焊接收音机实验(课堂PPT).ppt

电子综合实验,第,*,页,超外差式收音机的组装,电子学教研室,超外差式收音机的组装,马海杰 黄怡然,电子综合实验,主 要 内 容,第二章 咏梅,Q/GST57-90,型超外差收音机,组装与调试,第一章 超外差式收音机工作原理,1.1,无线电广播的发送与接收概述,1.2,超外差收音机的组成框图和工作过程,1.3,咏梅,Q/GST57-90,型,超外差收音机工作原理,2.1,基本元器件电阻、电容的识别,2.2,组装前的准备工作,2.3,组装、焊接,2.4,调试,第一章 超外差式收音机工作原理,1.1,无线电广播的发送与接收概述,一,.,无线电广播的发送（广播台）,无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。,声音信号,声电转换,发射,在空中传送多路信号，且不让它们相互干扰。,利用调制将不同信号调制到不同频段上。,将信号传送更远的距离。,低频电磁波传输距离不如高频电磁波，且要求较长的发射天线。通过调制可以将低频信号变为高频信号。,调制,图,11,无线电广播发射原理框图,调制的作用：,发射天线长度与波长的关系：,调制与解调的基本概念,幅度调制,使一个信号的幅度受另一个信号,幅度的控制,前者称为,载波,一般是一,个等幅正弦波，后者称为,调制信号,。,幅度调制也称,调幅,，,用,AM,表示,。,使一个信号的频率受另一个信号幅度的,控制；频率调制也称,调频，,用,FM,表示,。,使一个信号的相位受另一个信号幅度的,控制。相位调制也称,调相，,用,PM,表示,。,是调制的反过程，解调也称为,检波,。,解 调,调 制,频率调制,相位调制,信号的调制方式：,调幅（,AM,）,调频（,FM,）,调相（,PM,）,无线广播采用,调幅（幅度调制）基本原理：,载频信号,（高频信号）,调制信号,（声音信号）,调幅信号输出,调制器,调制过程,(,演示,),长波：,f,535kHz,中波：,535kHz,f,1605kHz,短波：,几,MHz,f,十几,MHz,定义,:,调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说，通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制信号的信息包含入高频信号之中，通过天线把高频信号发射出去，于是也就把调制信号传播出去了。,直放式收音机的特点,直放式收音机,电路简单，一般只用,14,只晶体管和一些基本元件；易于安装调试，成本低，但它的灵敏度低，选择性不太好，并且对频率不同的信号放大量不一样。,为了克服以上不足，我们引入“超外差”这一概念。先请看超外差式收音机的方框图。,典型单管直放式收音机电路示例,超外差收音机,是接收调幅广播的接收机。调幅广播的每个广播频率（也就是发射频率）的幅度是随音频信号变化的。语言、音乐等音频信号随广播频率的发射传送到很远的地方，由那里的接收机收下来，还原成音频信号和声音，实现了广播通信。,超外差式收音机简介,超,外差,外 差：输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。,超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信,号的过程。因为，它是比高频信号低，比低频,信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫,超外差式。,优 点：灵敏度高，选择性好，音质好（通频带宽）,工作稳定（不容易自激）,缺 点：镜像干扰（比接收频率高两个中频的干扰,信号），假响应（变频电路的非线性）,超外差式收音机电路的主要特点,超外差式是与直放式相对而言的一种接收方式。,超外差式收音机能把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（,465kHz),再由放大器对这个固定的中,频信号进行放大。,在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。,二,.,无线电广播的接收（收音机）,无线广播的接收仪器为收音机。,在晶体管收音机中，多采用磁性天线作为接收信号的天线。,LC,并联谐振回路：,磁性天线结构图,初级,次级,磁棒,线圈,C,电路符号,C,L,C,f,a,f,a,=,f,S,某台载频,电磁波在,LC,回路中产生并联谐振,在次级线圈中感生出高频调幅信号,接收到信号,磁性天线回路，作用是选台，并将信号通过绕在磁棒上的次级线圈耦合到变频级,1.2,超外差收音机的组成框图和工作过程,一,.,组成框图,输入电路,变频电路,中放,检波,音频放大,功率放大,u,t,高频调幅信号,u,t,放大的中频调幅信号,u,t,音频信号,u,t,放大的音频信号,u,t,中频调幅信号,465kHz,将高频调幅波变成中频调幅波，我国采用的中频频率固定为,465kHz,。高频和中频调幅波的包络线相同,将中频调幅信号选频、放大。中频放大器是一个以,LC,谐振回路为负载的窄带放大器，可有效抑制其他信号。,将中频调幅信号还原成音频信号电压。,音频放大和功率放大的作用是放大音频信号以推动扬声器发声。,二,.,工作过程,三,.,超外差式收音机特点,超外差式收音机是相对于直接放大式收音机而言的,直接放大式收音机结构框图如图：,检波,音频放大,功率放大,输入电路,放大,可见，,直接放大式无变频和中放,，而是将接收到的高频信号放大，直接检波取出音频信号。,超外差收音机,先将高频信号通过变频变成中频信号，此信号的频率高于音频信号频率，其频率固定为,465kHz,。由于,465kHz,取自于本地振荡信号频率与外部高频信号频率之差，故成为超外差。,即：,465kHz,5351605kHz,10002070kHz,超外差式的优点：,中放采用窄带放大器，可以较容易地实现很高的增益，工作也比较稳定。,直接放大式的高放必须采用宽带放大器，在增益要求较高的情况下其实现较为困难，而工作也不稳定。,2.,中放级采用窄带放大器，经多个谐振回路选择。有较强的选择性和较高的信噪比。,3.,由于不论哪一个电台的广播信号，在接收中都变成固定频率的中频信号再放大，因此，对不同电台具有大致相同的灵敏度。,1.3,咏梅,Q/GST57-90,型超外差收音机工作原理,1.,电原理图,u,t,u,t,u,t,u,t,u,t,接收回路,变频电路,中频放大,检波,低放,功放,接收回路（,C1A,、,B1,）,2.,电路工作原理,LC,并联谐振回路在其固有振荡频率等于外界某电磁波频率时产生并联谐振，从而将某台的调幅发射信号接收下来。并通过线圈耦合到下一级电路。,II.,变频电路（,BG1,、,C1B,、,B2,、,B3,）,在超外差收音机中，用一只晶体管产生,1000kHz2070kHz,本振信号，然后与输入频率相减，最后产生差频信号。,作用：将天线回路的中波高频调幅信号,535kHz1605kHz,变成频率固定的中频调幅信号。,原理：利用晶体管（,BG1,）的非线性特性，对输入信号的频率进行合成,B2,B3,C1B,BG1,f,s,f,0,直流、,f,0,、,f,s,、,f,0,-,f,s,、,f,0,+,f,s,、,2,f,0,、,2,f,s,f,中频,=,f,0,-,f,s,=465kHz,f,0,=465kHz,在超外差收音机中，用一只晶体管同时产生本振信号和完成混频工作，这种电路称为变频。,作用：将天线回路的高频调幅信号变成频率固定的中频调幅信号。,原理：利用晶体管（,BG1,）的非线性特性，对输入信号的频率进行合成，,得到多个频率不同的输出信号，并通过选频回路选择所需要的信号。,中频放大电路（,BG2,、,B3,、,B4,）,要求：,有足够的中放增益（,60dB,）,有合适的通频带（,10kHz,）,频带过窄，音频信号中各频率成分的放大增益将不同，将产生失真；频带过宽，抗干扰性将减弱、选择性降低。,为了实现中放级的幅频特性，选频放大器的负载由,LC,并联谐振回路组成，级间采用变压器耦合方式。,注：本次综合实验中所用到的中频变压器（中周）不可互换，且厂家已经调整好，不要调整。,检波电路（,BG3,、,C5,、,R8,、,W,）,t,u,i,t,u,0,u,i,u,0,BG3,在电路中的使用相当于一个二极管。,原理：,当,BG3,的输入到达某一正半周峰值时，,BG3,导通，,C5,充电；当,BG3,的输入电压小于,C5,上的电压时，,BG3,截止，,C5,放电；放电时间常数远大于充电时间常数，这样在放电时,C5,上的电压变化不大。在下一个峰点到来时，,BG3,导通，,C5,继续充电,。这样就能将中频信号中包含音频信息的包络线检测出来。,低放和功放（,BG4,、,BG6,、,BG7,、,B5,、,B6,）,低放：,BG4。,功放：由,BG6,、,BG7,组成的互补对称功率放大器构成。,作用：对音频信号的幅度和功率进行放大，推动扬声器。,前级信,号输入,咏梅,Q/GST57-90,型超外差收音机,组装与调试,第二章,2.1,基本元器件电阻、电容的识别,电阻（,R,）,从原理上分：固定电阻器和可变电阻器（包括可变电位器）,从材料上分：碳膜、金属、金属氧化膜,从制作上分：线绕、陶瓷（薄膜和厚膜）、水泥、薄膜、厚膜、玻璃釉等。,分类：,单位：,电阻的基本单位是：,（欧姆）、,K,（千欧）、,M,（兆欧）。,他们之间的具体换算如下：,1K,1000,；,1M,1000K,1000000,常用电阻的标称功率有,1/16W,、,1/8W,、,1/4W,、,1/2W,、,1W,、,2W,、,5W,、,10W,等。,电阻的标称功率：,W,（瓦特）,电阻的标称及识别方法：,电阻阻值的标称一般使用色环方法表示，分为,4,环和,5,环表示法。,4,环电阻误差比,5,环电阻要大，一般用于普通电子产品上；,5,环电阻一般都是金属氧化膜电阻，主要用于精密设备或仪器上。,【,本次实习用到的电阻为色环电阻，共,8,个,阻值分别为：,100,、,200,、,1k,、,2.7k,30k,、,82k,、,91k,、,150k,。,带开关的电位器：,1,个，阻值,5k,可变。,】,电位器,阻值的测量,1K,测,1,与,3,间阻值,5K,转动旋钮，,1,与,2,，,2,与,3,间的阻值应随之改变,1,2,3,颜色,第一环,第二环,第三环,乘数,误差,棕,1,1,1,101,1%,红,2,2,2,102,2%,橙,3,3,3,103,黄,4,4,4,104,绿,5,5,5,105,0.5%,蓝,6,6,6,106,0.25%,紫,7,7,7,107,0.10%,灰,8,8,8,108,0.05%,白,9,9,9,109,黑,0,0,0,100,金,5%,银,10%,无,20%,电阻色码系统,2 2 100,5%,对应电阻值：,22,100,5%,=22 5%,4 7 0 103,1%,对应电阻值：,470,103,1%,=470k 1%,四环电阻,五环电阻,示例,按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。,按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机,固体介质电容，电解电容。,按极性分为：有极性电容和无极性电容。最常见的有极性电容电解电容。,电容（,C,）,电容的分类,电容的单位,电容的基本单位是：,F,（法）、,F,（微法）、,pF,（皮法）、,nF,（纳法）,F,级电容的容量非常大，我们看到的一般都是,F,、,nF,、,pF,的单位，,他们之间的具体换算如下：,1F,1,000,000F,；,1F=1,000nF=1,000,000pF,电容标称值的识别：,电解电容（有极性）,其他无极性电容（瓷片电容）,22u,50v,负极标识,引线长短,_,+,正负极的判别：,、,标称值的判别：,从电容侧面可以读出电容的,容值和耐压值,103,标称值的判别：,直接标称法：,如果用小数标称，则默认单位是,uF,。如：,0.01,代表,0.01uF,，,如果有单位，就按它标的单位来。如：,10n,，那么就是,10nF,，,100p,就是,100pF,。（特殊情况：4,u7,表示,4.7uF,）,不标单位的直接表示法：,用,13,位数字表示，容量单位为,pF,，如,103=10,10,3,PF,色码表示法,：（类似电阻的色码）,C.,双联：可调电容。,3.变压器（电感）:,变压器的分类,：,(1)高频变压器,【1,个,】,：天线线圈,(2),中频变压器,【3,个,】,：中周(黑、白、绿),(3),低频变压器,【2,个,】,：输入,变压器(兰或绿,)、,输出变压器(红或黄),【,元片电容：,103,（,5,个）、,223,（,1,个）、,.033,（,1,个）,电解电容：,4.7uF,（,2,个）、,100uF,（,1,个）,】,2.2,组装前的准备工作,参照元器件清单清点元器件的种类和数目，并用万用表检查各元器件是否正确、是否损坏,序号,名称,规格,数量,1,R1,82K,1,2,R2,2.7K,1,3,R3,150K,1,4,R4,30K,1,5,R5,91K,1,6,R6,100,1,7,R7,1K,1,8,R8,200,1,序号,名称,规格,数量,9,C1,双联电容,1,10,C2,瓷介,223(0.022u),1,11,C3,瓷介,103(0.01u),1,12,C4,电解,4.7u,10u,1,13,C5,瓷介,103(0.01u),1,14,C6,瓷介,333(0.033u),1,15,C7,电解,47u,100u,1,16,C8,电解,4.7u,10u,1,17,C9,瓷介,223(0.022u),1,18,C10,瓷介,223(0.022u),1,19,C11,瓷介,103,（,0.01u,）,1,序号,名称,规格,数量,20,BG1,9018,1,21,BG2,9011,1,22,BG3,9011,1,23,BG4,3DG201,1,24,BG5,二极管,1,25,BG6,9013,1,26,BG7,9013,1,27,B1,天线线圈,1,28,B2,本振线圈（黑）,1,29,B3,中周（白）,1,30,B4,中周（绿）,1,序号,名称,规格,数量,31,B5,输入变压器（兰）,1,32,B6,输出变压器（黄）,1,33,带开关电位器,4.7K,1,34,耳机插座（,GK),直径,2.5mm,1,35,磁棒,55X13X5,1,36,磁棒架,1,37,频率盘,直径,37,1,38,拎带,白（环）,1,39,透镜（刻度盘）,1,40,电位器盘,直径,20,1,41,导线,6,根,序号,名称,规格,数量,42,正、负极片,各,2,43,负极片弹簧,2,44,固定电位器盘螺钉,M1.6X4,1,45,固定双联螺钉,M2.5X4,2,46,固定频率盘螺钉,M2.5X5,1,47,固定线路板螺钉,M2X5,1,48,印刷线路板,1,49,金属网罩,1,50,前壳,1,51,后盖,1,52,扬声器（,Y,）,8,欧,1,电阻的检查：（检查阻值是否正确）,通过电阻的色环读出各电阻的,电阻值,并用万用表进行验证，检查其,数量,与参数是否与清单一致。注意万用表的,调零。,电容及双连的检查：（检查电容有无短路、断路）,用万用表的欧姆档检查电容有无短路、断路。将万用表设置在电阻档，表笔并接在电容的两端，在器件与表笔相接的瞬间，表笔摆动越大，表示电容量越大，这种方法一般用来估测,0.01uF,以上的电容器。,二极管的检查：（检查单向导电性和极性）,（,1,）指针式万用表：红表笔接负端，黑表笔接正端时测得的阻值是正向导通阻值。,（,2,）数字式万用表：红正，黑负,原因：指针式万用表黑表笔接内部电路的正极，红表笔接内部电路的负极,IN4148,+,_,IN4148,硅管,区分二极管的极性（数字式）,1K,1K,IN4148,IN4148,三极管的检查：（检查各,PN,结的单向导电性）,3DG,201,色点,型号,e b c,3DG201,（,9011,）：,NPN,3CX201,（,9012,）：,PNP,天线线圈、中周、输入及输出变压器的检查：,检查各电感线圈是否存在开路,对照原理图检查印刷电路板布线及各元器件位置是否正确。要求能清楚地将原理图和印刷电路的元器件和连线对应起来。,处理元器件各管脚（去氧化层）并镀锡。在处理过程中可用小刀刮掉各管脚氧化物到管脚发亮。（处理管脚也可在焊接过程中进行）,特别注意：天线线圈、中周、输入及输出变压器需要处理时应小心，一般情况下，它们的引线均已镀锡，可不处理。,2.3,组装、焊接,工具及消耗品：,烙铁、镊子、楔口钳、尖嘴钳，螺丝刀、焊锡等。,组装焊接注意事项：,注意安全：,防电：烙铁电源线是否存在漏电隐患！,防烫：烙铁在焊接中温度较高，严禁烫伤他人和自己。也不要碰到其他任何可燃物，特别是导线！,防燃：放于烙铁架中，以保护其他物品。,注意各中周及振荡线圈的位置不能互换！,电解电容、二极管极性以及三极管,e,、,b,、,c,不能出错！,各元器件高度应适当，所有元器件高度均不能超过中周的高度。否则收音机外壳将无法合拢,。,组装顺序：,从左 右，从上 下，从中央 四周。,从大到小,本次实验由于所有元器件高度均不应该超过中周，组装顺序可按下执行：,原则：方便焊接。,双连；,振荡线圈、中周；,输入变压器、输出变压器；,电位器；,电阻、电容、二极管、三极管；,天线线圈；,耳机；,喇叭导线、电源线及其他导线。,实际组装顺序自己可根据实际情况进行。,焊接过程及方法：,正式焊接前应练习，掌握焊接方法后再正式焊接。,在焊接前，烙铁应充分加热，达到焊接的要求。,用内含松香助焊剂的焊锡进行焊接，焊接时锡量应适中,。,焊锡,焊锡,松香,焊接时两手各持烙铁、焊锡，从两侧先后依次各以,45,度角接近所焊元器件管脚与焊盘铜箔交点处。待融化的焊锡均匀覆盖焊盘和元件管脚后，撤出焊锡并将烙铁头沿管脚向上撤出。待焊点冷却凝固后，剪掉多余的管脚引线。,每次焊接时间在保证焊接质量的基础上应尽量短（,5,秒左右）。时间太长，容易使焊盘铜箔脱落，时间太短，容易造成虚焊。,平焊,立焊（推荐）,直接从元件,根部，将元,件脚弯制成形,错,用镊,子夹住元件根,部，将元件脚,弯制成形,yes,大约,1-2 mm,镊子,元 件 脚 的 弯 制 成 形,1,别太短,立式插法的,元件只要弯,一边,元 件 脚 的 弯 制 成 形,2,元 件 的 插 放,卧式插法,立式插法,电阻采用卧式,插法,注意,1,no,yes,烙铁必须插在烙铁架中,1,不能碰东西,烙铁必须插在烙铁架中,2,请给烙铁架海棉加水,水,焊锡丝,电烙铁加热的进程中要及时给裸铜面搪锡否则会不好焊,烙铁头的保护,烙铁头上多余锡的处理,在练习板上焊接,2,首先,焊点,然后,注 意,2,焊锡丝,加热中要把斜面靠在元件脚上使加热面积最大,焊点高约,1.5mm,直径与焊盘一致脚高出约,0.5mm,错焊元件的拔除,1,清除烙铁上的锡，绿面向下，用烙铁将元件脚上的锡尽量刮除,错焊元件的拔除,2,镊子,拔,用烙铁将锡熔化,印制板正面元件的位置,4148,4148,4148,103,223,223,223,223,223,223,223,223,223,4.7F,100F,4.7F,100F,9018,9018,9018,9018,9013,9013,9014,CBM-223,先上双联反面,的镙丝，再焊接,印制板背面的安装,前框准备,前框 正面,撕去周率板,正面的保护膜,和背面的双面胶,贴于前框,AM,160,130,100,80,70,60,53,HX108,10KHz,AM,160,130,100,80,70,60,53,HX108,10KHz,注意指示,方向哦,将调谐盘安装,在双联轴上,用,M2.5,4,的螺钉固定,连接测试点,0.180.22 mA,0.40.8 mA,12 mA,35 mA,410 mA,2.4,调试,在收音机焊接完成后，为了验证电路的工作是否正常，需要对收音机进行必要的测试，在本次组装过程中，主要的测试工作有,各晶体管,e,、,b,、,c,三极静态工作电压测量。,收音机整机电流测量及断点电流测量（在测量断点电流前断点电流测试点不应连接上）,。,如收音机在通电情况下，无法正常接收信号或上述测量数值与原理电路图给出的数值相差较大，则检查焊接过程是否出现错误，自行检查并改正。如自己无法解决，请指导老师协助！,测试数据在验收时一并上交,第三章 故障排除与调试,收音机产生故障的原因很多，情况也错综复杂，如：完全无声、声音小、灵敏度低、声音失真、有噪音无电台等故障。对收音机进行故障排除，首先要熟悉收音机的工作原理，了解每个元器件在电路中所起到的作用，另外还要正确有效的检修方法和相关经验。下面介绍几种常用的方法然后对几种典型故障进行分析。,一 常用故障排除方法：,（,1,）直观检测法：这是一种主要靠眼睛观测的方法。检测的内容有：,电路板有无脱焊点、桥接点、元器件相碰点；电池片是否生锈，电源正负极是否正确，电源引线是否正确；耳机插座接线是否正确；天线线圈主次级是否正确；二极管、三极管管脚；电容、中周型号等。,3.1,超外差式收音机故障排除,（,2,）干扰法：干扰法是一种利用人体感应电动势做信号注入收音机的检修方法，它能用于定性判断，准确度不够。一般用于无声、声音小等故障排除。,操作方法：手拿镊子去接触信号的注入点（如三极管的基级）。若此后面各级电路工作正常，则扬声器会发出“咔咔”声；若此后工作电路有故障，则听不到“咔咔”声。,（,3,）电压法：电压法是利用万用表的电压挡，通过测量电路的电压来判断故障的方法。它是各种检测方法中使用最多的方法，电子产品的很多故障往往不需要检测仪器进行检修，使用万用表通过测试电路各点电压，与理论值相比较，找到故障点。,在收音机的故障排除中可以测量各三极管的静态工作点电压，分析三极管的工作状态。,二 典型故障：,（,1,）完全无声：这种故障的原因较多，可能是因为某一处的短路或断路引起，或多处错误共存引起。,检查的顺序为由后级向前级，首先可用干扰法找到故障处在那一级，然后再用电压法进行分析。,（,2,）有“沙沙”声，但无电台：听到“沙沙声”，说明低放部分基本没有问题，而“沙沙”声越大，故障越靠前，可用干扰法和电压法进一步判断故障点。,（,3,）有啸叫声：,高频啸叫：声音尖，刺耳，故障多发生在高频部分。,低频啸叫：不像高频啸叫那么刺耳，且与一种“嘟嘟”声混在一起，多是因为低频放大电路故障或电源电压不足所致。,