高频电子技术任务7-调幅收音机的制作与调试课件

任务7调幅收音机的制作与调试理解检波的基本原理；掌握二极管包络检波电路的基本原理和电路组成；了解其它检波电路的工作原理；掌握包络检波的两种失真；了解调幅收音机电路的工作原理；掌握分立元件收音机的电路安装、焊接和整机组装工艺。要求：任务7调幅收音机的制作与调试检波、检波方法二极管包络检波、同步检波分立收音机的安装与调试收音机的故障诊断与排除知识点：模拟幅度的检波原理分立收音机的安装与调试重点和难点学习情境用Multisim仿真测试调幅信号的解调仿真目的

图7-1AM普通调幅波信号解调电路图

学习情境用Multisim仿真测试调幅信号的解调仿真电路图7-2AM调幅波和解调波信号波形图学习情境用Multisim仿真测试调幅信号的解调1.观察普通调幅波波形以及解调后的信号波形。2．观察普通调幅波解调中的惰性失真、底部切割失真现象。（1）改变电路中的参数：C1=50nF,R1=50kΩ，重新仿真该电路发现什么现象？（2）改变信号源的调制指数m=0.8，其他保持不变，重新仿真该电路发现什么现象？学习情境用Multisim仿真测试调幅信号的解调测试内容解调与调制过程相反，从高频调幅波中取出原调制信号的过程，称为振幅解调，也称振幅检波，简称检波。从频谱上看，高频已调波包含高频载波和边频分量，检波电路输出是原低频调制信号，它在频域上的作用是将振幅调制信号频谱不失真地搬回到原来的位置。图7-3给出了这种变化关系。知识链接一振幅解调的基本原理图7-3检波电路的频谱变换（AM）分类：同步检波器（相干检波器）、非同步检波器（非相干检波器）。１．非同步检波器的组成框图

图7-4非同步检波器的组成框图２．同步检波器的组成框图图7-5同步检波器的组成框图知识链接一振幅解调的基本原理检波器的分类和组成1．工作原理二极管包络检波电路如图7-6（a）所示，它由二极管V和

低通滤波器串联组成。一般要求输入信号的幅度在0．5V以上，所以二极管处于大信号工作状态，故又称为大信号检波器。

图7-6

二极管包络检波器及其检波波形（a）电路（b）电压波形（c）电流波形知识链接二二极管包络检波电路在us正半周内，二极管导通，us通过二极管向电容C充电，因二极管的正向导通电阻为（rD＝1／gD），且rD＜＜R，所以充电时间常数为rD

C；在us负半周内，二极管截止，C通过电阻R放电，放电时间常数为RC。由于rD＜＜R，所以，在每个周期内，二极管导通时充电很快，而截止时放电很慢，将在这种不断充、放电过程中逐渐增长，如图7-6（b）所示。由于负载的反作用，由图7-6（a）可见，作用在二极管两端的电压为us－uO，只有当us＞uO时二极管才导通，所以随着uO的逐渐增大，二极管每个周期的导通时间逐渐减小，而截止时间逐渐增大，如图7-6（b）所示。知识链接二二极管包络检波电路RC电路的作用有两个：一是作为检波器的负载；二是起高频滤波作用。在实际电路中，为了提高检波性能，RC的取值应满足，，R＞＞rD的条件，此处ωC是载波角频率，Ωmax是调制信号的最高角频率，此时可认为UO

≈Usm

。通常取

RC≥（7-1）知识链接二二极管包络检波电路当输入信号us

的幅度增大或减小时，检波器输出电压uO

也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压

uO就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成了检波作用，其检波波形如图7-7所示。由于输出电压uO

的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。图7-7

调幅波包络检波波形知识链接二二极管包络检波电路1．检波效率

若检波电路输入调幅波电压为

由于包络检波电路输出电压与输入高频电压振幅成正比，所以，检波器输出电压uo等于

（7-2）

式中，ηd称为检波电压传输系数，又称检波效率。ηd小于1，而近似等于1，实际电路中ηd在80％左右。当

R足够大时，ηd为常数，故为线性检波。

二、检波效率与输入电阻知识链接二二极管包络检波电路知识链接二二极管包络检波电路（2）输入电阻Ri对于高频输入信号源来说，检波电路相当于一个负载，此负载就是检波电路的输入电阻Ri

，它定义为输入高频电压振幅对二极管电流中基波分量振幅之比。根据输入检波电路的高频功率与检波负载所获得的平均功率近似相等，可求得检波电路的输入电阻

Ri

≈R/2（7-3）知识链接二二极管包络检波电路1.惰性失真

为了提高检波效率和滤波效果，常希望选取较大的RC值，但是当RC选得过大，电容器上的端电压便不能紧跟输入调幅波的幅度下降而及时放电，这样，输出电压将跟不上调幅波的包络变化而产生失真，如图7-8所示，这种失真称为惰性失真。图7-8

惰性失真波形知识链接二二极管包络检波电路三、惰性失真与负峰切割失真调制信号角频率Ω越高，调幅系数越大，包络下降速度就越快，惰性失真就越严重。要克服这种失真，必须减小RC的数值，使电容器的放电速度加快，因此要求

RC≤

（7-4）在多频调制时，作为工程估算，式（7-4）中mα应取最大调幅系数，Ω应取最高调制角频率，因为在这种情况下最容易产生惰性失真。知识链接二二极管包络检波电路知识链接二二极管包络检波电路

2.负峰切割失真在实际电路中，检波电路的输出端一般需要经过一个隔直电容

Cc，与下级电路相连接，如图7-9（a）所示。当检波电路输入单频调制的调幅信号时，如图7-9（b）所示，如调幅系数mα比较大时，因检波电路的直流负载电阻R与交流负载电阻R´L数值相差较大，有可能使输出的低频电压uΩ在负峰值附近被削平，如图7-9（c）所示，把这种失真称为负峰切割失真。图7-9负峰切割失真（a）检波电路（b）输入电压波形（c）输出电压波形知识链接二二极管包络检波电路根据分析，R´L与R满足下面关系

（7-5）式（7-5）中，mαmax为多频调制时的最大调幅系数。式（7-5）说明

，R´L与R大小越接近，不产生负峰切割失真所允许的mα值就越接近于1，或者说，当mα一定时，R´L越大、

R越小，负峰切割失真就越不容易产生。知识链接二二极管包络检波电路在实际电路中，有两种措施可减小交直流负载之间的差别。一是在检波器与下一级电路之间插入一级射随器，即增大RL的值。二是采用图7-6所示的改进后电路，将检波器直流负载R分成R1和R2两部分。显然，在直流负载不变的情况下，改进后电路的交流负载R1

＋R2RL

／（R2＋RL

）比原电路增大。通常取R1/R2＝0.1～0.2，以免分压过大使输出到后级的信号减小过多。知识链接二二极管包络检波电路图7-10改进后的二极管峰值包络检波器知识链接二二极管包络检波电路4．二极管并联检波电路二极管并联检波电路如图7-11所示。并联检波器与串联检波器的工作原理相似。图7-11二极管并联检波电路知识链接二二极管包络检波电路由图7-11可见，并联检波器的输出电压uo并不等于uc，而等于us与uc的差值，即uo＝us－uc。其中不仅含有直流、低频电压，还含有输入高频电压。因此，输出端还需加接低通滤波器，将高频成分滤除，如图7-11中虚线右边电路所示。与串联检波电路比较，由于并联检波器中R通过C直接与输入信号源并联，因而R必然消耗输入高频信号的功率。根据能量守恒原理，可以求得并联检波器的输入电阻为

（7-6）知识链接二二极管包络检波电路用模拟乘法器实现的同步检波（如图7-12所示）图7-12同步检波知识链接三同步检波电路一、乘积型同步检波电路（1）当输入us（t）为双边带调幅波时，即则相乘器输出电压为

式（7-7）右边第一项是所需的解调输出电压，而第二项为高频分量，可被低通滤波器滤除，所以低通滤波器输出电压为

（7-8）（7-7）知识链接三同步检波电路（2）当输入us（t）为单边带调幅波时，即则相乘器输出电压为式（7-9）右边第一项是所需的解调输出电压，而第二项为高频分量，可被低通滤波器滤除，所以低通滤波器输出电压为（7-10）

（上边带）（7-9）

知识链接三同步检波电路叠加型同步检波电路是将需解调的调幅信号与同步信号先进行叠加，然后用二极管包络检波电路进行解调的电路，其电路如图7-13所示。图7-13

叠加型同步检波电路知识链接三同步检波电路二、叠加型同步检波电路设输入调幅信号同步信号,则它们相叠加后的信号为

令包络检波电路的检波效率为

，则检波输出电压为

（7-11）（7-12）知识链接三同步检波电路为了进一步减少谐波频率分量，可采用图7-14所示的平衡同步检波电路。可以证明，它的输出解调电压中频率为2及其以上各偶次谐波的失真分量被抵消了。知识链接三同步检波电路图7-14平衡同步检波电路图7-15所示为采用MC1496双差分对集成模拟相乘器组成的同步检波电路。图7-15MC1496乘积型同步检波电路知识链接三同步检波电路三、乘积型同步检波电路图中ur为同步信号加到相乘器的X输入端，其值一般比较大，以使相乘器工作在开关状态。us（t）为调幅信号，加到Y输入端，其幅度可以很小，即使在几毫伏以下，也能获得不失真的解调。解调信号由12端单端输出，C5、R6、C6组成π形低通滤波器，C7为输出耦合隔直电容，用以耦合低频、隔除直流。MC1496采用单电源供电，所以，5端通过R5接到正电源端，以便为器件内部管子提供合适的静态偏置电流。知识链接三同步检波电路技能实训分立元件调幅收音机安装与调试任务描述5.简单掌握收音机的故障诊断和排除。4.掌握收音机的中频频率调整和整机统调的简易方法。3.掌握各级静态工作点的测试和调整方法。2.掌握分立元件收音机的电路安装、焊接和整机组装工艺。1.了解分立元件调幅收音机的整机结构、电路组成和工作原理。1．调幅收音机的电路组成调幅超外差收音机的电路组成框图如图7-16所示。图7-16调幅超外差收音机方框图技能实训分立元件调幅收音机安装与调试任务准备2．电路的工作原理本项目选用武汉仲夏无线电厂生产的S66E型收音机套件，该收音机的原理图如图7-17所示。图7-17S66E型收音机的工作原理

技能实训分立元件调幅收音机安装与调试基本工作原理为：由天线线圈、磁棒组成的高频变压器T1与可变电容CA等构成输入选台回路，将接收的无线电波选出，送入三极管V1，进行电流放大，同时三极管V1还起振荡和混频的作用，高频信号经放大，混频选出差频（即中频）再经三极管V2中频放大，然后送入三极管V3进行检波，得到音频信号，再由音量电位器RP调节后输出。送入由V4组成的激励放大器放大，去推动V5、V6组成的OTL功率放大器放大，驱动扬声器发出声音。技能实训分立元件调幅收音机安装与调试技能实训分立元件调幅收音机安装与调试任务的实施１．元件的焊接、装配根据S66E套件所配的说明书，在印制板上找到相应的元器件装接的位置，从小到大，从低到高地对电路板上的元器件进行装配和焊接,推荐装配顺序为电阻→电容→中周→变压器→二极管和三极管→磁芯天线→扬声器→电源线。在装配任何类型的元器件时，也应按照顺序从小到大进行，装配工艺注意：元件排列整齐，电解电容、二极管方向不要接反。焊点有光泽，不虚焊、漏焊。图7-18S66E型收音机的实物装配图。图7-18S66E型收音机的实物装配图技能实训分立元件调幅收音机安装与调试技能实训分立元件调幅收音机安装与调试２．整机调试和故障排除（1）

先利用万用表测量电流。测量过程如下：电位器关掉，装上电池（用万用表的50mA挡）表笔跨接在电位器的开关两端（黑表笔接电池负极、红表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mA，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，若被测量的数字在规定的参考值（见表7-1）左右即可用电烙铁将四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双联拨盘即可收到电台。晶体管V1V2V3V4V5、V6集电极电流（mA）0.3～0.60.4～0.60.8～1.22.04.5表7-1

各级集电极参考电流（2）检查电路，排除故障。当测量不在规定电流值左右请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焊错焊等。若测量哪一级电流不正常则说明那一级有问题。技能实训分立元件调幅收音机安装与调试能力拓展一超外差收音机的调试中频频率是否准确是决定超外差收音机灵敏度和选择性的关键。用收音机接收一套电台节目，（最好是一套较弱的电台节目，以免AGC电路起控。）用镊子将双联可变电容的振荡链CB短路，如果扬声器中的节目停止了，说明变频和本振都在工作。然后松口镊子，使扬声器恢复声音，在用改锥依次调节T4、T3及T2的磁芯，一边调整，一边听声音的大小，反复调整几次，直到扬声器的声音最大为止。1．调中频能力拓展一超外差收音机的调试调整频率范围是指调整收音机的接收频率范围，使其能覆盖相应波段的频率范围。（1）校准拨盘刻度线，低端对准535kHz，高端对准1605kHz；（2）在低频端，600-800kHz之间，确定一电台，调整本振线圈的磁芯，使声音最大；（3）在高频端，1400-1600kHz之间，确定一个电台，调节本振回路的微调电容，使音量最大；（4）重复（2）、（3）步，反复调整校准接收频率范围；2．接收频率范围调整能力拓展一超外差收音机的调试对于超外差式收音机来说，只要调节双联可变电容，就可以使输入回路和本振回路的频率同时变化，从而使这两个回路的频率保持在465kHz上，这就所谓的跟踪。（1）在低频端600-800kHz之间搜到一个电台，调节天线在磁棒上的位置，使音量最大；（2）在高频端1200-1400kHz之间搜到一个电台，调节输入选台回路的微调电容，使音量最大；（3）重复（1）、（2）步，反复调整几次可以达到统调要求。3．跟踪统调

1．完全无声，收听不到电台。若扬声器正常的话，那就是电源电路发生了故障，通常都为电池失效、电池夹接触不良、电源插座或耳机插座接触不良、电池夹与电路板的连线断开等，可采用直接观察法和万用表电阻测量法进行检查。

2．有噪声、无电台播音声。首先要区分故障是发生在低频电路还是高中频电路，以检波器为界线，检波器以前为高中频部分，检波器以后为低频部分。旋转音量电位器，噪声大小若能受音量控制，说明低频部分