S66E六管超外差式收音机原理及组装.doc

S66E六管超外差式收音机原理及组装.doc S66E六管超外差式收音机原理及组装 17.1 超外差收音机原理 外差:输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程叫超外差。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。 超外差式收音机就是利用这种方式，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，同时在选择回路(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。 和直接放大式相比较，超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳定，选择性好而失真度小等优点，在实际生活中有着广泛的应用。灵敏度是指收音机接收微弱信号的能力;选择性是指接收有用信号抑制无用信号的能力，也就是分隔邻近电台的能力;失真度是指收音机输出信号波形与输入信号波形相比失真的程度。灵敏度、选择性、失真度都是收音机的主要性能指标。将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率(在我国为465KHz)，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。 采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz，而音频信号(包络线的形状)没变。 混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。根据超外差收音机的原理，分成以下几个模块(见图17-1):调谐回路、变频回路(包括本振电路、混频电路和选频电路)、中频放大(中放)回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。 1(调谐回路 调谐回路是由可变电容 CA、CB 和天线线圈 L1 组成。调节可变电容C可使LC 的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。再由L2耦合到下一级变频级。 2(变频回路 回路组成:由混频、本机振荡和选频三部分电路组成。 变频电路是超外差收音机的关键部分，它的质量对收音机的灵敏度和信躁比都有很大的影响。 它取本机振荡产生的等幅振荡信号频率f1和输入回路选择出来的电台高频已调波信号频率f2的差频465KHz作为中频信号输出，送往下一级。对变频电路，要求在变频过程中，原有的低频成分不能有任何畸变，并且要有一定的变频增益;躁声系数要非常小;工作要稳定;本机振荡频率要始终比输入回路选择出的广播电台高频信号频率高465KHz。如图17-2所示变频级是以晶体管 VT1 为中心，它兼有振荡、混频两种作用。它的主要作用是把输入的不同频率的高频信号变换成固定的465kHz 的中频信号。 3. 本振回路 由晶体管 VT1 、可变电容 CB 、振荡变压器(简称中振或短振) T1 和电容 C2构成变压器反馈式振荡器。它能产生等幅高频振荡信号，振荡频率总是比输入的电台信号高 465kHz。 4(混频回路 由调谐回路和本振电路组成天线所接收信号由L2 耦合到VT1 的基极，本机振荡信号通过 C2 耦合到 VT1 的发射极。两种频率的信号在 VT1 中混频，混频后由集电极输出各种频率的信号。其中包含本机振荡频率和电台振荡频率的差额等于465kHz 的中频信号。 5(选频电路 由T3的初级线圈和谐振电容C10 组成并联谐振电路，它的谐振频率在465kHz，对465kHz 的中频信号产生最大的电压，并且通过次极线圈耦合到下一极去。 6(中放回路 选频级输出的中频信号由VT2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器 T4和谐振电容C.它们也是并联谐振在中频465kHz。输入电台信号与本振信号差出的中频信号 fI 恒为某一固定值465kHz ，它可以在中频“通道”中畅通无阻，并被逐级放大，即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频，便被“拒之门外”，因此，收音机的选择性也大为提高。 7(检波和AGG 负载上得到音频信号。检波后，音频信号由C6 耦合到下一极去。自动增益控制电路的作用是利用强信号来自动降低中放级的增益。信号越强，反馈回VT2的直流成份越大，VT2的增益越小。这就达到了自动增益控制的目的。 8(低放级(图17-5) 主要任务是把音频信号进行放大，使功放级得到更大的音频信号电压，使收音机有足够的音量。低频电压放大电路工作在三极管的线性区，非线性失真小，电压放大倍数大，工作点稳定，常采用多级放大电路级间耦合采用直接耦合或阻容耦合。 9(功放级 低频功率放大电路用来推动扬声器工作，是一种大信号放大电路，常采用甲乙类互补推挽功率放 大电路。常用的收音机低频放大电路如图17-6所示 . 17.2 S66E的安装 动手安装、焊接前按元件清单表17-1检查元件是否齐全。 用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先安装低矮和耐热元件(如电阻)， 然后再装大一点的元件(如中周、变压器)，最后装怕热的元件(如三极管)，各元件参 数见原理图17-12所示。 1(电阻的安装 将色环电阻阻值读取，并做好标记，将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚 可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。 2(电解电容、瓷片电容的安装 在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能 完成实现收音功能。并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安 装。瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。在焊接瓷片电容时不必考虑 它的正负极性。 3(三极管的安装 S66E收音机中有两种三极管。VT5、VT6为9013属于中功率三极管，VT1-VT4为3DG201 或9014属于高频小功率三极管，在安装时，VT1选用低值(绿点或黄点)的三极管，VT2和VT3选用中值(兰点或紫点)的三极管，VT4选用高值(紫点或灰点)的三极管，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和三极管管脚的长度要适中，不要剪的太短，也不要留的太长，使它们不要超过中周的高度。三极管要看清极性,管脚:矩形面朝自己从左至右分别为EBC。 4(中频变压器(中周)的安装 中频变压器(简称中周)三只为一套，这三只中周在出厂前均已调在的频率上，装好后只需微调甚至不调，不要乱调。中周外壳除起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。 5(磁棒线圈的安装 磁棒线圈的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动镀上锡，四个线头的接在对应的印制板的焊盘上，即a,b,c,d点焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。 6(双连拨盘的安装 由于调谐用的双连拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分的元件引脚在焊接前先用剪刀剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚以及接地焊片，双连的三个引出脚，电位器的开关脚和一个引脚。 7(耳机插座的安装 先将插座的靠尾部下面的一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再用剪下来的一个引脚的一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时的速度一定要快以免烫坏插座的塑料部分，影响电路的导通。 8(变压器的安装 T5为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，印制版上也有圆点作为标记。安装时不要装反(还可以配合万用表测量进行分辨)。 9(发光二极管和喇叭的安装 发光二极管主要用来进行收音机开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。它的接法按照图表所示弯曲成型，然后直接插到电路板上焊接即可，安装时要注意二极管的正负极。把喇叭放好后，如果挪动，可用电烙铁将其周围的三个塑料桩靠近喇叭的边缘烫下去把喇叭压紧，以免其松动不稳。 总之，焊接前电阻要看清阻值大小，并用万用表校核。电容、三极管要看清极性。一旦焊错要小心地用烙铁加热后取下重焊。拨下的动作要轻，如果安装孔堵塞，要边加热，边用针通开。电阻的读数方向要一致，色环不清楚时要用万用表测定阻值后再装。上螺丝、螺母时用力要合适，不可用力太大,焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的，电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。逐步，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。安装好后的收音机及印制电路板见图17-10、图17-11。 17.3 调试及故障排除 17.3.1 收音机的基本调试 调试是为了收音机能正常更好的工作，将调试好的部件组装成整机后，不可能都处在最佳配合状态，而满足整机的技术指标。所以，单元部件经组装后一定要进行整机调试。 首先，按直观检查的方法对整机进行外观检查。外观检查有如下:内容:焊接质量检查、电池夹弹簧检查、频率刻度指示检查、旋钮检查、耳机插座检查、机内异物检查等。结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠，有无松动，各接插件间接触是否 良好，机械转动部分是否灵活。 其次，对电路电流进行测量。将电位器开关关掉，装上电池用万用表的50mV档来测量，表笔跨接在电位器开关的两端(黑色表笔接电池负极，红色表笔接开关的另一端)若电流指示小于10mV，则说明可以通电，将电位器开关打开(音量旋至最小即测量静态电流)用万用表分别依次测量D，C，B，A四个电流缺口，若被测量的数值在规定的参考值左右(D—2mA，C—5mA，B—0.5mA，A—0.3mA)即可用电烙铁将四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台。否则若测量那一级电流不正常，则说明那一级有问，仔细检查三极管的极性有没有装错、中周、输入变压器是否装错位置以及虚假错焊等。在安装电路板的时候注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方，并且不要影响调谐拨盘的旋转和避开螺丝桩子，电路板挪位后再上螺丝固定。当测量不在规定的电流值的范围则要仔细检查三极管的极性有没有装错，中周是不是装错位置以及虚焊等，若测量哪一级电流不正常则说明那一级电流有问题。 17.3.2 中周调整 由于和中周变压器并联的电容器的容量总存在误差，机内的布线也存在着不同的分布电容，这些都会引起中周变压器的失谐，所以要进行调整。但由于中周在出厂时厂家就已经调好，在这里就不需要我们再来调整中周了。如果出厂时没有调整好中周，则可以按以下方法进行中周调整:把高频信号发生器调到465kHz上，双连电容逆时针旋到头，然后调T4(黑色)、T3(白色)两个中周，反复调几次，达到收音机喇叭声音最响为止。 17.3.3 中频频率调整 收音机中波段频率范围一般规定在535,1605kHz。它是通过双连电容从容量最大到容量最小来实现这种连续调谐的，为了满足上述的要求所以必须调频率范围。在出厂前厂家也已经调整好，在这我们也不需要再调整了。 17.3.4 统调 统调就是通过调试收音机的输入回路、本机振荡频率、中放回路的中频频率校正，从而达到在接收的频率范围内机子具有良好的频率跟踪特性。所谓跟踪是指在接收的频率范围内，当接收任一频率的电台时，本机振荡频率与要接收的频率通过混频电路后都应该输出的中频频率信号，在超外差AM(调幅)波段中，中频频率为465KHZ。 从理论上讲，中波收音机从525,1605kHz的范围内，振荡频率和外部电台频率之差各点都应该是465kHz，但实际上是很难做到的，为了使整个波段内都能做到基本同步，经过大量实验证明，只要把600kHz，1000kHz，1500kHz这三点调准就可以了，所以要进行三点统调。中波的频率范围是:530KHZ,1600KHZ,那么本机振荡的频率范围就应该在955KHZ,2065KHZ，收音机是通过一个双联可变电容来同时改变输入回路的谐振频率和本机振荡频率的，理想状态下，我们在选台时在整个波段的频率范围内，本机振荡频率与输入回路谐振频率之差都应该保持在465KHZ，但实际情况并没有这么理想，由于本机振荡电路与输入回路分属不同的谐振槽路且谐振频率也不同，虽然我们输入回路和本机振荡电路的谐振电容是同步联动的，但由于电路参数的差异，很难保证在正个接收频率范围内都能准确地差拍出465KHZ中频，为此在实际电路中都作了一些补偿。 一般说来，输入回路的线圈和本机振荡线圈及所配的双联电容及都是配套元件。在波段的低端接收一个已知频率的本地强信号台，当接收到电台声音后，看此时调谐刻度指针所指的频率是否和所接收的频率一致，如果不一致可调整本机振荡线圈B5的磁芯，并同时旋动调谐旋钮，直到刻度指针所指示的频率与接收频率一致，然后调整输入回路线圈L2在磁棒的位置是声音最大为止。如果刻度指针所指示的频率与接收频率已经一致，此时只要调整L2使声音最大即可。统调的第三步方法与第二步相似，在波段的高端接收一个已知频率的强信号电台，分别调整C2和C9使刻度指针所指的频率与接收的频率 一致且声音最大即可。反复第二和第三步进行微调是接收效果达到最好成绩。高、低端调试好后，中端一般都不用调了，除非你在输入回路或本机振荡电路所使用的元件参数有误。 17.3.5 故障检修 1(前提 安装正确。元器件无缺焊、错焊，连结无误，印制板焊点无虚焊、桥接等。 2.要领 耐心细致、冷静有序。检测按步骤进行，一般由后级向前检测，先判定故障位置(信号注入法)。再查找故障点(电位法)，循序渐进，排除故障。 忌讳乱调乱拆，盲目烫焊，导致越修越坏。 3(方法 1)信号注入法 收音机是一个信号捕捉处理、放大系统，通过注入信号可以判定故障位置。 (1)用万用表RX10电阻挡，红表笔单接电池负极(地)黑表笔碰触放大器输入端(一般为三极管基极)，此时扬声器可听到“咯咯”声。 (2)用手握改锥金属部分去碰放大器输入端，从扬声器听反应，此法简单易行，但相应信号微弱，不经三极管放大听不到。 2) 电位法 用万用表测各级放大器或元器件工作电压可具体判定造成故障的元器件。 4(故障分析 1)测量电流 将万用表拨至100mA直流电流档，两表笔跨接于电源开关(开关为断开位置)的两端(若指针反偏，将表笔对调一下)，测量总电流，测量时可能有如下几种结果: (1)电流为0，这是由于电源的引线已断，或者电源的引线及开关虚焊所致。如果这一部分证明是完好的，应检查印刷电路板，看有无断裂处。 (2)电流在30mA左右，这是由于振荡线圈T2、T3、T4内部线圈与外壳、输入变压器VT5初级、VT1、VT2、VT4的集电极对地发生短路，印刷板上有桥接存在等。 (3)电流很大，表针满偏。这是由于输出变压器初级对地短路，或者VT5集电极对地短路(可能VT5 ce结击穿或搭锡所致)。 (4)总电流基本正常(本机正常电流约为l0mA)，此时可进行下步检查。 2)故障现象 不同的电流，收音机会出现不同的现象，下面针对一些现象列可能产生故障的原因。 (1)整机无声音而电流基本正常 在开、关收音机的瞬时，喇叭没有发出“咔嗒”声，可能是由于扬声器插座未接触好或是扬声器音圈断线;有“咔嗒”声，但无“沙沙”声，可能是末级故障。 (2)整机静态电流基本正常，开足音量，转动调谐旋钮时，整机电流无变化，多半是检波以前的电路发生故障;若调至到某一点，整机电流有些变化，好像收到台，但又无声音，这时扬声器断路或短路。 (3)电流偏大，但能收到广播，大多数是电容漏电和偏置电路故障，末级功放晶体管放大系数过大也会使电流偏大;若收不到广播，多属前级晶体管有击穿或集电极接地。 3)故障在低放之前还是低放之中(包括功放)的方法 (1)接通电源开关将音量电位器开至最大，喇叭中没有任何响声。可以判定低放部分肯定有故障。 (2)判断低放之前的电路工作是否正常，方法如下:将音量关小，万用表拨至直流0.5V 挡，两表笔并接在音量电位器非中心端的另两端上，一边从低端到高端拨动调谐盘，一 边观看电表指针。若发现指针摆动，且在正常播出一句话时指针摆动次数约在数十次左 右。即可断定低放之前电路工作是正常的。若无摆动，则说明低放之前的电路中也有故 障，这时仍应先解决低放中的问题，然后再解决低放之前电路中的问题。 图17-1 超外差收音机组成框图 图17-2调谐回路 图17-5 低放级图 图17-6 功放级 表17-1 S66E套装元件清单 名 称 型号规数量 名 称 型号规格 数量 名 型号规格 数量 格 称 电阻 100Ω 3 二极管 LED 1 电S66E 1 路 板 120Ω 2 三极管 9013H 2 连 4 接 线 330Ω 1 9014D 1 电正、负、双各1 池连 簧 1K8 1 9018F 2 螺自攻2×5 1 丝 30K 1 9018H 1 沉头2.5×5 3 100K 1 电位器 5K带开关 1 半圆头1.61 ×5 120K 1 可变电CBM-223P 1 标PVC刻度盘 1 容 签 200K 1 磁棒 5×13×55 1 电容旋钮不1 干胶 瓷片电682P 1 天线线100T/10T 1 塑外壳 1套 容 圈 料 件 103P 1 中周 LF10-(红)1 1 磁棒支架 1 223P 3 TF10-(白)1 1 可变电容拨1 盘 电解电0.47μ 1 TF10-(黑)2 1 电位器拨盘 1 容 10μ 1 输入变E14-110 1 压器 100μ 2 耳机插CKX-3.5-07 1 座 扬声器 Φ57 8Ω 1 0.5W 图17-10 组装好的收音机及印制板 图17-11 印制板图 原理图