高频课设 调频收音机

1、目录摘要I1 概述11.1 调频广播概述11.1.1 调频波的特点11.1.2 调频广播的优点11.1.3 单声道调频收音机基本组成及信号流程21.2 SC1088介绍31.2.1 SC1088概述31.2.2 芯片SC1088主要调谐方式31.2.3 芯片SC1088引脚功能以及内部图32 调频收音机原理52.1 原理总述52.2 原理分述53 实物制作73.1 收音机的装配73.2 收音机的调试83.2.1 收音机的主要性能指标83.2.2 收音机的调试93.2.3收音机故障的排除104 个人体会11参考文献12附：元件清单13摘要 随着科学技术的不断发展,新颖的调频收音机的不断出现,技术

2、不断的提高,设计出来的收音机外型精致和小巧。从分离元件到集成电路，这标志着收音机的内部电路简单。用一个集成块就能完成所有的工作。从早期的调幅收音机到现在的调频收音机，我们可以想象收音机的不断的改进和不断创新，使收音机的发展空间愈来愈大。由于手机与电脑的普遍，软件的发展。现在又产生了软件收音机，性能与功能又得到了一次提高。调频收音机组装原理，主要采用芯片IC SC1088。SC1088是一块适用于单声道便携式或手掌式超小型调频收音机的专用电路，它采用先进的双极型工艺制造，在外围元件的数量、尺寸及成本上变得很重要时，可优先选用该电路。该电路中含有一个中频（IF）约为70kHz的锁相环回路（FLL）

3、，选择性通过一有源RC滤波器来调整，与中频相应的未调谐信号和低输入信号由静噪电路抑制。 可以说这是高科技的产物。关键词：调频；集成芯片SC1088；收音机1 概述1.1 调频广播概述1.1.1 调频波的特点（1） 调频波的形成 调制是通过用待传送的音频信号（即调制信号）去控制高频载波的振幅、频率或相位来实现的。 （二） 频偏 调频波是一种等幅疏密波，疏密变化的程度用频偏来表示。频偏是调频广播 中的一个重要概念，它表示为某时刻调频波的频率与调制前高频载波的频率之差， 在调频过程中，频偏随音频信号强弱变化，音频信号强，频偏大，音频信号弱，频偏小。为保证高保真广播所需要的带宽和有效地利用有限的频道间

4、隔，国际上规定调频广播所允许的最大频偏为 75kHz. （3） 广播频段和传播特点 调幅广播中的中波段载频范围为 5251605kHz，短波段载频范围一般在 2.626.1MHz，前者主要靠地波传播，后者应用在短波段靠电离层反射来传播，调频广播工作在超短波段，其范围在 30300MHz，各国采用频率范围大小不一样，我国采用的是国际标准波段，即 87108MHz。由于调频广播工作在超短波段，其工作频率大约为调幅中波广播频率的 100 倍，因此其传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处，主要特点有：直线传播，传播距离一般在几十至上百km，易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射。 1.1.2

5、 调频广播的优点（一） 抗干扰能力强，噪声低。1.各电台间干扰少。由于调频广播为视距广播，因此各电台间相互干扰大大减少。2.易克服干扰所引起的幅度变化。调频收音机中因为有限幅器，能够切除这种幅度干扰，使得调频收音机的信噪比较高，不易出现噪声。 （二） 频带宽、音质好。调频广播电台间隔规定为 200kHz，单声道调频收音机通频带为 180kHz，立体声收音机通频带为 198kHz，因此，放音频率范围可达 2015000kHz，这就可以实现高质量的声音广播。对于同一个调频调幅收音机，即使在低放及节目相同情况下，调频也比调幅收听效果好很多。 （三） 解决电台拥挤，频率不够分配的困难。调频段的开发不仅

6、可以增加 200 个频道。而且由于它是视距传播，所以，数百km外又可重复使用同一频率，这样采用交叉布台的方法，在我国幅员辽阔的情况下，可大大增加可用的频道数目。 1.1.3 单声道调频收音机基本组成及信号流程（一）基本组成 如下图所示为单声道调频收音机基本组成方框图，它也采用超外差式，由输入回路、高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、音频放大及自动频率控制电路（AFC）等电路组成。 (1) 调频收音机的调谐器，通常设有高频放大电路，它由输入回路、高频放大、混频与本振电路组成。调幅收音机的调谐电路，一般不设高频放大电路。 (2) 调频收音机变频后的中频频率为10.7MHz，而调幅收音机变频后的

7、中频频率为465kHz，两者电路形式基本相同。 (3) 调频波的干扰主要表现为幅度干扰，为此调频收音机中在中放电路后设有 限幅电路，以切除幅度干扰。这是调幅收音机没有的，也是不能有的。 (4) 由于调频收音机接收的是调频波，要想从中解调出音频信号，需采用频率解调电路，即鉴频电路。(5) 调频收音机中，由于本机振荡频率较高，为了防止由于电源电压与温度变化而引起的振荡频率漂移，还附设有自动频率控制电路（AFC）。输入回 路高放音频放大中频放大混频鉴频AFC本机振荡（2） 信号流程 如上图所示，由天线接收到的信号，经过输入回路的选频，将所选出的等幅调频波先送入高频放大电路进行放大，以增加输入信号的幅

8、度，然后变频，变换成 10.7MHz 固定中频的调频波。这里的中频调频信号，保持了原调频信号频率偏移特性，只是载频频率变低。限幅电路的作用是把经过中频放大后的调频波上的幅度干扰切除掉，保持调频波的等幅特性。经过限幅电路去掉噪声干扰后，信号被送至鉴频电路，通过鉴频电路解调作用，将调频波中的频率变换转换成信号幅度的变化，于是得到与发射台相对应的音频信号。音频信号再经过低放、功放电路组成的音频放大电路放大，推动扬声器发出声音来。1.2 SC1088介绍1.2.1 SC1088概述SC1088是一块适用于单声道便携式或手掌式超小型调频收音机的专用电路，它采用先进的双极型工艺制造，在外围元件的数量、尺寸

9、及成本上变得很重要时，可优先选用该电路。  该电路中含有一个中频（IF）约为70kHz的锁相环回路（FLL），选择性通过一有源RC滤波器来调整，与中频相应的未调谐信号和低输入信号由静噪电路抑制。 1.2.2 芯片SC1088主要调谐方式（1）机械调谐方式：可用、也可不用内置的AFC电路 （2）自动调谐方式：可实现单方向(向高频方向)的自动搜寻调谐功能；包括复位功能，即回到频段的最低段1.2.3 芯片SC1088引脚功能以及内部图（一） SC1088 (TDA7088T)引脚功能符号脚英文描述中文意义MUTE1mute output静音VoAF2audio frequency

10、 output signal音频输出LOOP3AF loop filter低放环路滤波器（去加重）VP4+3 V supply voltage电源电压OSC5oscillator resonant circuit振荡器的谐振电路IF FB6IF feedback中频反馈(外接中和电容)CLP17low-pass capacitor of 1 dB amplifier1分贝放大器的低通滤波电容VoIF8IF output to external coupling capacitor (high-pass)外接中频输出耦合电容(高通)ViIF9IF input to limiter amplifi

11、er中放至限幅放大器输入端CLP210low-pass capacitor of IF limiter amplifier中频限幅放大器的低通电容器ViRF11radio frequency input天线高频信号输入ViRF12radio frequency input天线高频信号输入CLIM13limiter offset voltage capacitor限幅电路滤波电容GND14ground (0 V)接地CAP15all-pass filter capacitor/input for search tuning全通滤波电容/输入搜索微调TUNE16electrical tuning/

12、AFC output电子调谐/AFC输出（2） SC1088内部方框图2 调频收音机原理2.1 原理总述图3 收音机原理图本次调频收音机采用TDA7088T(SC1088)集成块，采用16脚双列扁平封装，工作电压为3V，该电路除包含FM收音机从天线接收到鉴频输出音频信号的全部功能外，还设有搜索调谐电路、信号检测电路、静噪电路以及压缩中频频偏的频率锁定环FLL电路。TDA7088T(SC1088)电路的中频频率设计为70kHz，外围电路不用中频变压器，其中频选择由电路内部RC中频滤波器来完成。该机像数字调谐收音机那样采用电调谐按钮(SCAN)，另一只是复位按钮(RESET)。电路接通电源后，按一

13、下搜索按钮，电路自动地由频率低端向高端搜索电台，一旦搜索到电台信号，调谐自动停止。如果接着按一下搜索按钮，电路继续往高频端搜索电台。当调谐到FM接收频率最高端时，只需按一下复位按钮，本振频率即回到最低端，搜索调谐又重新开始。2.2 原理分述（1）输入调谐（即选台）与变频由于同一时间内广播电台很多，收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的信号，是N个电台的信号。由于各个电台发射的载波频率均不相同，收音机的选频回路通过调谐，改变自身的振荡频率，当振荡频率与某电台的载波频率相同时，即可选中该电台的无线信号，从而完成选台。（串联谐振原理）(2)中频放大与检波作用：将选台、变频后的中频调制信号（调幅为465

14、KHZ，调频为10.7M）送入中频放大电路进行中频放大，然后再进行解调，取出低频调制信号，即所需要的音频信号。(3)低频放大与功率放大作用：解调后得到的音频信号经低频和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机，完成电声转换。(4)天线接收部分该收音机系统没有外接天线，直接利用耳机（当做天线）接收电台信号。电台信号从图中二端口中的1输入。电感L2，L3与电容C14，C15组成带通滤波电路，带通约为87 MHz 108MHz。电台信号通过带通滤波电路之后被送入芯片SC1088中的11脚和12脚（11和12是高频信号输入端）。L3为射频与音频隔离线圈。3 实物制作3.1 收音机的装配1、晶体管、电阻、电容

15、的认识 （1）、用万用表初步检测元器件好坏，特别是瓷片电容要做到心中有数。 （2）、注意区分二极管以及电解电容的极性。2、焊接前的准备工作 （1）、元件读数的测量：要注意认识电阻的金属色环。 （2）、清除元件表面的氧化层：左手捏住电阻或其他元件的本体，右手用锯条轻刮元件脚的表面，左手慢慢地转动，直到表面氧化层全部去除。（3）、元件弯制：用镊子夹住元件根部，将元件脚弯制成形。（4）、元件插放：本收音机采用卧式插放。（5）、元件焊接：焊接的顺序为“先低后高，先小后大”。3、元器件的焊接与安装（1）、焊接方法焊接一般采用直径1.2-1.5mm的焊锡丝。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。在烙铁接触焊点

16、的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件有不牢固。焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压，要想焊 得快焊得好，应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积，焊接也快。另需要注意的是温度过低烙铁与焊接点触的时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，结晶粗脆，像豆腐渣一样，那就不牢固，形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散，使焊点锡量不足，也容易不牢，还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中，即将焊点零件脚全部浸没，其轮廓又隐约可见。 焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍停片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂装，造成附着不牢固而引起假焊。 （2）、元件

17、的安装a、电阻的安装：请将电阻的阻值(参照本说明书的“色环电阻色标数”)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，本实验采用卧式安装。b、瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。c、磁棒线圈(系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头)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上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。d、耳机插座的安装：先将插座的靠尾部下面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

18、个引脚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，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。e、发光管的安装：请弯曲成型，直接插在电路板上焊接。f、喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去后把喇叭压紧，以免喇叭松动。4、机械部件的安装调整按照装配说明书安装好各部件，确保各部件安装的位置正确，把不合适的位置仔细进行调整，并且尽量做到美观 。3.2 收音机的调试3.2.1 收音机的主要性能指标 收音机的主要性能指标有灵敏度、选择性、失真度、输出功率等。 1频率范围 简称波段，它是指收音机所能接收到的广播电台信号的频率宽度。调幅中波频率范围为（5351605）kHz

19、；短波频率范围为（2.326.1）MHz，并可分为若干个短波，用短波 1、短波 2.来表示；调频广播频率范围为（88108）MHz；有些收音机还可以接收电视伴音TV信号。 2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/米。它用于表示收音机接收微弱信号的能力。输入信号越小，收音机的灵敏度越高。高灵敏度的收音机因能接收距离较远、信号很弱的无线电广播，所以收听的电台较多。一般中波段收音机的灵敏度应不劣于 2毫伏/米，一般调频收音机的灵敏度为 100微伏/米。 3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，

20、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。例如，某收音机选择性22 dB。 4失真度 失真度，也称为保真度。它反映收音机输出信号的失真情况。对音质有影响的主要是频率失真和非线性失真。普通便携式收音机，由于体积的限制，所使用的扬声器的口径较小，无法重现较宽的音频频带，只要求频宽300HZ3KHZ，非线性失真在 8%以内就行了。 5、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。输出功率越大，收音机发出的声音越响。例如，某收音机最大不失真功率100mW。3.2.2 收

21、音机的调试在调试前必须确保收音机能接收到沙沙的电流声（或电台），若听不到电流声或电台，应先检查电路的焊接有无错误、元件有无损坏，直到能听到声音才可做以下的调整实验。收音机的调整有三种：（1）、调中频即是调中频调谐回路中放电路是决定收音电路的灵敏度和选择性的关键所在，它的性能优劣直接决定了整机性能的好坏。调整中频变压器，使之谐振在FM/10.7MHz频率，这就是中放电路的调整任务。(2)、调覆盖即是调本振谐振回路在调频收音机中，决定接收频率的是本机振荡频率与中频频率的差值，而不是输入回路的频率，因此，调覆盖实质是调本振频率和中频频率之差。因此调覆盖即调整本振回路，使它比收音机频率刻度盘的指示频率

22、高FM/10.7MHz。在本振电路中，改变振荡线圈的电感值（即调节磁芯）可以较为明显地改变低频端的振荡频率（但对高频端也有影响）。改变振荡微调电容的电容量，可以明显地改变高频端的振荡频率。（3）、统调即是调输入回路统调又称为调整灵敏度，本机振荡频率与中频频率确定了接收的外来信号频率，输入回路与外来信号的频率的谐振与否，决定了超外差收音机的灵敏度和选择性（即选台功能），因此，调整输入回路使它与外来信号频率谐振，可以使收音机灵敏度高，选择性较好。调整输入回路的选择性也称为调补偿或调跟踪，因此，调整谐振回路的谐振频率主要是调整灵敏度，使整机各波段的调谐点一致。调整时，低端调输入回路线圈在磁棒上的位置

23、，高端调天线接收部分的与输入回路并联的微调电容。3.2.3收音机故障的排除(1)、集成电路收音机故障检查方法一般集成电路收音机在通电检修之前，首先应检查有无短路现象连接导线有无接错和折断，元器件是否有明显的损坏等。在通电之后，调节调谐旋钮收听不到电台播音声，则应检查整机静态工作电流是否正常（整机电流正常为7Ma左右）。如果电流过大和过小，则分别进行检查，使得整机静态电流恢复正常。在检查时分清故障是出现在检波之前，还是在检波之后。观察调谐指示来确定（发光二极管亮在检波后、不亮在检波之前）。检查集成电路工作是否正常的方法通常采用在路电阻法和在路电压法。集成电路收音机故障检查方法：在通电后用万用表依

24、次检查测量集成电路各引脚的电压，然后根据测得的电压值与说明书中的正常值比较，从中进行判断和分析。在测量集成电路收音机自动增益控制电压时，一般这个电压值的正常值在有电台信号进入收音机时高，无电台信号进入时较低。所以通过旋动双联电容器，从低端到高端，若发现在这个电压值无变化，就说明自激发产生在高、中频部分，其方法是断开低频输入耦合电容，若断开后自激哨叫停止，则说明自激产生在高、中频部分，若断开后自激哨叫照旧，则说明自激产生在低频电路部分，检查集成电路是否损坏。4 个人体会这次高频课设，个人感觉是做过的大大小小5门课设里最难的一门，不过我和我的小组成员们仍然一直努力着，从最初的毫无头绪到现在做出实物

25、，困难有，失败也有，不过我认为只要有收获那么所有的一切都是值得的。在这次课设中，我再一次系统的把高频知识学习掌握了一遍。我们这次做的是调频收音机，它是经过接收信号到处理信号等一系列过程，最终通过扬声器放出声音来。这是一个系统，系统里面分了许多分支。调频收音机的组成，它由：天线、输入回路、高频放大电路、变频电路、中频限幅电路、AFC电路、鉴频电路与去加重电路、低频功率放大电路及扬声器构成。其中各个部分电路的作用、性能指标和工作原理，尤其使用了SC1088集成电路，可以说调频收音机可以SC1088集成电路构成。电路组装后期，就是电路调试，各电压的测量与计算，测工作电点的波形。最后十分感谢我的小组成员给予我的帮