调频收音机课程设计集成电路调频调幅收音机课程设计论文

1、 .题目 集成电路调频、调幅收音机课程设计班级学号指导 时间瓷学院电工电子技术课程设计任务书 班级 指导老师设计课题：集成电路调频、调幅收音机课程设计设计任务与要求R-218T调幅调频收音机电路主要由大规模集成电路CXA1191M组成。由于集成电路部不便制作电感、电容和大电阻以与可调元件，故外围元件多以电感、电容和电阻与可调元件为主，组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出（我国规定的AM中频为465KHZ，FM中频为10.7MHZ），中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号），

2、调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推动喇叭发出响的声音。调频部分实现88MHz 108MHz调频广播接收，调谐方式为手动步进调谐。目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1191M集成芯片和其他的辅助电路，其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好与失真度小等优点。设计步骤1、 查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、 先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、 依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以与与其他部分电路的关系等等说明；4、 列出标准的元件清单；5、 总体电路的绘制

3、与总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉与的所有参考文献资料。参考文献1 侯丽敏.通信电子线路.M.：清华大学，2008.2 午平. 收音机与录音机的维修从入门到精通.M.：国防工业，2005.3 自美.电子线路设计·实验·测试.M.：华中科技大学，2002.4峥 电工、电子技术实习与课程设计M.中国电力教研室主任签字： 年 月 日目 录一、方案介绍 3二、收音机的工作原理 42.1调频收音机的基本工作原理 52.2 R-218T调幅调频收音机工作原理的具体分析 52.3 CXA1191M集成电路芯片分析 62.4 CXA1191M集成电路芯片的电路图 82.5 CXA1

4、191M集成电路芯片管脚功能表 9三、收音机电子元件清单 10四、收音机的调试 124.1收音机电路板的调试准备工作 124.2收音机电路板的调整原理 124.3调频收音机的分块调试 134.2.1中频放大电路的调整 134.2.2调频段的接收围的调整 134.2.3统调灵敏度 14五、课程设计总结与心得体会 15一、方案介绍收音机，由机械，电子，磁铁等构造而成，用电能将电波信号转换为声音，收听广播电台发射的电波信号的机器。又名无线电、广播等。 其大致原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机或喇叭变成音波。由于科技进步，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许

5、多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。 选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到

6、的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播容。可见，在无线电广播和接收过程中，无线电波是信息传播的重要工具。利用无线电波作为载波，对信号进行传递，可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1191M集成芯片和其他的辅助电路，其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好与失真度小等优点。二、收音机的工作原理2.1调频收音机的基本工作原理 收音机的原理是把从天线接受到的高频信号，经检波还原成音频信号，送到扬声器变成音波。是把接收到的电台高频信号，用一个变频级电路将

7、它转化为频率固定的中频信号，然后再对这个中频信号进行多级放大，再检波，低放。由于不同频率的无线电波用途较广、接受的电波较多，所以音频信号就会互相干扰，导致音响效果不好，所以当要选择所需的电台并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，所以在我们收听广播时，使用选台按钮。由于中频固定，且频率比高频已调信号低、中放的增益可以做的较大，工作较稳定，通频带特性也可做的理想、这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号,，所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。这样灵敏度和选择性都可大幅度改善，而且可使整个波段接受灵敏度均匀! 集成电路收音机的特点是：结构比较简单，性能指

8、标优越，体积小等优点。AM/FM型的收音机电路可用如图1所示的方框图来表示。收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出（我国规定的AM中频为465KHZ，FM中频为10.7MHZ），中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号），调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推动喇叭发出响的声音。图1    R-218T AM/FM收音机电路方框图2.2 R-218T调幅调频收音机工作原理的具体分析 本次设计中采用的收音机是一种AM/FM二波段的收音机，此收音机电路主要由

9、大规模集成电路CXA1191M组成。由于集成电路部不便制作电感、电容和大电阻以与可调元件，故外围元件多以电感、电容和电阻与可调元件为主，组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。收音机整机电路图如图2所示。图 2  R-2181型调频、调幅收音机电路图 图2所示收音机电路中，这部分电路有四个LC调谐回路，带箭头用虚线连在一起的是一只四联可变电容器CBM-443DF，其中CA与L1并联是调幅波段的输入回路(选台回路)、CB与T1相联的是调幅波段本机振荡电路，C7（120P）是一只垫振电容，把本振频率垫高，使本振电路频率比输入回路频率高465KHZ， CC与L2并联的是调频波

10、段的输入回路(选台回路)，CD与L3并联为FM(调频)波段本振回路，和可变电容并联的分别是与它们适配的微调电容，用作统调。K2是波段开关，与集成电路“15”脚部的电子开关配合完成波段转换，开关闭合是低电平为调幅波段，开关断开是高电平为调频波段。以上元件与集成电路(IC)部有关电路一起构成调谐和本机振荡电路，变频功能IC部完成。2.3CXA1191M集成电路芯片分析（1）输入调谐回路 由于同一时间广播电台很多，收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的 信号。由于各个电台发射的载波频率均不一样，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一样时，即可选中该电台的无线信号，

11、从而完成选台。由于我们采用的是超外差式收音，选出的信号并不立即送到检波级，而是要进行频率的变换（即变频，目的是让收音机整个频段的电台放大量基本一致，因为频率稳定放大倍数也就相对稳定）。利用本机振荡产生的频率与外来接收到的信号进行混频，选出差频，即获得固定的中频信号（AM的中频为465KHz，FM的中频为10.7MHz）（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465KHZ，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。在图2电路中，中频放大电路的特征是具有“中周(中频变压器)”调谐电路或中频瓷滤波器。IC部变频电路

12、送出的中频信号从“14”脚输出，10.7MHz的调频中频信号经三端瓷滤波器CF2选出送往IC的“17”脚，465kHz的调幅中频信号经R1和T3中周，再经过CF1三端瓷滤波器选出送往IC的“16”脚，中频信号进入IC部进行放大并检波，从“23”脚输出音频信号。鉴频(调频检波)和调幅检波电路都在IC部。IC的“23-24”脚之间的电容C15是检波后得到的音频信号耦合到音频功率放大输入端的耦合电容（通交隔直，让交流的音频信号通过，直流分量隔离）， “2”脚外接的C9和T2是外接FM鉴频网络。（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

13、。图2电路中IC的“1”、“3”、“4”、“2428”脚部都是低频放大电路。“1”脚为静噪滤波，接有电容C10（0.022UF），“3”脚所接电容C8（4.7UF）为功率放大电路的负反馈电容，“4”脚为直流音量控制端（改变引脚电位来改变部差动放大器的放大倍数），外接音量控制电位器中心抽头。IC的“25”脚接的C18（10UF）是功率放大电路的自举电容，以提高OTL功放电路的输出动态围，“26”脚为功放电路供电端，外接C19（100UF）和C17（0.1UF）分别为电源的低频滤波和高频滤波电容。音频信号经“24”脚输入到IC中进行功率放大，放大后的音频信号从“27”脚输出，经C16（100U）耦

14、合送到扬声器或耳机发声，C20（0.1UF）是一只高频滤波电容，防止高频成分送入扬声器。（4）电源与其他电路本机的电源部分包括有两节1.5 V电池、“26”脚外围的低频滤波电容C19（100UF）、C17（0.1UF）电源高频滤波电容，“8”脚外围的低频去耦滤波电容C2（10U），电源高频滤波电容C3（0.22UF）与由音量电位器连动的电源开关K1，R3和LED构成电源指示电路。 “21”脚外围的C12（4.7UF）、“22”脚外围的C13（10UF）是自动增益控制(AGC)电路滤波电容。此外，为了防止各部分电路的相互干扰，IC部各部分的电路都单独接地，并通过多个引脚与外电路的地相接，如“13

15、”脚是前置电路地，“28”脚是功放电路地。（5）天线接收部分CXAl191M部还设有调谐高放电路，目的是提高灵敏度。拉杆天线收到的调频电磁波由C1耦合进入“12”脚调频FM高放输入，再进行混频。调幅部分则由天线磁棒汇聚接收电磁波，经L1的次级线圈进入变频电路。总结：调频信号由TX接收，经C1送入IC的12脚进行高放、混频，9脚外接CC调谐回路选频，7脚外接CD本振回路，混频后的中频信号由14脚输出经10.7MHz瓷滤波器CF2选频后进入17脚进行中放，并经部鉴频，IC的2脚外接鉴频网络，鉴频后的音频信号亦由23脚输出，再经C15耦合到24脚进行功放推动扬声器。2.4 CXA1191M集成电路芯

16、片的电路图图3   CXA1691M部方框图2.5 CXA1191M集成电路芯片管脚功能表CXA1191M集成电路芯片管教功能与管脚的直流电压如下表所示1、CXA1191M管脚功能如表1表1管脚号功能管脚号功能1静噪15频道选择2FM鉴频16AM-IF输入3负反馈17FM-IF输入4音量控制18空脚5AM本振19调谐表6AFC20地7FM本振21AFC/AGC8稳压输出22AFC/AGC9FM高放调谐回路23检波输出10AM高放输入24功放输入11空脚25纹波滤波12FM高放输入26Vcc13调谐器地27功放输出14FM AM 调谐器输出28地（功放）2、CXA1191M管

17、脚的直流电压如表2表3（单位：V）管脚号Vcc=3VVcc=6V管脚号Vcc=3VVcc=6VFMAMFMAMFMAMFMAM10000150.8400.88022.182.71.885.4316000031.51.53.03.0170.3400.88041.251.251.251.2518000051.251.251.251.25191.61.64.54.561.251.2520000071.251.251.251.25211.251.491.251.4981.251.251.251.25221.251.251.251.2591.251.251.251.25231.251.01.251.01

18、01.251.251.251.2524000011252.712.715.45.4120.300.30263.03.06.06.013271.51.53.03.0140.360.20.360.2280000三、收音机元件清单序号材料名称型号/规格位号数量1  集成块CXA1691BMIC 1块2 发光二极管3红LED 1支3 三端瓷滤波器455BCF1 1支4 三端瓷滤波器10.7MHZCF2 1支5中波振荡变压器红色（中振）T1 1支6 中波中频变压器黑色（465）T3 1支7

19、60;调频中频滤波器绿色10.7MHZT2 1只8 磁棒线圈55×13×5mmL1 1套9 调频天线线圈6×4圈L2 1支10 调频振荡线圈3×6圈L3 1支  11 碳膜电阻330R3 1支12碳膜电阻2K、100KR1、R2 各1支13 电位器5KRP（K1） 1支14瓷片电容1P、10PC6、C9各 1支15瓷片电容15P、18PC4、C5 各1支16 瓷片电容30P、121C1、C7

20、60;各1支17 瓷片电容103C11 1支18瓷片电容223或203C3、C10 2支19瓷片电容104C17、C20 2支20电解电容0.47UFC15 1支21 电解电容4.7UFC8、C12 2支22 电解电容10UFC2、C13、C18 3支23 电解电容100UFC16、C19 2支24四联电容器CBM-443DFSL 1支25扬声器58mmBL 1个26波段开关K2 1支27拉杆天线TX一根28 耳机插座2.5mm1个29 

21、;印刷电路板1块30 刻度盘1块31连体簧、负极片、正极片3件 1套32 连接带线电池喇叭天线、J 6根附 元件装配顺序 1.电阻：将电阻的阻值选择后根据两孔的距离弯曲电阻脚可以采取卧室紧贴电路板安装，也可以采用立式安装。本次全部采取卧装在电路板上， 2.三极管:保留一半高度，注意代号位置和管脚极性。 3.电容：瓷介电容留一半高度，电解电容垂直插到底，注意正负极性。 4.中周：插到底，注意次序不能错，T3、T4初级各有一点不用焊接。 5.变压器：注意初次级位置，不要错。 6.电位器：按图装配。 7.双联可调电容：装配前先将磁棒支架夹在双联和电路板之间，用

22、螺丝固定后再焊接。 8.发光二极管：分清正负极按外壳开孔位置弯曲好形状再焊。 9.天线：分清初次级，处理好后按图焊接。 10.电源线、扬声器：按图装配。四、收音机的调试4.1收音机电路板的调试准备工作（1）信号设备准备。调试所需仪器设备为：1、稳压电源3v（200mA）1台；2、高频信号发生器1台；3、示波器1台；4、毫伏表1台；5、环形天线1根；6无感应螺丝批1支。（2）仪器连接按图（a）、（b）框图连接，（a）为AM调试，（b）为FM调试的仪器连接。 图4 收音机调试仪器连接图4.2收音机电路板的调整原理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

23、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AM/465kHz（或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高AM/465kHz（或FM/10.7MHz）。在本振电路中，改变振荡线圈的电感

24、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，高端调天线接收部分的与输入回路并联的微调电容。4.3调频收

25、音机的分块调试4.3.1中频放大电路的调整用调频高频信号发生器调整的方法如下：调整时，整机置FM收音位置。将音量电位器置于最大位置，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。高频信号发生器输出频率为10.7MHz，电平为99dB，调制频率为1000Hz，频偏为±22.5kHz的调频信号。对于分立元件组成的调谐器，10.7MHz信号经中频输入电路引出，用夹子夹在混频管的塑料壳上，由电路中的分布电容耦合到电路中去，对于集成电路组成的调谐器，10.7MHZ的中频调频信号可直接加到调频天线连接的信号输入端。然后由小至大调节信号发生器的输出信号的幅值，直至示波器里能在收音机的输出端看到lkH

26、z的音频信号，此时用无感螺刀反复调整中周T2(绿色)，使输出为最大，而且波形不失真，同时，注意当整机输出信号增大时，适当减小输入信号电平，再进行调整，最后将信号发生器的调制方式，由调频转向调幅，调制频率仍为1kHz，调制度为30，调节绿色中周，使输出最小，这样反复进行调整，使整机在接收10.7MHz中频调频信号时的输出最大，而在接收10.7MHz调幅信号时输出最小，即两点重合。在调整中频变压器时也可以用喇叭监听，当喇叭里能听到1000Hz的音频信号，且声音最大，音色纯正，此时可认为中频变压器调整到最佳状态。4.3.2调频段的接收围的调整调频广播的接收围规定为87108MHZ，实际调整时一般为8

27、6.2108.5MHz。这里介绍用信号发生器进行调整的方法：1. 低端频率的调整 调整时，整机置中波FM收音位置，将音量电位器置于最大位置，调整前听收音机的喇叭输出声音。  将可变电容器(调谐双联)旋到容量最小处，即机壳指针对准频率刻度的最高频端，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz，频偏为22.5kHz，电平为30db(20uv)左右，频率为108.5MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。2.高端频率的调整       在频率高端，调节振荡回路与CD并联的补偿电容。使示波器出现1000Hz波形，并使波形最大。或直接监听收音机的声音，使收音机发出的声音最响最清晰。     由于高低频端的谐振频率的调整相互牵制较大，所以必须反复调节多次，直到整机的接收频率围符合要求为止。 这样接收电路的频率覆盖就达到87108MHZ的要求了，但因为高低频端的谐振频率的调整相互牵制，所以必须反复调节多次，直到整机的接收频率围