【正文】 位受調(diào)制的特征，通過相位檢波器還原出聲音信號。振幅鑒頻器是對輸入信號進行頻幅變換，變?yōu)檎穹皖l率都隨時間變化的調(diào)頻調(diào)幅波，通過包絡(luò)檢波出聲音信號。本次課題使用的是振幅鑒頻，振幅鑒頻電路由兩部分組成。一部分為頻幅變換電路，利用頻幅變換電路對調(diào)頻波進行波形變換，將等幅的調(diào)頻波變換為幅度按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)頻調(diào)幅波。另一部分為是包絡(luò)檢波電路，對調(diào)頻調(diào)幅波信號進行幅度檢波，以檢出調(diào)制信號。調(diào)頻波檢波器電路組成如圖 37：西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 調(diào)頻波 調(diào)頻波 原調(diào)制 調(diào)幅波 信號 圖 37 調(diào)頻檢波電路組成： 包絡(luò)檢波電路是很簡易的檢波電路，只能對普通調(diào)幅信號進行檢波。電路圖如圖 38： 圖 38 包絡(luò)檢波電路 在上圖中，輸入電壓為 ，加載在電阻上的電壓為輸出電壓 。 和 大小是變iu 0ui0化的，通過二極管的作用，當 大時充電，反之則放電，這樣不停的交替充電和放電，最終就還原出了原始信號。這種方法還原的信號時鋸齒波形，而且高頻振蕩信號的頻率與調(diào)制信號頻率相差越大，二者的周期也相差越大，則鋸齒狀波形與調(diào)幅信號包絡(luò)形狀就越接近，失真就越小。本次課題中，調(diào)幅接收機的檢波電路是包含在中頻放大器中的，利用了中頻放大器最后一級中的非線性元件對信號進行檢波處理。調(diào)頻收音機的檢波電路如圖 39： 圖 39 調(diào)頻收音機的檢波電路 線性變化電路 調(diào)幅檢波器西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計本次課題所采用的檢波電路的電路并不復(fù)雜，是最簡單的包絡(luò)檢波。但是它的作用確實整個接收機中最核心的地方，能把從上級中頻放大器中輸入的載波信號利用二極管的非線性特性從主波之中提取出聲音信號，這樣就能還原出原始的聲音信號，也就是所說的調(diào)制的反過程解調(diào) [22]。調(diào)幅的解調(diào)和調(diào)頻的解調(diào)又有所不同。調(diào)幅波可以利用檢波二極管直接解調(diào)，但是因為原理上面的不同調(diào)頻波就要再復(fù)雜一點，有多種解調(diào)方式，所采用的是通過鑒頻電路對調(diào)頻波進行頻幅變換，轉(zhuǎn)化為調(diào)幅波再來使用包絡(luò)檢波。檢波電路是還原聲音信號的關(guān)鍵一部分，所以對它的性能有著嚴格的要求：（1）失真小，檢波電路的作用是還原出原始信號，這就要求非線性失真小。在整個解調(diào)過程過都要保持波形不失真，這樣解調(diào)后的波形失真較小，才能使原來的聲音信號不失真地重現(xiàn)出來。 （2）靈敏度高，檢波電路解調(diào)出聲音信號之后，需要保證信號有較高的靈敏性，才能更好的從揚聲器中呈現(xiàn)出來。電路在輸入同樣頻偏的載波信號的情況下，要求檢波電路解調(diào)出的信號幅值較大，靈敏度較高。靈敏度的大小為 ，靈敏度越fu?/0高，輸出電壓越大。 （3) 通頻帶要適當?shù)膶?，為了能完全的解調(diào)出中頻放大器中輸入的載波信號，檢波電路的通頻帶必須要設(shè)定的比中頻放大器的高上一些。通常通頻帶定為中放通頻帶的 倍。在通信電路之中，帶寬和靈敏度是非常重要的兩個參數(shù)，在設(shè)計中想同時提高兩個性能，但是帶寬的大小和靈敏度又是相互聯(lián)系的，帶寬高靈敏度就低，無法做到同時滿足要求。所以在設(shè)計中要協(xié)調(diào)兩者的大小，選取適當?shù)膸捯约拜^高的靈敏度，做到能完全解調(diào)中頻放大器中信號的前提下，還要有較高的靈敏度。 功率放大電路1. 功率放大器的電路功率放大主要考的是三極管的放大作用，調(diào)幅收音機采用的功率放大電路如圖310：西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計DP0??圖 310 調(diào)幅收音機功率放大器在上圖電路中，當解調(diào)之后的信號輸入之后，先使用一個三極管 9014 作為推動級，9014 有著比較高的放大倍數(shù)，在靜態(tài)工作點時，放大倍數(shù)能達到 400，所以適合作為推動級。因為三極管的集電極電流較大，能輸出一定的音頻功率，這個功率可以用來推動后面的放大電路就行功率放大。所采用的放大用力是用兩只三極管9013 做乙類推挽功率放大。但是第一只三極管輸出的信號不能滿足該放大的條件，所以這里采用了輸入變壓器。作用是起阻抗匹配和倒相的作用?？梢暂敵龃笮∠嗟?、相位相反的信號。兩只三極管串聯(lián)成無輸出變壓器推挽功率放大電路。RRRR10 四只電阻是偏置電阻，使串聯(lián)的三極管在沒信號輸入時，也有一定的集電極電流，這個電流用來消除交越失真。由變壓器提供的倒相信號使 Q5 和 Q6 交替導(dǎo)通，在 Q6 的集電極上輸出放大了的完整的信號，通過隔直電容 C9 耦合到揚聲器上。2. 參數(shù)計算：因為輸入功率為： （311 ）0CcDIU輸出功率為： （312 ）m105. 所以效率為： （313）因為使用的三級管是 9013，在靜態(tài)工作點時的放大倍數(shù) ，所以根據(jù)電路36??的輸入輸出負載，可以算出功率的放大倍數(shù)為 36 。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計在知道相位角的情況下也可以使用以下公式： （314）)(???g?在設(shè)計之中最后達到的效果并不是很十分滿意，所以在調(diào)頻收音機設(shè)計中對該電路進行了改進，如圖 311： 圖 311 調(diào)頻收音機功率放大器3. 功率放大電路設(shè)計要求 功率放大器是調(diào)頻調(diào)幅接收機接收機還原信號的最后一部分電路，作用是將還原出來的聲音信號進行放大，使送入揚聲器中的聲音信號功率足夠，讓人們收聽的聲音音質(zhì)更好 [23]。作為最后一道把關(guān)電路，設(shè)計也有許多要求： (1) 要有足夠的放大能力，這點是功率放大器的基本要求，必須要把微弱信號放大到足夠強，這樣才能是信號有足夠的靈敏度，通過揚聲器發(fā)聲之后才能讓人們聽到更清晰的聲音。 (2) 失真要小，這是接收機中所有電路都所要求的一個性能，信號在變化過程中必須保證失真小，在功率放大電路中，如果信號產(chǎn)生了失真，最后在揚聲器中發(fā)出的聲音就不能還原出原始的情況，或者音質(zhì)也比較不好。 (3) 噪聲要小，噪聲的影響和失真是差不多的，在功率放大器中能產(chǎn)生噪聲的器件就是三極管，所以，要盡量選用低噪聲晶體管，以減小低放級的噪聲。 (4) 頻率特性要好，這要求功率放大器中有較寬的通頻帶，因為還原出來的聲音信號的頻譜是比較寬的，如果放大器對低頻和高頻信號的放大效果不一樣，還原出來的聲音信號在揚聲器中發(fā)出來的聲音就會變得音質(zhì)很差，讓人聽著很別捏。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(5) 效率要高，考慮到成本問題，人們會使用較低的材料得到更好的效率，所以需要更高的效率。 調(diào)頻調(diào)幅收音機總體電路調(diào)幅收音機電路圖如圖 312：圖 312 調(diào)幅收音機電路圖調(diào)頻收音機電路圖如圖 313：西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計圖 313 調(diào)頻收音機電路圖西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計第 4 章 元器件的選擇與焊接工藝 元器件的選擇 設(shè)計完調(diào)頻調(diào)幅收音機電路后，下面的工作就是在使用軟件做出電路圖的 PCB板，然后選擇器材進行焊接。這項工作也不能忽視有著許多需要注重的細節(jié)，如果處理不好最終也會影響到課題結(jié)果。在畫出 PCB 圖之前，應(yīng)該先選擇出合適的原件，因為隨著科技的發(fā)展現(xiàn)在越來越多的器件出現(xiàn)在現(xiàn)實中，以前原件在 PCB 中的封裝可能會發(fā)生改變，引腳的位置和形狀也會不同，所以需要先去市場中去買好元器件，將買來的器件在軟件上面進行封裝畫出他的引腳，再來滑到 PCB 板上面 [24]。在本次課題中，有一些原件的封裝值得注意,如下： 這是調(diào)幅收音機的接收部分的器材，這個器材已經(jīng)比較古老，很難再市場中買到，形狀和引腳焊接起來比較難。 這個器件是經(jīng)典的收音機中的器件，但是現(xiàn)在的收音機大多采用數(shù)字式收音機。這個器件比較落后，需要尋找其他效果更好的器材代替。雙連腳位圖如圖 41 圖 41 雙連可變電容腳位圖 除了這兩個比較難找到的器材需要注意外，其他器件的變化并不是很大，不會影響到對 PCB 板的設(shè)計。但是也需要注意一些原件的具體性能，比如說三極管和中周的型號。三極管的作用越來越大，科研人員對它的研制也越來越多，所以功能更加細致的三級管被研制出來，在選擇是就需要主要它的型號，不同的型號有不同的作用，中周也是如此。 選擇完器材之后，就可以根據(jù)封裝引腳位置在軟件上面設(shè)計出調(diào)頻調(diào)幅接收機的 PCB 圖。調(diào)頻接收機的 PCB 圖如圖 42，調(diào)幅接收機的 PCB 圖如圖 43：西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 圖 42 調(diào)頻接收機的 PCB 圖圖 43 調(diào)幅收音機的 PCB 圖因為調(diào)頻收音機的電路圖相對比較復(fù)雜，在焊接時不容易找到相對應(yīng)的器件位置，所以在 PCB 圖中打印了相應(yīng)的電路位置，如圖 44： 圖 44 調(diào)頻接收機 PCB 板中的原件位置西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 元器件的焊接設(shè)計完電路并且選好器件之后，就是對器件的焊接了。在焊接過程中需要注意許多問題。首先需要對照電路原理圖看懂布線的電路圖。了解原理圖上的符號，并與實物對照，認真辯別有極性的元器件，找個每個引腳的位置，正確的安裝。然后根據(jù)各元器件的性質(zhì)，掌握對元器件的測試。根據(jù)制作工藝要求，認真焊接安裝 [25]。在焊接前必須先檢查元器件引腳是否有氧化現(xiàn)象，氧化現(xiàn)象將會造成接觸不良甚至是沒有連接在電路上，如果有就必須把氧化層去掉否則在上錫。特別還要劍檢查三極管、中周這兩個容易出錯的器件，測量是否完好。印刷版電路也需要好好檢查，查看是否有斷掉的地方，用錫連接好，如果再腐蝕時兩條線連接在一起就必須重新作出一塊板子。在焊接時也有一定的小技巧，按先焊小元件，再焊大元件的原則進行焊接的，因為如果先焊接大元件的話容易擋著小元件的位置，不變于焊接，而且元件應(yīng)盡量貼著底板。按照電原理圖進行插件和焊接。需要注意的是電解電容器的極性和三極管腳位不要弄錯，應(yīng)該在原理圖上標識出正負的位置和三極管的極性，以及三極管型號不可混淆。中周也最好在測量之后編上序號以便區(qū)分。變壓器焊接時要注意分清楚初級和次級線圈的位置。焊接時各元件最好先插入適合的位置再進行焊接，這樣操作起來比較方便。焊接時如果一次焊接不成功，等冷卻后再進行下一次焊接，這樣就可以避免燙壞印刷電路板造成銅鉑脫皮使電路無法正常工作。焊完后應(yīng)仔細對照印刷電路圖，仔細檢查有沒有焊接錯誤的地方。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計第 5 章 收音機的調(diào)試 焊接完畢之后，收音機可能會有一些問題，所以需要調(diào)試，調(diào)試流程圖如下：圖 51 調(diào)試流程圖 根據(jù)印刷電路上面的位置將器件一一焊接在電路板上之后。在檢查三極管電流是，可以參考以下靜態(tài)工作點的數(shù)據(jù)：表 51 三極管靜態(tài)工作點 因為所處的實際條件下，所能用到的設(shè)備不一樣，下面將介紹幾種不同情況下的調(diào)整方法。 板上元件安裝完畢 檢查印刷板上元器件及引線 整機電流合適嗎? 否 三極管各腳電位正確嗎? 否 修改 試聽有廣播嗎? 檢查揚聲器好壞 調(diào)中頻 統(tǒng)調(diào)西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1. 用信號發(fā)生器調(diào)整：調(diào)諧器組裝完畢之后先加上直流電源，將調(diào)諧器各管子工作電流調(diào)到圖所標數(shù)值，然后進行交流調(diào)試。用信號發(fā)生器調(diào)試的方法如下：將信號發(fā)生器輸出一個等幅（未調(diào)制的）、5 到 10mV 的信號，從 BG5 基極輸入，調(diào)整 TT5 使輸出最大。然后從信號發(fā)生器輸出 調(diào)幅信號，再微調(diào) B5 使輸出最小，此時表示對調(diào)幅抑制最好。然后將 調(diào)頻信號逐級從 2 中放、1 中放和 BG3 的基極輸入信號，調(diào) TT2 和 T1 使音頻輸出最大。如果輸出最大時失真太大；則應(yīng)調(diào)TT2 和 T1 使失真最小。最后，將超高頻信號從天線端輸入。低端調(diào) L4 匝距，高端調(diào) C14 的容量，反復(fù)調(diào)整幾次使調(diào)諧器能夠復(fù)蓋 87～109MHz 頻段。統(tǒng)調(diào)可按如下步驟進行：先輸入 88MHz 信號，調(diào) L2 匝距，使輸出最大；再輸入 108MHz 信號，調(diào) C6 使輸出最大，反復(fù)幾次。最后從天線輸入 中頻，調(diào) L3 匝距使輸出最小。到此整機全部調(diào)整完畢。正常情況，每級中放有 16～20dB（4～10 倍）左右的增益。調(diào)頻頭有 20dB（10 倍）左右的增益。因此鑒頻器輸出 10mV 音頻信號時，天線輸入超高頻信號應(yīng)在幾十 μV至幾個 μV。從調(diào)諧頻率向左右偏離177。400kHz 時衰減量應(yīng)有 20dB 以上。2. 用掃頻儀調(diào)整方法：中頻掃頻有好幾種方法。其一是將本振 L4 短接，不要讓本振工作，掃頻從 BG2的基極加 5p 電容饋入，檢波探頭從 BG5 集電極輸入。其二是本振工作，掃頻從C1（天線處）饋入，檢波探頭同上。這樣連統(tǒng)調(diào)一塊解決，掃頻頻率從 87MHz 掃到108MHz，調(diào)節(jié)雙聯(lián)電容，會發(fā)現(xiàn)中頻曲線會沿著 87MHz 到 108MHz 移動如不到位低端調(diào) L4，高端調(diào) C14。調(diào)底端時還要調(diào) L2 使其幅度最大，高端時調(diào) C5 同樣使其幅度最大，另外再在 98MHz 處也使其幅度最大 [26]。如此反復(fù)多次。 S 曲線測試也是有兩種方法。也分本振工作與不