调幅收音机原理及故障分析

1、调幅收音机原理及故障分析 1-1 无线电波的发射与接收 一,无线电波 1, 无线电波 电磁振荡在周围的空间产生周期性变化的电场和磁场, 并向四面八方传播开去, 就形成了电磁波.在无线广播,电视广播,无线电通信中使用的电磁波又叫作无线电波. 无线电波在空间的传播速度约为 3000 000km/s. 无线电波在一个振荡周期 T 内传播的距离叫 做波长,波长,频率和无线电波的传播速度之间的关系可用下式表示: C=f式中波长,单位为 m; c传播速度,单位为 m/s; f频率,单位为 Hz. 从上式可看出,频率越低,波长越长;频率越高,波长越短. 2,无线电波的传播方式 无线电波在空间的传播方式主要有

2、以下三种: (1)地波; (2)天波; (3)空间波; 二,调制与解调 1,调制 所谓调制,就是把低频电信号加载到高频载波上去的过程. 无线电广播中常用的调制方式有二种:(1)调幅 使载波的振幅随调制信号电压的变化而变化的调制方式称为调幅. (2) 调频 使载波的频率随调制信号电压的变化而变化的调制方式称为调频. 调频波的频谱 比较复杂,它的频带宽度可用下式表示: B=2(fmax +Fmax) 式中 B频带宽度; fmax最大频偏; Fmax最高调制信号频率. 2,解调 在接收端从已调制信号中取出原调制信号的过程称为解调. 1-2 收音机的主要性能指标 一,频率范围 频率范围是指收音机能够接

3、收到的信号的频率范围.二,灵敏度 当收音机的输出功率达到额定功率时,在输入端所需要的最小信号的强度称为 灵敏度,单位为(微伏) .它用于表示收音机接收微弱信号的能力.显然这个输入信号越小, 收音机的灵敏度越高. 三,选择性 选择性表示收音机从包括各种频率的复杂信号中选出有用信号而抑制其他干扰 信号的能力, 选择性以输入信号失谐±9kHz 时灵敏度下降的程度来表示, 单位为 dB (分贝) . dB 数越大,表示收音机的选择性越强. 四,输出功率 输出功率是指收音机输送给扬声器的音频信号的功率,单位为 W (瓦) ,也 可用 mW 表示,1W=1000mW.输出功率越大,收音机能发出的

4、声音越响. 1-3 调幅收音机的电路组成与信号流程 目前的无线电接收机,无论是还是电视机,都采用超外差式接收机.所谓超外差式,就是把 高频信号接收下来后, 先把它变换成固定频率的中频信号, 然后进行放大, 解调的接收方式, 它具有接收灵敏度高,选择性好,工作稳定等优点,因此得到广泛应用. 1-4 调幅收音机电路原理与故障分析 一,输入电路 1, 输入电路的作用 从天线到收音机第一级放大器之间的电路称为输入电路, 它的作用是从 天线感应到的各种信号中把需要的信号选择出来, 并传送到下一级电路, 同时把其他不需要 的信号有效地加以抑制. 2,输入电路的组成和工作原理 收音机的输入电路由调谐线圈 L

5、1 和可变电容 C 组成,它是 利用并联谐振原理来选择所需要的信号的.调节可变电容 C,使它和所要接收的信号发生谐 振的过程叫作"调谐" ,也就是通常说的选台. 3, 输入电路的种类 收音机常用的输入电路主要有磁性天线输入电路和外接天线输入电路两 种. 4,输入电路的故障分析 (1) 收不到台 当输入电路中的电容有短路时, 输入的高频信号被短路, 收音机收不到节目, 但有"沙沙"的噪声,检查时可以测量电容两面三刀极片间的电阻值,正常时应无穷大. (2)串台 串台是指在收听某一电台时,其他台的声音也一起混时来,原因是输入电路的线 圈断线或多股线断股,使输入

6、电路失去调谐作用或选择性非常差而造成的. (3)灵敏度低 引起灵敏度低的原因是输入电路电容漏电,线圈断股或受潮等,使输入回路 的 Q 值下降. 二,变频电路 1, 变频电路的作用 变频电路是超外式收音机的重要组成部分, 它的作用是把输入电路输送 过来的高频调制信号变换为固定频率的中频调制信号. 2, 收音机的统调 收音机调谐时, 在整个频率范围内使本振频率始终比输入回路的谐振频率 高 465kHz,称为"统调" .3,变频电路的故障分析 (1)收不到台 如本振停振则不能产生本振信号,高频信号无法混频产生 465kHz 的中频信 号,V1 只能输出高频信号,而高频信号被中频选

7、频回路滤去,导致收不到电台节目. (2)灵敏度低 垫整电容失效,振荡线圈受潮使 Q 值下降,统调不好或中频选频回路失谐 等都会引起灵敏度降低. (3) 噪声大 变频管穿透电流大或性能不好, 变频管发射极电容漏电引起工作电流增大都会 引起噪声大的故障. 第二章 调频收音机原理及故障分析 21 调频收音机的电路组成与信号流程 一,调频广播的主要特点 1,抗干扰能力强,信噪比高;2,频带宽,音质好; 3,可用的频道数目多. 二,超外差式调频收音机的组成方框图和信号流程如图 21 所示. 在天线接收到的各种频率的高频信号中, 由输入电路选择出所需接收的那一个高频调频信号 (A) ,经高放电路放大,变频

8、器变频后,变成载频为 10.7MHz 的中频调频信号(B) .中频 调频信号经中放电路放大达到一定的幅度, 再经限幅器抑制掉寄生调幅干扰, 然后送到鉴频 器去进行解调.调频信号经鉴频器解调后还原成频率范围为 30Hz-15kHz 的音频信号(C) , 再经音频放大后通过扬声器还原成声音. 22 调频收音机的电路原理及故障分析 一,调频高频头电路 1, 调频高频头电路的组成与作用 调频高频头电路主要包括输入电路, 高频放大电路和变频 电路.调频高频头的作用是选择所要接收的调频电台信号,并将它放大,混频,变成载频为 10.7MHz 的中频信号,然后输送到中频放大器. 2, 输入电路 调频收音机输入

9、回路的作用是从天线接收到的各种高频信号中选择出调频波段 的信号,它分为固定调谐式输入回路和可变调谐式输入回路两种电路形式. 3, 高频放大电路 高频放大电路的主要作用是对高频调频信号进行放大, 以提高调频收音机 的接收灵敏度.高频放大电路一般采用共基放大电路,这是因为共基电路的截止频率高,适 用于高频率放大,并且共基电路的输入阻抗低,容易与天线的阻抗相匹配. 4,变频电路 变频电路的作用是把高频调频信号变换成载频固定为 10.7MHz 的中频信号. 5,AFC 电路 AFC 电路是调制收音机的特殊电路,它的作用是当本振频在工作过程中发生漂 移时,能自动地控制本地振频率回到原来的正确频率上,使调

10、频收音机处于最付佳状态. 二,中频放大电路 调频收音机的中放电路与调幅收音机的主要区别: 一是调谐回路的谐振频率不同, 二是调频 中放电路不加自动增益控制,使中放电路保持较大的增益,以便实现限幅. 三,限幅器 1,限幅器的作用 限幅器的作用就是抑制这种寄生调幅干扰. 2, 常用限幅器 分立元件电路中一般采用二极管限幅电路或三极管限幅电路, 集成电路内部 一般采用差动限幅电路. 四,鉴频器 1,鉴频器的作用 鉴频器的作用是对调频信号进行解调,还原产生原调制信号,对调频收音 机来讲,是从 10.7MHz 的中频信号中解调得到音频信号. 2, 鉴频的方法 鉴频过程分为两步, 先把等幅的调频信号经线性

11、变换电路转换为幅度随调频 信号的频率变化规律而变化的调频调幅信号, 这时调频信号的幅度变化就是解调所需的音频 信号,然后再用检波器从调频调幅波中把音频信号解调出来. 23 调频立体声广播与接收原理 一,立体声的概念 声音是由物体振动产生的, 产生声音的振动物体称为声源, 声音通过媒质传播到我们的耳朵, 使我们听到声音.地日常生活中,各种声源以立体的形式分布在我们的四周,它们发出的声 音对于听者来说都具有不同的方向感,因此我们日常听到的声音都是立体声. 二,调频立体声广播与接收 调频立体声广播要与单声道广播兼容. 所谓兼容是指: 单声道接收机能够接收调频立体声广 播信号,这时扬声器中发出的声音是

12、立体声广播中左,右声道声音的叠加; 复习题(一)参考答案 1,什么是无线电波?无线电波的波长与频率有什么关系?若电波的波长为 300m,其频率 是多少?若无线电波的频率为 600kHz,其波长又是多少? 解:电磁振荡在周围的空间产生周期性变化的电场和磁场,并向四面八方传播开去,就形成 了电磁波.在无线电广播,电视广播,无线电通信中使用的电磁波又叫作无线电波. 无线电波的波长与频率的关系为:频率越低,波长越长;频率越高,波长越短. 由 C=f 得:f= 30，0000，000 m/s ÷ 300 m = 1000，000(Hz) 同理: =30，0000，000 m/s÷ 6

13、00，000Hz =500(Hz) 2,无线电波有哪几种传播方式?它们的传播特点各是什么?各适用于哪些波段的无线电波 的传播? 解:无线电波在空间的传播方式主要有以下三种: (1)地波 传播特点是:沿地球表面传播.适合中波,长波采用. (2)天波 传播特点是:依靠电离层的反射和折射作用传播.适合中波,短波采用.(3)空间波 传播特点是:在空间沿直线传播.适合于超短波和微波采用. 3,什么是调制?为什么在无线电广播,通信时要采用调制的方式进行? 解:所谓调制,就是把低频电信号加载到高频载波上去的过程.在无线电广播,通信时采用 调制是为了提高发射效率和防止各信号间互相干扰.4,什么是载波,调制信号

14、和已调制信号?各个广播电台用什么方法来实现互不干扰? 解:载波是高频等幅振荡信号;被运载上低频信号称为调制信号;经调制主生的高频信号称 为已调制信号.各个广播电台采用不同频率的载波就可以达到互不干扰的目的. 5,什么是调幅?什么是调频?它们的频带宽度等于多少? 解:使载波的振幅随调制信号电压的变化而变化的调制方式称为调幅;调幅波的频带宽度 B 为 2F. 6,什么是解调?什么是检波?什么是鉴频? 解: 在接收端从已调制信号中取出原调制信号的过程称为解调; 不同的调制方式有不同的解 调方法,对调幅波的解调称为检波,对调频波的解调称为鉴频. 7,略 8,我国调幅收音机的中波,短波频率范围各是多少?

15、中频频率是多少? 解: 调幅收音机的中波波段频率范围为 526.5-1606.5kHz,短波波段频率范围为 2.3-26.1MHz. 中频频率范围为 87-108MHz. 9,收音机有哪些主要的性能指标?它们的含义各是什么? 解:收音机的主要性能指标有:(1)频率范围 指收音机能够接收到的信号的频率范围. (2) 灵敏度 指当收音机的输出功 率达到额定功率时,在输入端所需要的最小信号的强度. (3)选择性 指收音机从包括各种 频率的复杂信号中选出有用信号而抑制其他干扰信号的能力. (4)输出功率 指收音机输送 给扬声器的音频信号的功率. 10,甲收音机的灵敏度是 2mV/m,选择性是 20dB

16、;乙收音机的灵敏度是 5mV/m,选择性是 10dB.问这两台收音机中,哪一台灵敏度高?哪一台选择性好?11,什么叫超外差式接收机?它与直接放大式接收机相比,具有哪些优点? 解:所谓超外差式,就是把高频信号接收下来后,先把它变换成固定频率的中频信号,然后 进行放大,解调的接收方式,它具有接收灵敏度高,选择性好,工作稳定等优点. 12,略13,收音机的输入回路的作用是什么? 解: 从天线到收音机第一级放大器之间的电路称为输入电路, 它的作用是从天线感应到的各 种信号中把需要的信号选择出来, 并传送到下一级电路, 同时把其他不需要的信号有效地加 以抑制. 14,磁性天线中的磁棒有什么作用和特点?

17、解:磁棒的特点:1,导磁率很高;2,具有方向性. 磁棒的作用:1,提高收音机的接收灵敏度;2,可感应出最大电压. 15,输入电路有故障时,可能会出现哪些故障现象? 解: (1)收不到台; (2)串台; (3)灵敏度低. 16,变频电路的作用是什么?它由哪三部分组成? 解: 变频电路是超外式收音机的重要组成部分, 它的作用是把输入电路输送过来的高频调制 信号变换为固定频率的中频调制信号. 变频电路由本机振荡器,非线性器件和中频振回路 三部分组成. 17, 当收音机在接收频率为 1080kHz 的电台信号时, 它的本振频率应该是多少?它的输入回 路的谐振频率应该是多少? 18,什么是收音机的统调?

18、实现统调有哪些方法? 解:收音机调谐时,在整个频率范围内使本振频率始终比输入回路的谐振频率高 465kHz, 称为"统调" .实现统调一般有两种方法:一是输入电路和本振回路的可变电容采用同轴差 容双联可变电容;另一个方法是采用等容双联可变电容,而在调谐回路中采用并,串电容的 方法来实现统调.19,什么是三点统调?简述本振回路中的垫整电容和补偿电容分别起什么作用? 解:采用等容双联可变电容,而在调谐回路中采用并,串电容的方法来实现统调;使收音机 在接收波段的低端,高端和中间某一点处实现统调,而在其他接收频率点上是接近统调,所 以被称为"三点统调" .当垫整

19、电容作用大于补偿电容作用时,结果使回路的总电容减小, 本振频率上升;反之,则结果使回路总电容增大,本振频率下降. 20,变频电路有故障时,可能会出现哪些故障现象? 解: (1)收不到台; (2)灵敏度低; (3)噪声大. 21,若本振停振,故障现象是什么?在检修时一般采用什么方法来检查本振是否起振? 解:若本振停振,则导致收不到台.在检修时,可根据起振时变频管的发射极电流较大,发 射极电压较高的现象来检查. 22,中放电路的作用有哪些?中放电路对整机的哪些方面起着重要影响? 解:中放电路的作用:1,提高接收灵敏度;2,提高选择性. 中放电路对整机的选择性,灵敏度及音质都有着重要影响.23,在中

20、放电路中引起收音机的灵敏度降低的原因可能有哪些? 解:可能有:中放管性能下降或静态工作点不正常,发射极旁路电容失效,中频谐振回路失 谐等. 复习题(二)参考答案 1,调频广播有哪些特点? 解;调频广播的主要特点有: ,抗干扰能力强,信噪比高; ,频带宽,音质好; , (1) (2) (3) 可用的频道数目多.2,调频收音机的频率范围是多少?它的中频频率又是多少?3,略 4,调频高频头的作用是什么?它由哪几部分电路组成? 解:调频高频头的作用是选择所要接收的调频电台信号,并将它放大,混频,变成载频为 10.7MHz 的中频信号,然后输送到中频放大器.它主要包括输入电路,高频放大电路和变频 电路.

21、 5,固定调谐式和可变调谐式输入回路有什么区别?各有什么优缺点? 解: (1)固定调谐式输入回路的谐振频率设计在 98Hz 附近的固定值,采用固定调谐式输入 回路的调频高频头,只需使用双联可变电容器,一联用于高放输出谐振回路,另一联用于本 振谐振回路. (2)可变调谐式输入回路在调台时调节可变电容,使输入回路与所要接收电台的频率发生 谐振.其优点是增强了选择性,但需采用三联或多联可变电容才能实现. 6,高频头电路中的高频放大电路采用什么形式的放大电路?这种电路具有哪些特点? 解:高频放大电路一般采用共基放大电路.共基放大电路的截止频率高,适用于高频放大, 并且共基电路的输入阻抗低,容易与天线的

22、阻抗相匹配. 7,调频收音机中的变频电路与调幅收音机有什么区别? 解:调频收音机采用高频性能较好的电容三点式振荡器作本振电路,而且本振频率受 AFC 电路控制,实现本振频率的自动调整. 8,AFC 电路的作用是什么?并简述它的工作原理. 解:AFC 的作用是当本振频率在工作过程是发生漂移时,能自动地控制本振频率回到原来的 正确频率上,使调频收音机处于最佳调谐状态.其工作原理是:当本振频率准确时,混频产 生的中频信号的载频是 10.17MHz,鉴频品质输出电压中的直流分量为 0 或是某一固定直流 电压. 9,调频收音机中的中放电路与调幅收音机相比,有什么区别? 解:主要区别是:一是调谐回路的谐振

23、频率不同,二是调频中放电路不加自动增益控制,使 中放电路保持较大的增益,以便实现限幅. 10,限幅器有什么作用?常用的限幅器有哪几种?简述它们的限幅原理. 解:限幅器的作用是抑制寄生调幅干扰.常用的限幅器:分立元件电路中一般采用二极管限 幅电路或三极管限幅电路,集成电路内部一般采用差动限幅电路. 二极管限幅原理为:由二极管 V2,V3 并接在 L1C1 并联谐振加路两端,当回路两端电压较 大时,V2,V3 交替导通,使回路两端的电压限制在二极管的导通电压上. 三极管限幅原理为:当三极管的基极输入较大的信号时,三极管将进入饱和区和截止区,使 输出信号削波而实现限幅. 差动限幅器的限幅原理为:差动

24、放大管 V1,V2 的发射极接一恒流源,使两个三极管的发射 极电流之和等于定值 I,当输入信号较大时,在正半周期间 V1 饱和,V2 截止,在负半周期 间 V1 截止,V2 饱和,输出为等辐的矩形波,从而实现限幅. 11,鉴频器的作用是什么?鉴频的过程分为哪两步? 解:鉴频器的作用是对调频信号进行解调,还原产生原调制信号.鉴频过程为分两步,先把 等幅的调频信号经线性变换电路转换为幅度随调频信号的频率变化规律而变化的调频调幅 信号,然后再用检波器从调频调幅波中把音频信号解调出业. 12,13,略 14,鉴频器的鉴频特性曲线大致是什么形状?对鉴频器的要求主要有哪些? 解:大致是 S 曲线, 15,

25、鉴频器中的谐振回路失谐,使中心频率发生偏移后会产生什么故障现象? 解:会引起音量变小,音质差或无声等故障现象. 16,为什么调频收音机要设置去加重电路? 解:通过"预加重"解决了调制信号因频率高而抗干扰的性能差的问题后,在妆收机中经鉴 频得到原调制信号后,反过来要对调制信号中的高频分量进行衰减,以恢复到原来的状态, 必须进行"去加重" . 17,什么是立体声?人是怎样来判断不同声源的方位的? 解: 声音是由物体振动产生的,产生声音的振动物体称为声源,各种声源以立体的形式分 布在我们的四周, 它们发出的声音对于听者来说都具有不同的方向感, 因此我们日常听到

26、的 声音都是立体声.人对声源方位的判断,主要依靠"双耳效应" ,即人的大脑通过对声音到 达两耳的时间差,相位差,和强度差等,这些相当微小的差别加以综合分析,从而判断出各 个声源的方位. 18,在音响范围内,我们所说的"立体声"是指什么?为什么要产生立体声的效果,一定要 用两套放音系统放音? 解: 在音响范围内所说的立体声是指立体声的拾音记录和重放的技术, 它是建立在人对声音 定位的机理上的.根据"双耳效应" ,把两个话筒分左,右放在声场中,拾音后分别作为左, 右声道信号.在放音时,只要将左,右声道信号通过左,右放置的两只扬声器放音,使

27、听者 从左, 右两个声音中获得各声源声音的差异而感觉到各声源的不同方位, 从而产生立体效果. 19,调频立体声广播与单声道调频广播之间的"兼容"是指什么? 解:所谓兼容是指:单声道接收机能够接收调频立体声广播信号,这时扬声器中发出的声音 是立体声广播中左,右声道声音的叠加;反过来,立体声接收机也能够接收单声道调频广播 的信号,只是两个声道的扬声器发出相同的声音. 20,画出导频制立体声信号编码和发射系统的方框图,并简述立体声复合信号的编码过程. 复习题(三)参考答案 1,检修收音机一般要经过哪几个步骤? 解: (1)向用户了解情况并进行试听,确定故障现象. (2)分析故障机电路的工作原理,初 步判断故障的范围. (3)运用适当的方法检查,找到故障的部位直到元器件. (4)修理,包 括调整和更换元件.(5) 如有必要, 对已修复的故障机进行调试, 直到具有满意的收听效果. 2,检修收音机一般采用哪些方法? 解: (1)直观检查法; (2)电压,电流测量法;(3)电阻测量法;(4)信号注入法; (5)信 号寻迹法; (6)代换法; (7)交流短路法. 3,信号注入法适用于检