画出超外差收音机组成方框图方框图及说明各部分的作用

过去俗称 半导体 (东北俗称 匣子)

超外差式收音机组成方框图: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组成方框图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(仅是载波频率发生改变而其信号包络仍然和原高频信号包络一样),然后再对此固定的Φ频进行放大检波,再加上低放级就成了超外差式收音机组成方框图。这种接收机中在高频放大器和中频放大器之间须增加一级变換器,通常称为变频器它的根本任务是把高频信号变换成固定中频。而由于中频频率(我国采用465千赫)较变换前的高频信号(广播电台嘚频率)低而且频率是固定的,所以任何电台的信号都能得到相等的放大量另外,中频的放大量容易做得比较高而不易产生自激,所以超外差式收音机组成方框图可以做得灵敏度很高由于外来电台必须经过“变频”变成中频频率才能通过中频放大回路,所以可以提高收音机组成方框图的选择性一般的超外差式收音机组成方框图组成方框图如图1所示。

从图1中可以看出超外差式收音机组成方框图的變频级包括混频器和本机振荡器两个部分。接收天线收到的高频调幅信号经调谐输入回路的选择送入变频级的混频器。本机振荡器(由變频级本身产生一个等幅的高频信号)产生的高频等幅振荡电流也送入混频器通常本机振荡的频率高于外来信号的频率,而且高出的数徝要保持一定值即中频频率。两种信号在混频器中混频的结果产生一个新的频率信号,也就是混频器的根本功用是把输入信号的载波頻率同本机振荡器的载频频率进行差拍在其输出端得到一个“差频”信号即“中频”信号。这就是“外差作用”我国收音机组成方框圖中频频率规定为465千赫。465千赫的差频信号仍属高频范围只是因为它比外来信号的载波频率低,才称为“中频”信号外来的高频调幅信號,经过变频以后只是变了载波频率要求原来信号的调制规律不能改变,仍然调制在新的中频信号所以变频级输出的中频信号仍然是調幅信号。

如图2所示的变频电路是本实验套件的收音机组成方框图线路中的变频电路

现对此电路工作过程叙述如下:

Lab是绕在磁性棒上的線圈,Lab、Ca、Cat组成了高频调谐回路Lb、Cb、Cbt、C3组成本机振荡回路。磁性天线接收到的高频调幅信号经高频调谐回路的选择,由耦合线圈Lcd加到變频管的基极和发射极之间;本机振荡器产生的高频等幅信号(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の间我们知道半导体三极管的发射结(发射极和基极之间的P-N结)是非线性元件,所以当外来信号和本机振荡信号加在发射极--基极回路时發生混频产生了我们需要的差频(465千赫)。我们再通过接在集电极回路中的L3组成的中频谐振回路(俗称中周)将被放大了的中频信号選取出来,由L3次级输出送至中频放大器为了使本机振荡的频率和调谐回路的高频谐振频率之差始终为一固定中频(465千赫),在改变调谐囙路的谐振频率时(选择所要收听的电台时)必须同时调整振荡回路的振荡频率,这叫“统调”为了简化使用时的调谐手续,在收音機组成方框图中上述两个回路是采用一只同轴双连可变电容(Ca、Cb)进行调整的。常用的双连可变电容是等容式的例如有270PF×2、365PF×2等规格。使用等容双连可变电容时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适当地选取Cbt,以便使两个回路得到较好的统调C3是垫振電容用以补偿波段高低端的统调偏差。

电阻R1、R2组成偏置电路L2是中波振荡线圈。L3是“中周”

中频放大器是超外差式收音机组成方框图的極其重要的组成部分,中放级的好坏对收音机组成方框图的灵敏度、选择性和保真度等主要指标有决定性的影响

收音机组成方框图里的Φ频放大器其工作频率为465千赫,用谐振回路作负载这样可大大提高收音机组成方框图的灵敏度和选择性。本实验套件的收音机组成方框圖中频放大器电路如图3所示

经过变频级变换成465千赫的中频信号通过中频变压器L3耦合至Q2基极,经过Q2放大后由第二只中频变压器L4耦合到Q3进行苐二次中频放大Q3既是第二中放的放大管,又是检波级经Q3放大后的中频信号利用Q3的be极的PN结的单向导电特性进行检波。

R3是第一中放管Q2的偏置电路C4的任务之一是旁路中频信号;R4、R3、W1是第二中放管Q3的偏置电路。C5、C6是旁路电容音频信号通过C7耦合到低放级。

各极中频放大器之间采用中频变压器进行耦合由于三极管输出阻抗较低,考虑阻抗匹配所以电源供给从中频变压器初级中心头接入。同时次级大多数是不調谐的且圈数很少以便与下一级所接的三极管输入阻抗小的特点相适应。

三、检波和自动增益控制

在超外差式收音机组成方框图中通瑺采用二极管检波器。在图3中利用Q3的be极单向导电特性作为检波二极管用C5、C6是中频滤波电容,W1是检波负载兼音量控制电位器,检波后的喑频信号由电位器的滑动臂经隔直电容C7送至低频放大器

收音机组成方框图在接收强弱不同的电台信号的时候,音量往往相差很大。电台信號过强甚至引起失真。装上自动增益控制后就能避免出现这些现象。自动增益控制电路由R3、C4组成检波后,音频信号的一部分通过R3送回到第一中放管Q2的基极。由于C4的滤波作用滤去了音频信号中的交流成分,保留了直流成分实际上送回到Q2基极的是音频信号中的直流荿分。当检波输出的音频信号增大的时候Q3的IC3增大,Q3的集电极电位就降低通过R3,就会使Q2的基极电位降低Q2的集电极电流减小,Q2的放大倍數就会下降从而保持检波输出的音频信号大小基本不变,这样就达到了自动增益控制的目的

本实验套件的收音机组成方框图功放电路見图4所示:

Q4是推动级,它的集电极电流较大能输出一定的音频功率,推动末级功率放大工作输入变压器L5起阻抗匹配和倒相的作用,它輸出大小相等、相位相反的信号推动三极管Q5、Q6做乙类推挽功率放大

Q5、Q6串联成无输出变压器(OTL)推挽功率放大电路。R7、R8、R9、R10是偏置电阻使Q5、Q6在没信号输入时,也有一定的集电极电流用来消除交越失真。由L5次级提供的倒相信号使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

五、超外差式六管收音机组成方框图整机电路分析

磁性天线感应来的信号送到谐振回路Lab、Ca中去(参见图2线路标注),将Lab、Ca调谐在接收的信号频率上其它干扰信号相应地被抑制。然后通过Lcd的耦合将高频信号送到变频级Q1的基极变频級的振荡电压通过C2注入Q1的发射极。Lb、Cb组成振荡回路反馈是由Lc来实现的,因此这是一个振荡电压由发射极注入,信号由基极注入的变频級R1、R2是偏置元件,C1作高频旁路之用经变频之后,信号变换成465千赫的中频信号由谐振于465千赫的中频变压器L3取出送至由Q2组成的第一中频放大级。第一中放级加有自动增益控制由R3、C4组成,C4是一个容量较大的电解电容器其主要作用是滤除检波后的音频电流。经过Q2放大后的Φ频信号由L4取出后送到第二中频放大级R4、R3、W1是第二中放级的偏置电阻,C5、C6是旁路电容经过二级中放后的信号由Q3的be极单向导电特性进行檢波。在电位器W1上的音频信号通过C7耦合到Q4组成的前置低放级检波后的直流分量通过R3加到中频放大器Q2的基极作自动增益控制。Q4放大后的音頻信号经L5送到由Q5、Q6组成的推挽功率放大级,最后输出较大的音频功率推动扬声器发出声音R5是Q4的偏置电阻;R7、R8、R9、R10是Q5和Q6推挽放大级的偏置电阻。C10、R6、C11组成电源退耦电路;电容C8用来改善音质;Cat、Cbt为双联可变电容器顶端的微调电容;本机的中频变压器L3、L4的谐振电容与中频变压器做在一起因此,在印刷电路板中不再设计有谐振回路电容的位置;L5是输入变压器JK是外接耳机插口。

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收音机组成方框图是接收无线电廣播发送的信号并将其还原成声音的机器,根据无线电广播的种类不同即调幅广播(AM)和调频广播(FM),接收信号的收音机组成方框圖的种类亦不同即调频收音机组成方框图和调幅收音机组成方框图。

有的接收音机组成方框图既能接收调幅广播又能接收调频广播,稱为调幅调频收音机组成方框图

调幅收音机组成方框图的基本功能就是把空中的无线电波转变成高频电信号,这一功能由接收天线来实現然后解频,即把调制在高频载波上的音频信号从已调幅高频信号上卸下来亦常称检波,实现这一功能的电路叫检波器最后,用检波出来的音频信号来推动扬声器或耳机即声音恢复。

收音机组成方框图的分类方法很多依其电路程式可分为直接检波式,高放式和超外差式以通道分,有单通道调幅收音机组成方框图和立体声调幅收音机组成方框图

直接检波式和高放式收音机组成方框图因其灵敏度低,音质差已基本不再生产和使用,现在用的调幅收音机组成方框图基本上都是超外差式故这儿只介绍超外差式调幅收音机组成方框圖的结构和原理。

1)超外差式收音机组成方框图的结构

超外差式收音机组成方框图的结构框图如图1示:

超外差式收音机组成方框图机主偠由输入调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低放、功率放大电路和喇叭或耳机组成

由输入电路,即选择电路或称调谐電路把空中许多无线广播电台发出的信号选择其中的一个,送给变频级中的混频电路

混频将输入电路送来的已调幅调信号变为中频调幅信号,而他们所携带的信号是不变的即调幅信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变不管输入的高频信号的频率如何,混频后嘚频率是固定的我国规定为465千赫。

中放将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来,送给前置低放

前置低放将检波出来的音频信号进行电压放大。再由功放将音频信号放大放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平,扬声器或耳机将音频信号转变为声音

3、超外差式晶体管收音机组成方框图工作原理分析:

八管超外差式晶体管收音机组成方框图原理圖见附图1

输入调谐回路也称为天线输入回路T1是中波段输入调谐回路高频变压器,高频变压器分初级线圈和次级线圈均绕在磁棒上,C1.1昰双连可变器的调谐连C1.2是补偿电容,补偿电容采用小型半可变调整其电容量,可以使输入回路和振

荡回路的高端频率同步从而提高頻率高端的灵敏度。

C1.1T1的初级线圈组成串联谐振回路C1.1的容量从大到小,可使谐振频率从最低的535千赫到最高的1605千赫范围内连续变化当外來信号的某一电台频率的信号与谐振频率一致时,调谐电路发生谐振这时T1初级线圈两端某一电台频率的信号电压最高,并同时衰减了其怹频率信号达到了选台的目的。

    T1的初级还与次级线圈组成高频变压器将调谐电路选出的信号电压,通过次级耦合到下一级

    变频级的任务是把调谐回路选出来的某种频率的高频信号转变为一个固定的465

千赫中频信号,然后把载有音频信号的465千赫中频信号耦合到中放级为唍成变频

级的任务,变频级电路必须具备两部分电路:  

用一只晶体管完成本机振荡和混频两个任务的电路称为变频电路外来的高频调幅信号经T1次级线圈耦合到V1管的基极和发射极回路中,而从集电极和发射极回路输出本机振荡回路的高频信号加在V1管的发射极和基极回路中,而从集电极和基极回路输出结果,在V1管的集电极电流中包含外来信号和本机振荡两种频率当这两种不同频率的信号在同一时刻从基極和发射极进入的输入回路以后,就会在集电极中输出ff+ff-ff-f  f……等多种频率的混合信号  其中f - f  =465千赫,正是中放級所需要的中频信号

为了选择出465千赫的中频信号,并同时衰减集电极的其他频率信号在集电极回路中并联了由第一中频变压器T3的初级線圈和电容组成的谐振电路,电路谐振于465千赫此时,中频变压器初级线圈两端阻抗很大使集电极输出的465千赫的电流转换成很高的谐振電压,耦合到T3的次级对于其他频率,由于他们的谐振阻抗极低几乎没有电压耦合到次级,达到了选频的目的

采用两级单调谐中频放夶电路,V3是第一级中放管V4是第二级中放管,两管组成两级共发射极放大电路放大465千赫的中频信号。T3是第一中频变压器通常称为中周,T4T5分别为第二中周和第三中周上述三个中周的作用有四点:

a、中周内的线圈初级与电容组成谐振回路,选择465千赫的中频信号并衰其怹频率的信号;b、隔直流,使各级晶体管的静态工作点独立;c、转换阻抗在前后级的输出与输入回路之间进行阻抗匹配;d、传递中频信號。

每一级的中周的参数和性能有所不同:第一级中周主要考虑选择性;第二级中周兼顾通频带的宽度和选择性;第三级中周兼顾通频带嘚宽度和增益并且各中周的变压比、抽头数不一样。

中频信号在中频级经过两次放大并经过四个中频谐振回路的选择。可以说超外差式晶体管收音机组成方框图整机的灵敏度和选择性决定于中频级。

检波级的任务是把所需要的低频信号从中频信号中取出来并耦合到低频放大级去。V5三极管作为用R9为检波滤波电阻,C9C6为检波滤波电容RP为音量电位器,R6是自动增益控制电路中的滤波电阻

中放级输出的465芉赫的中频信号,经T5耦合到V5由于二极管的单相导电性,把中频信号负半波去掉变成正半周的中频脉动直流信号。实验证明中频脉动矗流信号中包括如下三种成分:中频等幅成分、音频成分、直流成分。

C8C9R9组成的π型滤波电路由于C8C9对中频的容抗很小,对音频的容忼较大对直流的容抗无限大,同时R9对中频、音频、直流成分的分压一视同仁。因此经过π型滤波后中频成分被虑掉,大部分的音频信号加在电位器RP上形成音频电压,经C12耦合到低频放大级

    自动增益控制电路(简称AGC电路)的作用是为了使收音机组成方框图在接收强弱鈈同的信号时都能收听到同样的音量,即使信号的强弱变化较大也能大体维持一定音量不变。 

自动增益控制的工作原理是利用了检波输絀的音频脉动直流成分通过电阻R6控制V3发射结正向电压的大小从而改变V3的增益,AGC电路实际上上起了一种负反馈的作用(电压并联负反馈)

低频放大电路是V6V7管等元件组成两级共发射极放大电路,检波器负载RP取得的音频信号电压经C12耦合到V4管的基极放大后从集电极输出,经C13耦合到V7管的基极功率放大器的输入变压器T6的初级是V7管的集电极负载。 

功率放大的主要任务是将末前级送来的音频交流信号放大到足够大嘚功率输出从而推动喇叭发音。电路中V9V10两只低频功率三极管与输入输出变压器组成推挽功率放大电路对于NPN型晶体管V9V10来说,推挽放夶就是轮流地分别放大T6次级输出正半周信号由于输出变压器T7初级两端反相,因而T7次级得到一个完整的音频信号R16是两管的上偏流电阻,V8昰两管的下偏流二极管上述器件给两功放管提供偏置。C15C14分别为V10V9的负反馈电容可以减少啸叫和噪音,改善音质

 4、调频收音机组成方框图的构成和工作原理

调频收音机组成方框图的最基本功能和调幅式收音机组成方框图较相似。在调频式收音机组成方框图中解调功能甴鉴频器(也叫频率解调器或频率检波器)来完成是将调频信号频率的变化还原为音频信号,其它功能的电路和调幅收音机组成方框图Φ的一样

调频收音机组成方框图依电路程式来分,可分为直接放大和超外差式两种;依接收信号和种类来分有单声道调频收音机组成方框图和调频立体声收音机组成方框图(见图2、图3)。

单声道调频收音机组成方框图由输入电路、高频放大电路、混频电路、中频放大电蕗、鉴频器、低频放大电路和喇叭或耳机组成调频立体声收音机组成方框图的结构和单声道调频收音机组成方框图结构的区别就在于鉴頻器后加一个立体声解调器,分出两个音频通道来推动两个喇叭,形成立体声音

调频收音机组成方框图电路比调幅收音机组成方框图電路多出一个高频放大电路,其功能是将输入电路送来的信号放大到混频所需要的大小

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