要的电感L大小为3.17mH。 当回路谐振时，回路的感抗值与回路损耗电阻的比值称为品质因数Q （3-3） 又因为回路的通频带BW为： (3-4) 将本课题所设计的电路参数代入上面的公式中，可以计算出调频的 μS,在代入上面两个公式就可以计算出调频的通频带BW=100kHz，同理可以算出调幅的通频带BW=8kHz。 本机振荡器产生的高频等幅信号（因为最后在混频器中是用本振信号的频率减去输入信号的频率，所以比外来信号频率高一个固定中频）通过C2、C1和R2也加到变频管的基极和发射极之间进行混频。混频的原理是通过半导体的非线性特性实现的，本机振荡和输入信号相乘，通过滤波器就产生了差频信号。利用三角函数中积化和差公式： （3-5） 这样两个频率ω1和ω2的玄波信号相乘就产生了和频跟差频 ： 频率相加 叫上变频 频率相减 叫下变频 因为混频电路中信号的频率比较大，所以选取9018这个型号的三极管，这个型号的三级可以使用较大频率的电路， 。三极管的特性如图3-4： 图3-4 三极管线性性能指标 半导体三极管的发射结是非线性元件主要是由于PN结的非线性特性，所以当外来信号和本机振荡信号加在发射极--基极回路时发生混频，产生了需要的差频465kHz（调频所需要的中频是10.7MHz）。混频结束之后，产生的信号不仅包括所需要的中频信号还有其他干扰，所以需要将其选择出来。再通过接在集电极回路中的L3组成的中频谐振回路，将被放大了的中频信号选取出来，变频回路的最后是一个调谐回路利用公式 。 选择出需要的中频信号。混频电路也会产生电压增益： （3-6） 设计的调频收音机调频头电路的输出电流是0.7mA，输入电压是6V，所以这里加入了一个大小为20kΩ的分压电阻R11。调幅收音机的电压正好合适就不用加入分压电阻。 变频电路也是调频调幅接收机的前端电路对信号先做出预处理，也是超外差式接收机的重要组成部分。它的工作是把从调谐回路中选出的有用信号输入其中，把输入信号的载波频率变为固定的中频频率（调幅的频率是465kHz，调频的频率是10.7MHz），而且在改变频率的同时，还需要保持新产生的中频信号的包络与原始信号的高频载波信号的包络完全一致，这样就能使中频信号在经过后续的处理之后不至产生失真[20]。 3. 设计要求： 变频回路对于整个电路有着至关重要的作用，所以对它的设计也有着许多要求： （1）为了使最后得到信号能够恢复出原始声音信号，在整个变频过程中，得到的中频信号在整个变化中幅度不能有变化要保持与原始信号一致，而且它的的包络不能有任何失真，即中频信号与输入的高频信号的信号出了频率不一样在其他方面基本一致。  （2） 为了保持良好的信号追踪性，始终要使输出信号得到的是预定的中频频率，即调幅信号的本机振荡频率要比输入信号高465kHz，调频信号的本机振荡频率要比输入信号的频率高10.7MHz。  （3） 为了使整个接收机的性能很高，需要变频电路的工作稳定性要好不会影响到整体电路，噪声系数要小使最后恢复的声音信号清晰，增益也要适当。 在设计电路中需要注意的是，不同的高频载波信号输入时，本机振荡电路所产生的自激信号也需要改变，就需要在改变接收回路电容式也同时协调的改变本振回路的电容，这样才能使混频器产生的频率一致保持在要求的中频频率上。在改变调谐回路的谐振频率时，必须同时调整本振回路的振荡频率，这在技术上面叫做“统调”。如果采用分开的两个电容来分别改变调谐回路和本振回路的频率这样工作就会显得相当麻烦，而且不容实现无法保证两个电容变化的大小正好合适，所以想出采用一个器件可以同时改变Ca和Cb的大小，也就是所使用的双连可变电容。常用的双连可变电容是等容式的，有许多规格，常用的例如有270pF×2、365pF×2等规格。使用等容双连可变电容时虽然达到了可以同时进行对两个谐振回路的调整，但是不能保证得到的谐振频率有要求的那么精确。所以必须在本机振荡回路中的可变电容Cb上并联一个小电容Cbt用来进行对整体电容大小进行调整，适当地选取Cbt，以便使两个回路得到较好的统调，就可以得到所要求的中频频率。在统调之后，有时会出现一些偏差，为了更好的保证参数要求，这里加入了C3这个电容，是垫振电容用以补偿波段高低端的统调偏差。 混频电路中有许多非线性器件，非线性器件会产生输入信号的各种组合频率分量，所以对于实现频谱搬移这一功能是必不可少的。但是另一方面，其非线性器件的非线性特性不但会产生许多无用的组合频率分量，给接收机带来干扰，而且会使有用的中频分量的振幅受到干扰，与输入的高频信号振幅不成正比。这两类干扰统称为混频干扰。混频干扰产生了信号的非线性失真。由于上述两个明显特点，混频干扰的来源比其他非线性电路的干扰来源要多一些。在设计中为了防止本机振荡产生的干扰信号对收音机造成影响，这里就接入了一条屏蔽线进行屏蔽。 3.2 中频放大器 1. 中频放大器的电路组成： 调频调幅接收机的中频放大器的电路组成并不是很复杂，如图3-5： 变频 A B C 图3-5 中频放大器电路组成 信号的流程是：在经过调频头电路后，从混频器中输入的中频信号，通过中频调谐回路的选择后，才能送到第一级中频放大器放大；放大之后提升了信号的灵敏性但是还是不能满足60dB增益的要求，所以需要输入到中频变压器2中再对其进行放大。放大的后的中频信号在放大过程中可能会受到干扰，所以这里再次进一步的加以筛选，再送到第二级中频放大器放大。得到的信号就满足了系统的整增益要求，经过调谐回路选择出该信号，将选出的信号送往检波器。应当指出，虽然采用了三个中频变压器，但是三个中频变压器工作原理是相同的，但是对它们的要求不同，参数也有所不同。要求变压器1调谐回路有良好的选择性，变压器2的调谐回路有一定的通频带和选择性，变压器3调谐回路有较宽的通频带和较好的选择性。虽然三个电路作用不同，但是在实际电路中不能改变位置来改变处理信号的过程。 2. 参数计算： 由于不管是调频还是调幅，中频放大器是一样的，所以这里就用所设计的调幅接收机的中频电路来分析它的电路组成，如图3-6： 图3-6 中频放大电路 在通过变频电路之后得到的中频信号通过中频变压器L3输入到Q2基极和发射极之间，在三极管通过非线性特性对这个信号进行放大，防止之后的信号输入到谐振回路之中进行选择，选择之后的信号输入到Q3中的基极和发射极之间进行第二中放，在调幅收音机中这个三极管既是放大器又是检波级，经三极管放大后的中频信号利用三极管的b极的PN结的单向导电特性进行检波。在调频接收机中检波电路是分离的，接下路会再次介绍。 因为放大后的电压增益为： （3-7） 输入电压： （3-8） 输出电压： （3-9） 所以可得电压增益为: (3-10) 在设计中调幅收音机所采用的三极管是9018，在静态工作点时， ，所以工作时 ，又因为因为输入和输出的负载是一样的，所以 ，则根据上面给出的公式可以得出放大倍数为 。 中频放大器每一级的末尾都是要构成谐振回路根据公式： 进行选频。 调频收音机设计的中频放大电路输出电流为1mA，根据输入电压要求可以算出分压电阻R12为18kΩ。根据交流模型可以计算出三极管射级接入的电阻R15的大小是470Ω。调幅收音机中并没有接入三极管射级偏置电阻。 各极中频放大器之间并不是直接把输入信号过去，而是采用中频变压器线圈进行耦合。由于三极管的输出特性，输出阻抗较低，为了使信号在传出过程中不产生新的干扰，所以考虑阻抗匹配。电源供给从中频变压器初级中心头接入，这样就能保证两级输入和输出的阻抗匹配。同时次级因为是接收端，所以线圈是比较少的而且不调谐，这样的设计就可以和下一级所接的三极管输入阻抗小的特点相适应。 3. 中频放大器的电路要求： 中频放大器是调频调幅接收机在接收到信号之后，并将信号转换为所需要的中频信号后，是还原信号的第一个电路。作用是将变频级输出的调频中频10.7MHz和调幅中频465kHz信号加以放大，提高灵敏度是后续电路更容易识别出这个信号；还可以对中频信号进一步筛选通过放大器中的调谐回路选择出更精确的信号频率，提高选择性；并且送到鉴频器进行鉴频[21]。是调频调幅接收机的重要组成部分，对最后声音的还原有着至关重要的作用。 鉴频器的好坏对收音机的灵敏度、选择性和保真度等主要指标有决定性的影响。所以性能要求比较严格，具体如下： （1）增益高：因为输入信号功率并不会很大而要使输出的声音信号音质比较满意的话，就要要保证有60dB左右功率增益，一级的中放电路不能满足调频的需要，所以一般中放级采用两级放大。  （2）选择性好：中频放大器在通过三极管放大之后负载是采用了谐振回路调幅接收机中使用的是465kHz，调频使用的是10.7MHz调谐回路，这样就确保了选择性的准确，由此大大提高整机的选择性。  （3）稳定性好：调幅接收机这点的要求没有调频接收的要求高，因为调频接收机处理对象信号的频率比较高，中放级工作在10.7MHz信号下，如果不考虑其工作时的稳定性要求，这么高的频率将容易出现失真等等。  （4）通频带要有一定的宽度：因为广播电台发射信号的频谱宽度规定为9kHz。而使用调频调幅接收机所能接收到的信号频率使用频率范围的，调频方式的接收范围是88到108MHz，调幅方式是535kHz到1605kHz，所以接收机要能对整个频谱内的信号均匀放大，就要求中放级的通频带要有一定的宽度，这个宽度需要满足收音广播的范围。 3.3 检波电路 1. 检波电路的电路组成： 调幅检波的电路比较简单，利用非线性器件的特性可以直接得到原始信号。调频检波的过程比较复杂，有振幅鉴频和相位鉴频两种。相位鉴频是对输入的信号进行频相变换，变为频率和相位都随时间变化的调频调相波，然后根据相位受调制的特征，通过相位检波器还原出声音信号。振幅鉴频器是对输入信号进行频幅变换，变为振幅和频率都随时间变化的调频调幅波，通过包络检波出声音信号。本次课题使用的是振幅鉴频，振幅鉴频电路由两部分组成。一部分为频幅变换电路，利用频幅变换电路对调频波进行波形变换，将等幅的调频波变换为幅度按调制信号规律变化的调频调幅波。另一部分为是包络检波电路，对调频调幅波信号进行幅度检波，以检出调制信号。调频波检波器电路组成如图3-7： 调频波 调频波 原调制 调幅波 信号 图3-7 调频检波电路组成 2.包络检波： 包络检波电路是很简易的检波电路，只能对普通调幅信号进行检波。电路图如图3-8： 图3-8 包络检波电路 在上图中，输入电压为 ，加载在电阻上的电压为输出电压 。 和 大小是变化的，通过二极管的作用，当 大时充电，反之则放电，这样不停的交替充电和放电，最终就还原出了原始信号。这种方法还原的信号时锯齿波形，而且高频振荡信号的频率与调制信号频率相差越大，二者的周期也相差越大，则锯齿状波形与调幅信号包络形状就越接近，失真就越小。 本次课题中，调幅接收机的检波电路是包含在中频放大器中的，利用了中频放大器最后一级中的非线性元件对信号进行检波处理。调频收音机的检波电路如图3-9： 图3-9 调频收音机的检波电路 3.检波电路的设计要求 本次课题所采用的检波电路的电路并不复杂，是最简单的包络检波。但是它的作用确实整个接收机中最核心的地方，能把从上级中频放大器中输入的载波信号利用二极管的非线性特性从主波之中提取出声音信号，这样就能还原出原始的声音信号，也就是所说的调制的反过程解调[22]。调幅的解调和调频的解调又有所不同。调幅波可以利用检波二极管直接解调，但是因为原理上面的不同调频波就要再复杂一点，有多种解调方式，所采用的是通过鉴频电路对调频波进行频幅变换，转化为调幅波再来使用包络检波。 检波电路是还原声音信号的关键一部分，所以对它的性能有着严格的要求： （1）失真小，检波电路的作用是还原出原始信号，这就要求非线性失真小。在整个解调过程过都要保持波形不失真，这样解调后的波形失真较小，才能使原来的声音信号不失真地重现出来。  （2）灵敏度高，检波电路解调出声音信号之后，需要保证信号有较高的灵敏性，才能更好的从扬声器中呈现出来。电路在输入同样频偏的载波信号的情况下，要求检波电路解调出的信号幅值较大，灵敏度较高。灵敏度的大小为 ，灵敏度越高，输出电压越大。  （3) 通频带要适当的宽，为了能完全的解调出中频放大器中输入的载波信号，检波电路的通频带必须要设定的比中频放大器的高上一些。通常通频带定为中放通频带的1.5倍。在通信电路之中，带宽和灵敏度是非常重要的两个参数，在设计中想同时提高两个性能，但是带宽的大小和灵敏度又是相互联系的，带宽高灵敏度就低，无法做到同时满足要求。所以在设计中要协调两者的大小，选取适当的带宽以及较高的灵敏度，做到能完全解调中频放大器中信号的前提下，还要有较高的灵敏度。 3.4 功率放大电路 1. 功率放大器的电路 功率放大主要考的是三极管的放大作用，调幅收音机采用的功率放大电路如图3-10： 图3-10 调幅收音机功率放大器 在上图电路中，当解调之后的信号输入之后，先使用一个三极管9014作为推动级，9014有着比较高的放大倍数，在静态工作点时，放大倍数能达到400，所以适合作为推动级。因为三极管的集电极电流较大，能输出一定的音频功率，这个功率可以用来推动后面的放大电路就行功率放大。所采用的放大用力是用两只三极管9013做乙类推挽功率放大。但是第一只三极管输出的信号不能满足该放大的条件，所以这里采用了输入变压器。作用是起阻抗匹配和倒相的作用。可以输出大小相等、相位相反的信号。 两只三极管串联成无输出变压器推挽功率放大电路。R7、R8、R9、R10四只电阻是偏置电阻，使串联的三极管在没信号输入时，也有一定的集电极电流，这个电流用来消除交越失真。由变压器提供的倒相信号使Q5和Q6交替导通，在Q6的集电极上输出放大了的完整的信号，通过隔直电容C9耦合到扬声器上。 2. 参数计算： 因为输入功率为： （3-11） 输出功率为： （3-12） 所以效率为： （3-13） 因为使用的三级管是9013，在静态工作点时的放大倍数 ，所以根据电路的输入输出负载，可以算出功率的放大倍数为36 。 在知道相位角的情况下也可以使用以下公式： （3-14） 在设计之中最后达到的效果并不是很十分满意，所以在调频收音机设计中对该电路进行了改进，如图3-11： 图3-11 调频收音机功率放大器 3. 功率放大电路设计要求 功率放大器是调频调幅接收机接收机还原信号的最后一部分电路，作用是将还原出来的声音信号进行放大，使送入扬声器中的声音信号功率足够，让人们收听的声音音质更好[23]。作为最后一道把关电路，设计也有许多要求： (1) 要有足够的放大能力，这点是功率放大器的基本要求，必须要把微弱信号放大到足够强，这样才能是信号有足够的灵敏度，通过扬声器发声之后才能让人们听到更清晰的声音。  (2) 失真要小，这是接收机中所有电路都所要求的一个性能，信号在变化过程中必须保证失真小，在功率放大电路中，如果信号产生了失真，最后在扬声器中发出的声音就不能还原出原始的情况，或者音质也比较不好。  (3) 噪声要小，噪声的影响和失真是差不多的，在功率放大器中能产生噪声的器件就是三极管，所以，要尽量选用低噪声晶体管，以减小低放级的噪声。  (4) 频率特性要好，这要求功率放大器中有较宽的通频带，因为还原出来的声音信号的频谱是比较宽的，如果放大器对低频和高频信号的放大效果不一样，还原出来的声音信号在扬声器中发出来的声音就会变得音质很差，让人听着很别捏。 (5) 效率要高，考虑到成本问题，人们会使用较低的材料得到更好的效率，所以需要更高的效率。 3.5 调频调幅收音机总体电路 调幅收音机电路图如图3-12： 图3-12 调幅收音机电路图 调频收音机电路图如图3-13： 图3-13调频收音机电路图 第4章 元器件的选择与焊接工艺 4.1 元器件的选择 设计完调频调幅收音机电路后，下面的工作就是在使用软件做出电路图的PCB板，然后选择器材进行焊接。这项工作也不能忽视有着许多需要注重的细节，如果处理不好最终也会影响到课题结果。 在画出PCB图之前，应该先选择出合适的原件，因为随着科技的发展现在越来越多的器件出现在现实中，以前原件在PCB中的封装可能会发生改变，引脚的位置和形状也会不同，所以需要先去市场中去买好元器件，将买来的器件在软件上面进行封装画出他的引脚，再来滑到PCB板上面[24]。 在本次课题中，有一些原件的封装值得注意,如下： 1. 磁棒线圈 这是调幅收音机的接收部分的器材，这个器材已经比较古老，很难再市场中买到，形状和引脚焊接起来比较难。 2.双连可变电容 这个器件是经典的收音机中的器件，但是现在的收音机大多采用数字式收音机。这个器件比较落后，需要寻找其他效果更好的器材代替。双连脚位图如图4-1 图4-1 双连可变电容脚位图 除了这两个比较难找到的器材需要注意外，其他器件的变化并不是很大，不会影响到对PCB板的设计。但是也需要注意一些原件的具体性能，比如说三极管和中周的型号。三极管的作用越来越大，科研人员对它的研制也越来越多，所以功能更加细致的三级管被研制出来，在选择是就需要主要它的型号，不同的型号有不同的作用，中周也是如此。 选择完器材之后，就可以根据封装引脚位置在软件上面设计出调频调幅接收机的PCB图。调频接收机的PCB图如图4-2，调幅接收机的PCB图如图4-3： 图4-2 调频接收机的PCB图 图4-3 调幅收音机的PCB图 因为调频收音机的电路图相对比较复杂，在焊接时不容易找到相对应的器件位置，所以在PCB图中打印了相应的电路位置，如图4-4： 图4-4 调频接收机PCB板中的原件位置 4.2 元器件的焊接 设计完电路并且选好器件之后，就是对器件的焊接了。在焊接过程中需要注意许多问题。首先需要对照电路原理图看懂布线的电路图。了解原理图上的符号，并与实物对照，认真辩别有极性的元器件，找个每个引脚的位置，正确的安装。然后根据各元器件的性质，掌握对元器件的测试。根据制作工艺要求，认真焊接安装[25]。 在焊接前必须先检查元器件引脚是否有氧化现象，氧化现象将会造成接触不良甚至是没有连接在电路上，如果有就必须把氧化层去掉否则在上锡。特别还要剑检查三极管、中周这两个容易出错的器件，测量是否完好。印刷版电路也需要好好检查，查看是否有断掉的地方，用锡连接好，如果再腐蚀时两条线连接在一起就必须重新作出一块板子。 在焊接时也有一定的小技巧，按先焊小元件，再焊大元件的原则进行焊接的，因为如果先焊接大元件的话容易挡着小元件的位置，不变于焊接，而且元件应尽量贴着底板。按照电原理图进行插件和焊接。需要注意的是电解电容器的极性和三极管脚位不要弄错，应该在原理图上标识出正负的位置和三极管的极性，以及三极管型号不可混淆。中周也最好在测量之后编上序号以便区分。变压器焊接时要注意分清楚初级和次级线圈的位置。焊接时各元件最好先插入适合的位置再进行焊接，这样操作起来比较方便。焊接时如果一次焊接不成功，等冷却后再进行下一次焊接，这样就可以避免烫坏印刷电路板造成铜铂脱皮使电路无法正常工作。焊完后应仔细对照印刷电路图，仔细检查有没有焊接错误的地方。 第5章 收音机的调试 焊接完毕之后，收音机可能会有一些问题，所以需要调试，调试流程图如下： 图5-1 调试流程图 根据印刷电路上面的位置将器件一一焊接在电路板上之后。在检查三极管电流是，可以参考以下静态工作点的数据： 表5-1 三极管静态工作点 因为所处的实际条件下，所能用到的设备不一样，下面将介绍几种不同情况下的调整方法。 1. 用信号发生器调整： 调谐器组装完毕之后先加上直流电源，将调谐器各管子工作电流调到图所标数值，然后进行交流调试。用信号发生器调试的方法如下：将信号发生器输出一个等幅（未调制的）10.7MHz、5到10mV的信号，从BG5基极输入，调整T4、T5使输出最大。然后从信号发生器输出10.7MHz调幅信号，再微调B5使输出最小，此时表示对调幅抑制最好。然后将10.7MHz调频信号逐级从2中放、1中放和BG3的基极输入信号，调T3、T2和T1使音频输出最大。如果输出最大时失真太大；则应调T3、T2和T1使失真最小。最后，将超高频信号从天线端输入。低端调L4匝距，高端调C14的容量，反复调整几次使调谐器能够复盖87～109MHz频段。统调可按如下步骤进行：先输入88MHz信号，调L2匝距，使输出最大；再输入108MHz信号，调C6使输出最大，反复几次。最后从天线输入10.7MHz中频，调L3匝距使输出最小。到此整机全部调整完毕。正常情况，每级中放有16～20dB（4～10倍）左右的增益。调频头有20dB（10倍）左右的增益。因此鉴频器输出10mV音频信号时，天线输入超高频信号应在几十μV至几个μV。从调谐频率向左右偏离±400kHz时衰减量应有20dB以上。 2. 用扫频仪调整方法： 中频扫频有好几种方法。其一是将本振L4短接，不要让本振工作，扫频从BG2的基极加5p电容馈入，检波探头从BG5集电极输入。其二是本振工作，扫频从C1（天线处）馈入，检波探头同上。这样连统调一块解决，扫频频率从87MHz扫到108MHz，调节双联电容，会发现中频曲线会沿着87MHz到108MHz移动如不到位低端调L4，高端调C14。调底端时还要调L2使其幅度最大，高端时调C5同样使其幅度最大，另外再在98MHz处也使其幅度最大[26]。如此反复多次。 S曲线测试也是有两种方法。也分本振工作与不工作。扫频馈入点和上面一样。扫频输入探头有所区别，是不带检波器的，用频率计的探头，其实1:1的示波器探头也行。探头放在R27处，无所谓哪一端。T4是调S的幅度，当然越大越好。T5是调对称度的。当幅度大，有对称就好了。S曲线的中点频率是由中频曲线决定的。中频曲线的中心频率就是S的中心频率10.7MHz。 还有一点要提醒，就是本振频率，要比高频信号要高10.7MhHz。如果比信号低一个本振频率，也能收到不错的电台，但不符合规范。 3. 业余条件下的调整：      业余条件下没有信号发生器，可使用电台广播信号调整。方法是调谐可变电容，找到本地的调频台，调整中频变压器及鉴频线圈使喇叭的发声最响。如果声音最响时失真大，则应反复调T1、T2、T3、T4、T5失真最小，此时可以说中频通带已正常。然后调本振的L4、C14，使收到的电台位于度盘的正确位置上，再调L2、C6使声音最响。     调试中最易发生的问题是中放自激。有自激时输出波形中带有各种寄生杂波，声音失真难听，严重时啸叫以至完全不能工作[27]。这时可在T2槽路上并联3kΩ的电阻，必要时可p加入中和电容C（2-3p）。 结 论 在这做毕业设计的十四周里面，从最开始的对调频调幅接收机只有模糊的印象，通过不断的查阅资料和老师同学们的指导和帮助，最终是一点一点的对这个课题的内容越来越了解，终于做出了收音机完成了课题。 这个课题的整体难度并不是很复杂，但是许多问题比较细致，不得不得认真仔细的对待每一个环节。调频调幅接收机的设计并不需要非常困难的理论知识，老师设计这个课题的目的并不是对无线通信的理论做出深入的研究，而是在于通过实际操作，验证并更加熟练的掌握所学过的通信电路和通信原理之中的基础知识。 调频调幅接收机的原理相当简单，就是利用无线电波通信，采用比较基础的电路对接收到的信号进行处理，通过混频转化为中频信号，最后检波出来还原为声音信号的过程。所要做的就是掌握各个部分电路的原理。在本课题的设计中，得到了很多启发和宝贵的经验。对所学的通信的知识有了更加深入的掌握，通过实践来印证了在课堂上学的内容，对比了理论和现实中的不同。充分感受到了信号在变化和传播中会受到各种干扰。对基础的通信电路也能更加熟练的掌握，能够对电路中的器件有了更清晰的了解。在设计的最后过程中，焊接技术也得到了很强的锻炼。在最后的调试过程中，更能验证前面所学到的知识。 本次课题是对大学所学内容的一次检验，总的来说受益良多，很感谢有这次机会对知识能够有具体的使用。 致 谢 参考文献 [1] 王惠萍.《中山·中国收音机博物馆———永不消逝的电波》.中华遗产.2013 年 第一期 [2] 谢嘉贵，宣月清. 电子线路（非线性部分）（第三版）.北京：高等出版社，1998  [3] 张凤言.电子电路基础.北京：高等教育出版社，1995 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