还剩18页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
收音机原理安装与调试.txt心若无尘,一花一世界,一鸟一天堂我曾经喜欢过你,现在我依然爱你希望月亮照得到的地方都可以留下你的笑容那些飘满雪的冬天,那个不带伞的少年,那句被门挡住的誓言,那串被雪覆盖的再见本文由wbfbd贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看目录第一部分基础知识………………………………………………………………………………1一无线电波的传播方式…………………………………………………………………………1二无线电广播信号的类型及传播………………………………………………………………1三初识收音机……………………………………………………………………………………2第二部分收音机原理……………………………………..……………………………………..4一调幅收音机的原理……………………………………………………………………………4二调幅收音机的电路分析………………………………………………………………………4三调频收音机的原理…………………..………………………………………………………11四本次实习的套件说明…………………………………………………………………………12第三部分元器件知识………………………………………………………………………..…15一基本元件……………………………………………………………………………………..15一电阻器………………………………………………………………………..………….15二电容器……………………………………………………………………………………17三电感器和变压器…………………………………………………………………………18二半导体器件…………………………………………………………………………..………20一二极管………………………………………………………………………………………20二三极管………………………………………………………………………………..…22三集成电路…………………………………………………………………………..…23三其他元器件………………………………………………………………………………..…25第四部分基本工具…………………………………………………………………………..…27一万用表……………………………………………………………………………………..…27二电烙铁……………………………………………………………………………………..…28三示波器略……………………………………………………………………………..…28四信号源略……………………………………………………………………………..…28第五部分整机装配及工艺…………………………………………………………………..…29第六部分整机调试…………………………………………………………………………..…34第一部分基础知识一无线电波的传播方式无线电波在空间的传播方式主要有以下三种:1地波;2天波;3沿直线传播的电磁波;1地波沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波.地面上有高低不平的山坡和房屋等障物根据波的衍射特性当波长大于或相当于障碍物的尺寸时波才能明显地绕到障碍物的后面.地面上的障碍物一般不太大长波可以很好地绕过它们.中波和中短波也能较好地绕过短波和微波也即超短波由于波长过短绕过障碍物的本领就很差了.地球是个良导体地球表面会因地波的传播引起感应电流因而地波在传播过程中有能量损失.频率越高损失的能量越多.所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看长波中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离而短波和微波则不能.地波的传播比较稳定不受昼夜变化的影响而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方所以长波中波和中短波用来进行无线电广播.2天波依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波.电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性.实验证明波长短于10m的微波能穿过电离层波长超过3000m的长波几乎会被电离层全部吸收.对于中波中短波短波波长越短电离层对它吸收得越少而反射得越多.因此短波最适宜以天波的形式传播它可以被电离层反射到几千千米以外.但是电离层是不稳定的白天受阳光照射时电离程度高夜晚电离程度低.因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱这时中波和中短波也能以天波的形式传播.收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台就是这个缘故.3沿直线传播的电磁波微波和超短波既不能以地波的形式传播又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播.它们跟可见光一样是沿直线传播的.地球表面是球形的微波沿直线传播为了增大传播距离发射天线和接收天线都建得很高但也只能达到几百米.在进行远距离通信时要设立中继站.由某地发射出去的微波被中继站接收进行放大再传向下一站.这就像接力赛跑一样一站传一站把电信号传到远方.直线传播方式受大气的干扰小能量损耗少所以收到的信号较强而且比较稳定.电视雷达采用的都是微波.现在可以用同步通信卫星传送微波.由于同步通信卫星静止在赤道上空36000km的高空用它来做中继站可以使无线电信号跨越大陆和海洋.二无线电广播信号的类型及传播声波在空气中传播速度慢约340m/s衰减快传播距离短.为了使音频信号能够远距离传播常将声音信号调制到高频载波单一频率的等幅振荡波形上以电磁波形式从天线发射出去.最常见的两种调制方式是调幅和调频.调幅AM是使载波的振幅随调制信号的幅度变化而变化该过程如图1-1所示.一个调幅广播频道所占带宽为9千赫因而传送的声音信号最高频率约
4.5千赫特别是由于受到收音机通带宽度的限制保真度较差.另外抑制寄生调幅干扰的能力差重放信号中常混有令人生厌的噪声影响收听效果.调频FM是指在调制过程中使载波的频率随调制信号幅度变化而变化波形变化如图1-2所示.一个调频广播频道所占带宽为200千赫声音信号最高频率可达15千赫因而保真度高.另外调频广播的信噪比高抗干扰能力强.1目前无线电电声广播已经向调频立体声方向发展.图1-1调幅过程图1-2调频波形广播电台的调幅广播通常使用中波和短波波段调频广播则使用超短波波段.中波广播的频率范围为535~1605kHz该波段的电磁波主要沿地表进行传播.由于地表对它的吸收较强所以传播距离有限;短波的频率范围为3~30MHz它主要靠距地面50~400km左右的高空电离层的反射进行传播传播距离较远.由于电离层的高度受季节昼夜气候等条件变化的影响所以短波信号的强弱随环境条件变化很明显.用短波段实现远距离广播成本低易于实现因而这一频段的电台特别拥挤.在收音机中为了调谐方便常将短波分为短波Ⅰ
3.9~
8.5MHz和短波Ⅱ
8.5~18MHz也有的分为6个波段甚至更多这些波段基本覆盖了短波广播的主要频率范围;调频广播的频率范围为88~l08MHz属于超短波波段.由于它只能在空间直线传播因此它的传播距离较近广泛用于各地市地方台的立体声广播.表1是常用无线电波段的使用情况.表1波段长波中波中短波短波波长频率传播方式地波主要用途超远程无线电通信和导航30000m~3000m10kHz~100kHz3000m~200m200m~50m50m~10m米波10m~1mVHF100kHz~1500kHz1500kHz~6000kHz6MHz~30MHz30MHz~300MHz地波和天波调幅AM无线电广播电报通信天波调频FM无近似直线传线电广播电播视导航微波分米波1m~
0.1mUHF厘米波毫米波10cm~1cm10mm~1mm300MHz~3000MHz3000MHz~30000MHz30000MHz~300000MHz直线传播电视雷达导航三初识收音机收音机是接收广播电台发送的携带音频信息的无线电波并从中还原出声音的装置.一收音机的分类及组成常用的收音机有调幅式收音机和调频式收音机两种.
1.调幅式收音机常用的调幅式收音机大多是超外差式调幅收音机它的结构如图1-3所示.接收天线感2应到电台广播信号后通过输入回路的调谐把需要的节目预选出来变频器将本机产生的等幅振荡信号与外来选出的电台信号在混频器中混频取得它们的差频并称之为中频率信号按我国广播标准规定为465kHz.不管外来电台的频率如何变化由于本机振荡的频率跟踪外来电台频率变化且始终比外来信号频率高一个中频频率后级可对固定中频信号进行放大.又由于固定频率的放大器易于高质量的最优化设计因此中频放大器保证了良好的灵敏度选择性保真度等各项指标.然后通过检波器得到音频信号送低频放大电路和功率放大电路输出驱动扬声器发出声音.图1-3超外差式调幅收音机结构图
2.调频式收音机常用的调频式收音机是超外差调频收音机它的结构如图1-4所示.用于高频段的调频接收机与中波段的调幅超外差收音机原理大体相同但由于频率较高从天线高频回路到各高中频放大器的调谐回路形式有所不同中频频率也较高定为
10.7MHz.由于调制方式不同解调采用鉴频器.图1-4超外差调频收音机结构图二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535~1605kHz;短波频率范围为
2.3~
26.1MHz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88~108MHz;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≥22dB.
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300HZ—3KHZ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第二部分收音机原理一调幅收音机的原理1矿石收音机略2直放式来复再生式收音机:对天线接收下来的高频调幅波直接进行放大然后检出音频信号后经低频放大器加以放大最后推动扬声器发声.见图2-
1.图2-1直接放大式收音机原理方框图特点:高频低频灵敏度不一样选择性差失真大稳定性差.3超外差式收音机:如果对天线接收下来的某一范围的广播电台信号与本机振荡信号进行混频即进行频率变换都变换为一个固定的中频载波频率仅是载波频率发生改变而其信号包络仍然和原高频信号包络一样然后再对此固定的中频进行放大检波再加上低放级就成了超外差式收音机.这种接收机中在高频放大器和中频放大器之间须增加一级变换器通常称为变频器它的根本任务是把高频信号变换成固定中频.而由于中频频率我国采用465千赫较变换前的高频信号广播电台的频率低而且频率是固定的所以任何电台的信号都能得到相等的放大量.另外中频的放大量容易做得比较高而不易产生自激所以超外差式收音机可以做得灵敏度很高.由于外来电台必须经过变频变成中频频率才能通过中频放大回路所以可以提高收音机的选择性.一般的超外差式收音机组成方框图如图2-2所示.图2-2超外差式收音机原理图优点:灵敏度高选择性好音质好通频带宽工作稳定缺点:镜像干扰中频干扰互调干扰二调幅收音机的电路分析一变频级从图2-2中可以看出超外差式收音机的变频级包括混频器和本机振荡器两个部分.4从天线收到的高频调幅信号经调谐输入回路的选择送入变频级的混频器.本机振荡器产生的高频等幅振荡信号也送入混频器.通常本机振荡的频率高于外来信号的频率而且高出的数值要保持一定值即中频频率.两种信号在混频器中混频的结果产生一个新的频率信号即差频信号本机振荡频率与输入信号频率之差也称中频信号.这就是外差作用.我国收音机中频频率规定为465千赫.465千赫的差频信号仍属高频范围只是因为它比外来信号的载波频率低所以才称为中频信号.变频级电路的本振和混频由一只三极管担任自激式变频电路.由于三极管的放大作用和非线形特性所以可以起频率变换作用.两个信号同时在晶体管内混合将产生fL±nfC的许多频率成分通过中频变压器的选频作用选出频率为fL-fC=465KHz的中频调幅波如图2-3所示..uCVT1-UCC12中频调幅波音频uC中放tT3tuL中频465KHz高频调幅波t图2-3混频示意图图2-4所示的变频电路是某套件的收音机线路中的变频电路.图2-4现对此电路工作过程叙述如下:Lab是绕在磁性棒上的线圈LabCaCat组成了高频调谐回路LbCbCbtC3组成本机振荡回路.磁性天线接收到的高频调幅信号经高频调谐回路的选择由耦合线圈Lcd加到变频管的基极和发射极之间;本机振荡器产生的高频等幅信号比外来信号频率高一个固定中频通过C2C1和R2也加到变频管的基极和发射极之间.我们知道半导体三极管的发射结发射极和基极之间的P-N结是非线性元件所以当外来信号和本机振荡信号加在发射极--基极回路时发生混频产生了我们需要的差频465千赫.我们再通过接在集电极回路中的L3组成的中频谐振回路俗称中周将被放大了的中频信号选取出来由L3次级输出送至中频放大器.5为了使本机振荡的频率和调谐回路的高频谐振频率之差始终为一固定中频465千赫在改变调谐回路的谐振频率时选择所要收听的电台时必须同时调整振荡回路的振荡频率这叫跟踪.为了简化使用时的调谐手续在收音机中上述两个回路是采用一只同轴双连可变电容Ca进行调整的.Cb常用的双连可变电容是等容式的.例如有270PF×2365PF×2等规格.使用等容双连可变电容时必须在本机振荡回路中的可变电容Cb上并联一个小电容Cbt适当地选取Cbt以便使两个回路得到较好的统调C3是垫振电容用以补偿波段高低端的统调偏差.电阻R1R2组成偏置电路.L2是中波振荡线圈.L3是中周.下面介绍一下频率跟踪的原理.变频级包含有输入谐振回路和本机振荡回路.输入谐振回路调谐于被接收信号的载频fc上本机振荡回路应调谐在比fc高出465kHZ的频率fL上保证变频后输出为中频465kHZ信号.为此常常采用双联电容器来实现.如图2-5所示.图2-5双联电容器实现频率跟踪但是这两个谐振回路的波段覆盖系数k不相等例如在535~1605kHZ中波段它们分别为为了使双连电容器在0~180°的转动角范围内同时满足两个回路的波段覆盖通常采用三点统调方法.在本振回路中串联一个固定电容C3常取300pF俗称垫整电容;又并联一个可变电容Cbt常取5~30pF的微调电容俗称补偿电容如图2-7c所示.因为在未接入C3和Cbt时在双连电容器转角180°范围内只有一点满足fL=fc+465kHz.如图2-6a所示在低频端本机振荡回路的振荡频率和输入谐振回路的谐振频率相差465kHz则双连从0°旋到180°过程中其余各点都不满足fL=fc+465kHz也就是说只有低频端一点跟踪.图2-6b所示情况只有在中间一点双连旋在90°角左右跟踪.6ab图2-6频率与双连旋转关系曲线如果本机振荡回路中并联一个电容Cbt如图2-7a当双连全部旋进Cb电容量最大而电容器Cbt容量较小因此对谐振回路影响不大;当双连全部旋出即Cb容量最小仅10pF左右时并联电容Cbt对谐振回路的作用很大它使谐振回路的高端谐振频率明显降低于是如图2-7a所示可以实现ab两个统调点.图2-7串并联电容后的跟踪曲线在本机振荡回路中串联一个大电容器C3如图2-7b所示.当双连全部旋出Cb容量最小串联电容C3Cb对回路的影响不大;当双连全部旋进Cb容量最大C3将使回路的低端谐振频率明显升高如图2-7b中a点这里也有两个统调点.如果回路原先在中心频率指双连旋转90°角点上满足统调再串联上垫整电容C3和并联上补偿电容Cbt就可能如图2-7c所示使调谐曲线的高频端和低频端都满足统调.这就实现了三点统调.曲线表明三点统调的跟踪曲线呈s形它与输入调谐回路谐振曲线之间并不处处相差465kHz但由于选台时起主要作用的是本振回路当它正确调谐在fLfc+465kHz时即使输入回路稍有失谐由于通频带较宽高频fc信号仍能通过只要fL和fc的差频维持为465kHZ整机的灵敏度和选择性所受影响就不大.在中波波段上三个跟踪点定为600kHz1000kHz和1500kHz.7二中频放大级中频放大器是超外差式收音机的及其重要的组成部分中放级的好坏对收音机的灵敏度选择性和保真度等主要指标有决定性的影响.收音机里的中频放大器其工作频率为465千赫用谐振回路作负载这样可大大提高收音机的灵敏度和选择性.某套件的收音机中频放大器电路如图2-8所示.经过变频级变换成465千赫的中频信号通过中频变压器L3耦合至Q2基极经过Q2放大后由第二只中频变压器L4耦合到Q3进行第二次中频放大Q3既是第二中放的放大管又是检波级Q3放大后的中频信号利用Q3的be极的PN结的单向导电特性进行经检波.R3是第一中放管Q2的偏置电路C4的任务之一是旁路中频信号;R4R3W1是第二中放管Q3的偏置电路.C5C6是旁路电容音频信号通过C7耦合到低放级.各极中频放大器之间采用中频变压器进行耦合.由于三极管输出阻抗较低考虑阻抗匹配所以电源供给从中频变压器初级中心头接入.同时次级大多数是不调谐的且圈数很少以便与下一级所接的三极管输入阻抗小的特点相适应.图2-8三检波和自动增益控制在超外差式收音机中通常采用二极管检波器.在图2-8中利用Q3的be极单向导电特性作为检波二极管用C5C6是中频滤波电容W1是检波负载兼音量控制电位器检波后的音频信号由电位器的滑动臂经隔直电容C7送至低频放大器.收音机在接收强弱不同的电台信号的时候音量往往相差很大.电台信号过强甚至引起失真.装上自动增益控制后就能避免出现这些现象.自动增益控制电路由R3组成.C4检波后音频信号的一部分通过R3送回到第一中放管Q2的基极.由于C4的滤波作用滤去了音频信号中的交流成分保留了直流成分.实际上送回到Q2基极的是音频信号中的直流成分.当检波输出的音频信号增大的时候Q3的IC3增大Q3的集电极电位就降低通过R3就会使Q2的基极电位降低Q2的集电极电流减小Q2的放大倍数就会下降从而保持检波输出的音频信号大小基本不变这样就达到了自动增益控制的目的.8四功率放大电路收音机功放电路见图2-9所示:Q4是推动级它的集电极电流较大能输出一定的音频功率推动末级功率放大工作.输入变压器L5起阻抗匹配和倒相的作用它输出大小相等相位相反的信号推动三极管Q5Q6做乙类推挽功率放大.Q5Q6串联成无输出变压器OTL推挽功率放大电路.R7R8R9R10是偏置电阻使Q5Q6在没信号输入时也有一定的集电极电流用来消除交越失真.由L5次级提供的倒相信号使Q5和Q6交替导通在Q6的集电极上输出放大了的完整信号通过隔直电容C9耦合到扬声器上.图2-9五超外差式六管收音机整机电路分析磁性天线感应来的信号送到谐振回路Lab中去Ca参见图2-10线路标注将LabCa调谐在接收的信号频率上其它干扰信号相应地被抑制.然后通过Lcd的耦合将高频信号送到变频级Q1的基极.变频级的振荡电压通过C2注入Q1的发射极.LbCb组成振荡回路反馈是由Lc来实现的因此这是一个振荡电压由发射极注入信号由基极注入的变频级.R1R2是偏置元件C1作高频旁路之用.经变频之后信号变换成465千赫的中频信号由谐振于465千赫的中频变压器L3取出送至由Q2组成的第一中频放大级.第一中放级加有自动增益控制由R3C4组成C4是一个容量较大的电解电容器其主要作用是滤除检波后的音频电流.经过Q2放大后的中频信号由L4取出后送到第二中频放大级.R4R3W1是第二中放级的偏置电阻C5C6是旁路电容.经过二级中放后的信号由Q3的be极单向导电特性进行检波.在电位器W1上的音频信号通过C7耦合到Q4组成的前置低放级.检波后的直流分量通过R3加到中频放大器Q2的基极作自动增益控制.Q4放大后的音频信号经L5送到由Q5Q6组成的推挽功率放大级最后输出较大的音频功率推动扬声器发出声音.R5是Q4的偏置电阻;R7R8R9R10是Q5和Q6推挽放大级的偏置电阻.C10R6组成电源退耦电路;电容C8用来改善音质;CatCbt为双联可变电容器顶端的微调电容;L5是输入变压器JK是外接耳机插口.9图2-1010三调频收音机的原理调频收音机的原理与调幅收音机的原理大致相同区别在于鉴频器限幅器和AFC电路.下面分别简要说明.一鉴频特性鉴频电路的输出电压UO+与输入调频信号f之间的关系曲线称为鉴频特性曲线如图2-11所示.如图2-11可见在调频信号中心频率fc上输出电压UO=0当信号频率偏离中心频率升高下降时输出电压将分别向正负极性方向变化;在中心频率fc附近UO与f之间近似为线性当频率偏移过大输出电压将会减小.为了获得理想的鉴频效果通常希望鉴频特性曲线要陡峭且线性范围大.图2-11二实现鉴频的方法常用的鉴频方法有:斜率鉴频器相位鉴频器和脉冲计数式鉴频器.我们使用的是斜率鉴频器下面将斜率鉴频器的简要原理介绍一下.1实现模型图2-12从图2-12可以看出先将等幅调频信号送入频率-幅度变换网络变换成幅度与频率成正比变换的调幅-调频信号然后用包络检波器进行检波还原出原调制信号.2基本原理单失谐回路斜率鉴频器图2-13把调频信号加到LC并联谐振回路上如图2-13所示.将并联回路谐振频率f0调离调频波的中心频率fc使调频信号的中心频率fc工作在谐振曲线一边上如图所示这时LC并联回路两端电压的振幅就会随频率的改变而改变.当调频信号的最大频偏不大时电压振幅的变化与频率的变化近似成线性关系.所以利用LC并联回路调谐曲线的上升部分或下降部分可使等副的调频信号变成幅度随频率变化的调频信号.其工作特性见图2-
14.11图2-14三自动频率微调控制电路AFC本振回路的电感电容由于机械振动温度变化和元件老化等原因会引起本振频率的漂移其结果将导致变频器输出的中频信号偏离
10.7MHz严重时会产生频率失真影响声音效果甚至收不到电台信号.为了解决这个问题引入了AFC电路.图2-15如图2-15所示AFC电路由变容二极管D1和C1C2R1组成.它能自动控制本机振荡的频率减小本振的漂移提高收音机的调谐稳定度.变容二极管的结电容随其两端的直流反向偏压的变化而变化反向偏压越大电容越小.在图中变容二极管D1通过电容C1跨接于本振电路两端.C1的作用是隔断AFC直流控制电压加到混频管的通路.R1为隔离电阻避免变容二极管与鉴频器间的相互影响.C2为AFC控制电压的滤波电容.当收音机准确调谐时混频器输出的混频信号为
10.7MHz此时鉴频器输出电压为0即AFC为
0.当本振由于某种原因如温度电源电压变化或元件参数变化等而变化时即振荡频率发生漂移此时混频器输出的中频信号偏离
10.7MHz此时鉴频器输出一个与本振频率漂移量成正比的误差电压此电压经C2滤波后就得到AFC直流电压通过R1加在变容二极管D1上使D1反偏压改变导致D1等效电容改变.D1通过C1跨接在本振电路两端使本振回路电容改变故本振频率随着改变并使本振频率回复到正确的本振频率值即AFC电路使本机振荡器锁定在所需的频率上保证了收音机的准确调谐.四限幅器限幅器又称为削波器主要作用是限制输出电压的幅度这种电路可用来减小某些信号的幅值以适应不同的要求或保护电路中的元器件.调频收音机抗干扰能力要比调幅收音机强的主要原因就是因为调幅收音机采用了限幅电路.无论是调频信号还是调幅信号在传播的过程中不可避免地要混入干扰信号使其产生寄生调幅和寄生调频其中寄生调幅的影响是主要的它对有用信号产生严重干扰.调幅收音机检波时除检出有用的音频信号外同时也把干扰信号解调出来了.调频收音机则不同音频信号反映在载波频率的变化上可以用限幅器将超过限幅电压值的外来干扰及固有寄生调幅抑止掉.限幅后得到等幅调频波其频率随时间变化的规律在限幅前后无任何变化即无失真.如果在调幅收音机中也设置限幅器尽管可以部分地消除干扰引起的幅度变化但同时也使音频信号严重失真.常见的限幅器有二极管限幅器和三极管限幅器.二极管限幅器简单实用.如图2-16是普通调频收音机中最常用的二极管限幅器.在最12后一级中频放大器的集电极负载上即调谐回路上并联一个阻尼二极管D3就组成了二极管限幅器.二极管的电阻随信号电压变化而变化当信号电压变化较大时二极管的动态电阻随之减小使得中放的负载阻抗减小增益下降.同时由于并联谐振回路的电阻减小使得品质因数Q值下降增益下降即信号的幅值减小从而起到限幅的作用.图2-16四本次实习的套件说明本次实习收音机是AM/FM双波段收音机.采用集成电路除了低放电路以外其他部分都用集成IC2003代替.图2-17是2003内部电路原理图及引脚示意图.图2-17原理图如图2-18所示.现对该电路做一简单介绍:AM部分:由磁性天线接收到的信号通过16号引脚送到IC中经AM高频放大后与12号引脚送来的本机振荡信号混频后经4号引脚送出IC4号引脚输出的465MHz的中频信号经过陶瓷滤波器相当于中周滤波后送回IC的7号引脚.再经中频放大后送检波器输出同时经过AGC电路实现自动增益控制.11脚输出的音频信号经过后级的音频放大器后送到扬声器从而发出动听的旋律.FM部分:拉杆天线接收到FM信号后通过C2耦合到IC的1号引脚经过FM放大器后与15号引脚送进的本机振荡信号混频后产生
10.7MHz的中频信号经3号引脚输出.同样3号引脚输出的信号经
10.7MHz的陶瓷滤波器滤波后送回IC的8号引脚.之13后经中频放大后进行鉴频鉴频后的音频信号同样经过11号引脚输出有波段开关控制AM/FM不同的输出.和AM的音频输出共用一个低频放大器.11号引脚输出的信号通过R2和C14滤波后产生直流电压又经过R1加到变容二极管上实现AFC的控制.图2-1814第三部分一基本元件元器件知识一电阻器电阻英文名resistance通常缩写为R它是导体的一种基本性质与导体的尺寸材料温度有关.电阻的基本单位是欧姆用希腊字母Ω表示电阻的主要职能就是阻碍电流流过.事实上电阻说的是一种性质而通常在电子产品中所指的电阻是指电阻器这样一种元件.欧姆常简称为欧.表示电阻阻值的常用单位还有千欧kΩ兆欧MΩ.1电阻器的种类电阻器的种类有很多通常分为三大类:固定电阻可变电阻特种电阻.在电子产品中以固定电阻应用最多.而固定电阻以其制造材料又可分为好多类但常用常见的有RT型碳膜电阻RJ型金属膜电阻RX型线绕电阻还有近年来开始广泛应用的片状电阻.型号命名很有规律R代表电阻T-碳膜J-金属X-线绕是拼音的第一个字母.在国产老式的电子产品中常可以看到外表涂覆绿漆的电阻那就是RT型的.而红颜色的电阻是RJ型的.一般老式电子产品中以绿色的电阻居多.为什么呢这涉及到产品成本的问题因为金属膜电阻虽然精度高温度特性好但制造成本也高而碳膜电阻特别价廉而且能满足民用产品要求.电阻器也有功率之分.常见的是1/8瓦的色环碳膜电阻它是电子产品和电子制作中用的最多的.在一些微型产品中会用到1/16瓦的电阻它的个头小.再者就是微型片状电阻它是贴片元件家族的一员.常用电阻器的图形符号如表3-1所示.表3-1图形符号名称常用电阻器的图形符号图形符号名称固定电阻带抽头的固定电阻可调电阻变阻器微调电阻t○可调电位器微调电位器热敏电阻光敏电阻2电阻器的标识1直标法.直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出标称阻值和允许偏差的方法.其优点是直观易于判读.2文字符号法.文字符号法是将阿拉伯数字和字母符号按一定规律的组合来表示标称阻值及允许偏差的方法.其优点是认读方便直观可提高数值标记的可靠性多用在大功率电阻器上.15文字符号法规定:用于表示阻值时字母符号ΩRkMGT之前的数字表示阻值的整数值之后的数字表示阻值的小数值字母符号表示小数点的位置和阻值单位.例:Ω33→
0.33Ω3k3→
3.3KΩ3M3→
3.3MΩ3G3→
3.3GΩ3色标法.色标法是用色环在电阻器表面标出标称阻值和允许误差的方法颜色规定如表3-2所示特点是标志清晰易于看清.色标法又分为四色环色标法和五色环色标法.普通电阻器大多用四色环色标法来标注四色环的前两色环表示阻值的有效数字3条色第环表示阻值倍率第4条色环表示阻值允许误差范围;精密电阻器大多用五色环法来标注五色环的前3条色环表示阻值的有效数字4条色环表示阻值倍率5色环表示允许误第第差范围.表3-2色环电阻颜色-数码对照表颜色黑色棕色红色橙色黄色绿色蓝色紫色灰色白色无色银色金色有效数字0123456789乘数10的0次方10的1次方10的2次方10的3次方10的4次方10的5次方10的6次方10的7次方10的8次方10的9次方+/-1%+/-2%+/-
0.5%+/-
0.2%+/-
0.1%+5~-20%+/-20%+/-10%+/-5%允许偏差有一个方便的读法:面对一个色环电阻找出金色或银色的一端并将它朝下从头开始读色环.例如第一环是棕色的第二环是黑色的第三环是红色的第四环是金色的那么它的电阻值是1第三环是添零的个数0这个电阻添2个零所以它的实际阻值是1000Ω即1kΩ.3可变电阻可变电阻又称为电位器电子设备上的音量电位器就是个可变电阻.但是一般认为电位器都是可以被手动调节的而可变电阻一般都较小装在电路板上不经常调节.可变电阻有三个引脚其中两个引脚之间的电阻值固定并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值.第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变.这样可以调节电路中的电压或电流达到调节的效果.电位器的种类很多按调节方式可分为旋转式或转柄式和直滑式电位器;按联数可分为单联式和双联式电位器;按有无开关可分为无开关和有开关两种;按阻值输出函数特性可分为线性电位器A型指数式电位器B型和对数式电位器C型3种.4特种电阻光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱明暗变化而变化的元件光越强阻值越小光越弱阻值越大.如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上万用16表读数将会发生变化.在完全黑暗处光敏电阻的阻值可达几兆欧以上万用表指示电阻为无穷大即指针不动而在较强光线下阻值可降到几千欧甚至1千欧以下.热敏电阻是一个特殊的半导体器件它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化.它是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的叫做温度补偿.常用的电阻音响用音量电位器收音机用音量电位器带开关图3-1常用电阻外形二电容器电容用字母C表示.两片相距很近的金属中间被某物质固体气体或液体所隔开就构成了电容器.两片金属称为极板中间的物质叫做介质.电容器也分为容量固定的与容量可变的.但常见的是固定容量的电容最多见的是电解电容和瓷片电容.不同的电容器储存电荷的能力也不相同.规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量.电容的基本单位为法拉F.但实际上法拉是一个很不常用的单位因为电容器的容量往往比1法拉小得多常用微法μF纳法nF皮法pF皮法又称微微法等它们的关系是:1法拉F=1000000微法μF1微法μF=1000纳法nF=1000000皮法pF在电子线路中电容用来通过交流而阻隔直流也用来存储和释放电荷以充当滤波器平滑输出脉动信号.小容量的电容通常在高频电路中使用如收音机发射机和振荡器中.大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用.而且还有一个特点一般1μF以上的电容均为电解电容而1μF以下的电容多为瓷片电容当然也有其他的比如独石电容涤纶电容小容量的云母电容等.电解电容有个铝壳里面充满了电解质并引出两个电极作为正+负-极与其它电容器不同它们在电路中的极性不能接错而其它电容则没有极性.1电容量的标志方法1直接法用于体积小的电容时有以下规定:遇小数点时用mnp代替小数点例如:1p2表示
1.2pF;4n7表示
4.7nF;33表示
3.3F;2m2表示2200F;2数码表示法一般用三位数字来表示容量的大小单位为pF前两位为有效数字后一位表示倍率-1即乘数但第三位乘数是9时表示*10例如:23102表示:10*10=1000pF223表示:22*10=
0.022F4-1474表示:47*10=
0.47F159表示:15*10=
1.5pF电容常用字母代表误差B:±
0.1%C:±
0.25%D:±
0.5%F:±1%G:±2%J:±5%K:±10%M:±20%N:±30%Z:+80%-20%.2电容器的选用还涉及到耐压的问题.加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压电容器就会被击穿损坏.一般电解电容的耐压分档为
6.3V10V16V25V50V等.17电解电容瓷片电容图3-2独石电容常用电容器外形可变电容三电感器和变压器1电感器电感器简称电感也是构成电路的基本元件在电路中有阻碍交流电通过的特性.其基本特性是通低频阻高频在交流电路中常作扼流降压谐振等.电感器可分为固定电感和可变电感两大类.按导磁性质可分为空心线圈磁心线圈和铜心线圈等;按用途可分为高频扼流线圈低频扼流线圈调谐线圈退耦线圈提升线圈和稳频线圈等.
①小型固定式电感线圈这种电感线圈是将铜线绕在磁心上再用环氧树脂或塑料封装而成.它的电感量用直标法和色标法表示又称色码电感器.它具有体积小重量轻结构牢固和安装使用方便等优点因而广泛用于收录机电视机等电子设备中在电路中用于滤波陷波扼流振荡延迟等.固定电感器有立式和卧式两种其电感量一般为
0.1~3000μH允许误差分为ⅠⅡⅢ三档即±5%±10%±20%工作频率在10kHz~200MHz之间.
②低频扼流圈低频扼流圈又称滤波线圈一般由铁心和绕组等构成.其结构有封闭式和开启式两种封闭式的结构防潮性能较好.低频扼流圈常与电容器组成滤波电路以滤除整流后残存的交流成分.
③高频扼流圈高频扼流圈用在高频电路中用来阻碍高频电流的通过.在电路中高频扼流圈常与电容串联组成滤波电路起到分开高频和低频信号的作用.
④可变电感线圈在线圈中插入磁芯或铜芯改变磁芯的位置就可以达到改变电感量的目的.如磁棒式天线线圈就是一个可变电感线圈其电感量可在一定的范围内调节.它还能与可变电容组成调谐器用于改变谐振回路的谐振频率.2变压器变压器是用做变换电路中电压电流和阻抗的的器件按其工作频率的高低可分为低频变压器中频变压器高频变压器.
①低频变压器低频变压器又分为音频变压器和电源变压器两种它主要用在阻抗变换和交流电压的变换上.音频变压器的主要作用是实现阻抗匹配耦合信号将信号倒相等因为只有在电路阻抗匹配的情况下音频信号的传输损耗及其失真才能降到最小;电源变压器是将220V交18流电压升高或降低变成所需的各种交流电压.
②中频变压器它是超外差式收音机和电视机中的重要元件又叫中周.中周的磁芯和磁帽是用高频或低频特性的磁性材料制成的低频磁芯用于收音机高频磁芯用于电视机和调频收音机.中周的调谐方式有单调谐和双调谐两种收音机多采用单调谐电路.中频变压器的适用频率范围从几千赫兹到几十兆赫兹在电路中起选频和耦合等作用在很大程度上决定了接收机的灵敏度选择性和通频带.
③高频变压器高频变压器又分为耦合线圈和调谐线圈两类.调谐线圈与电容可组成串并联谐振回路用于选频等作用.天线线圈振荡线圈等都是高频线圈.
④行输出变压器它又称为逆行程变压器接在电视机行扫描的输出级将行逆程反峰电压经过升压整流滤波为显像管提供阳极高压加速极电压聚焦极电压以及其它电路所需的直流电压.新产品均为一体化行输出变压器.电感器和电容器一样也是一种储能元件它能把电能转变为磁场能并在磁场中储存能量.电感器用符号L表示它的基本单位是亨利H常用毫亨mH为单位.它经常和电容器一起工作构成LC滤波器LC振荡器等.另外人们还利用电感的特性制造了阻流圈变压器继电器等.3主要参数电感器的主要参数有下列几个:
①电感量标称值与误差36电感器的电感量也有标称值单位有μH微亨mH毫亨H和亨利1H=10mH=
10.μH.电感量的误差是指线圈的实际电感量与标称值的差异对振荡线圈的要求较高允许误差为
0.2%~
0.5%;对耦合阻流线圈要求则较低一般在10%~15%之间.电感器的标称电感量和误差的常见标志方法有直接法和色标法标志方式类似于电阻器的标志方法.目前大部分国产固定电感器将电感量误差直接标在电感器上.
②品质因数电感器的品质因数Q是线圈质量的一个重要参数.它表示在某一工作频率下线圈的感抗对其等效直流电阻的比值即Q=ωL/RQ愈高线圈的铜损耗愈小.在选频电路中Q值愈高电路的选频特性也愈好.
③分布电容指电感线圈匝与匝之间线圈与地以及屏蔽盒之间存在的寄生电容.分布电容使Q值减小稳定性变差为此可将导线用多股线或将线圈绕成蜂房式对天线线圈则采用间绕法以减少分布电容的数值.变压器的主要技术参数
①额定功率指在规定的频率和电压下变压器能长期工作而不超过规定温升的最大输出功率单位为V.A.
②效率指在额定负载时变压器的输出功率和输入功率的比值.即η=P2/P1×100%19
③绝缘电阻表征变压器绝缘性能的一个参数是施加在绝缘层上的电压与漏电流的比值包括绕组之间绕组与铁心及外壳之间的绝缘阻值.由于绝缘电阻很大一般只能用兆欧表或万用表的R×10kΩ档测量其阻值.图3-3常用电感线圈和变压器二半导体器件一二极管二极管按材料可分为硅二极管和锗二极管两种;按结构可分为点接触型和面接触型;按用途可分为整流管稳压管检波管开关管和光电管等.1常用二极管的类型有:
①整流二极管主要用于整流电路即把交流电变换成脉动的直流电.整流二极管为面接触型其结电容较大因此工作频率范围较窄3kHz以内.常用的型号有2CZ型2DZ型等还有用于高压和高频整流电路的高压整流堆如2CGL型DH26型2CL51型等.
②检波二极管其主要作用是把高频信号中的低频信号检出为点接触型其结电容小一般为锗管.检波二极管常采用玻璃外壳封装主要型号有2AP型和1N4148国外型号等.
③稳压二极管稳压二极管也叫稳压管它是用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管其特点是工作于反向击穿区实现稳压;其被反向击穿后当外加电压减小或消失PN结能自动恢复而不至于损坏.稳压管主要用于电路的稳压环节和直流电源电路中常用的有2CW型和2DW型.
④光电二极管光电管又称光敏管.和稳压管一样其PN结也工作在反偏状态.其特点是:无光照射时其反向电流很小反向电阻很大;当有光照射时其反向电阻减小反向电流增大.光电管常用在光电转换控制器或光的测量传感器中其PN结面积较大是专门为接收入射光而设计的.光电管在无光照射时的反向电流叫做暗电流有光照射时的电流叫做光电流或亮电流.其典型产品有2CU2DU系列.
⑤发光二极管发光二极管简写做LED.它通常用砷化镓或磷化镓等材料制成当有电流通过它时便会发出一定颜色的光.按发光的颜色不同发光二极管可分为红色黄色绿色蓝色变色和红外发光二极管等.一般情况下通过LED的电流在10~30mA之间正向压降约为
1.5~3V.LED可用直流交流脉冲等电源驱动但必须串接限流电阻R.LED能把电能转换成光能广泛应用在音响设备数控装置微机系统的显示器上.注意发光二极管是一种电流型器件虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光但容易损坏在实际使用中一定要串接限流电阻工作电流根据型号不同一般为1mA到3OmA.另外由于发光二极管的导通电压一般为
1.7V以上所以一节
1.5V的电池不能点亮发光二极管.同样一般万用表的R×1档到R×1K档均不能测试发光二极管而R×10K档由于20使用15V的电池能把有的发光管点亮.
⑥变容二极管变容二极管是利用PN结加反向电压时PN结此时相当于一个结电容.反偏电压越大PN结的绝缘层加宽其结电容越小.如2CB14型变容二极管当反向电压在3~25V区间变化时其结电容在20~30pF之间变化.它主要用在高频电路中作自动调谐调频调相等如在彩色电视机的高频头中作电视频道的选择.二极管的封装有玻璃封装的塑料封装的和金属封装的等几种.二极管有两个电极并且分为正负极一般把极性标示在二极管的外壳上.大多数用一个不同颜色的环来表示负极有的直接标上-号.大功率二极管多采用金属封装并且有个螺帽以便固定在散热器上.用眼睛来观察发光二极管可以发现内部的两个电极一大一小.一般来说电极较小个头较矮的一个是发光二极管的正极电极较大的一个是它的负极.若是新买来的发光管管脚较长的一个是正极.整流二极管1N4001数字电路中常用的1N4148发光二极管图3-4常用二极管外形2二极管的测试
①普通二极管的测试普通二极管外壳上均印有型号和标记.标记方法有箭头色点色环三种箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的负极有色点的一端为正极.若型号和标记脱落时可用万用表的欧姆档进行判别.主要原理是根据二极管的单向导电性其反向电阻远远大于正向电阻.具体过程如下:●判别极性:将万用表选在R×100或R×1k档两表笔分别接二极管的两个电极.若测出的电阻值较小硅管为几百~几千Ω锗管为100~1kΩ说明是正向导通此时黑表笔接的是二极管的正极红表笔接的则是负极;若测出的电阻值较大几十kΩ~几百kΩ为反向截止此时红表笔接的是二极管的正极黑表笔为负极.●检查好坏:可通过测量正反向电阻来判断二极管的好坏.一般小功率硅二极管正向电阻为几百kΩ~几千kΩ锗管约为100Ω~1kΩ.●判别硅锗管:若不知被测的二极管是硅管还是锗管可根据硅锗管的导通压降不同的原理来判别.将二极管接在电路中当其导通时用万用表测其正向压降硅管一般为
0.6~
0.7V锗管为
0.1~
0.3V.
②稳压管的测试●极性的判别:与上普通二极管的判别方法相同●检查好坏:万用表置于R×10k档黑表笔接稳压管的-极红笔接+若此时的反向电阻很小与使用R×1k档时的测试值相比校说明该稳压管正常.因为万用表R×10k档的内部电压都在9V以上可达到被测稳压管的击穿电压使其阻值大大减小.
③发光二极管的测试:用万用表R×10k档测试.一般正向电阻应小于30kΩ反向电阻应大于1MΩ;若正反向电阻均为零说明其内部击穿.反之若均为无穷大则内部已开路.21
④光电二极管的测试:把光电二极管用黑纸盖住将万用表打到R×1k档两表笔分别接两个管脚若指针读数为几kΩ左右则黑表为正极.这是正向电阻是不随光照而变化的.将两表笔对调测反向电阻一般读数应在几百kΩ到无穷大注意测量时窗口应避开光.然后用手电光照管子的顶端窗口这时表头指针偏转应明显加大光线越强反向电阻应越小仅几百Ω.关掉手电指针读数应立即恢复到原来的阻值这样的光电二极管才是好的.二三极管半导体三极管也称为晶体三极管可以说它是电子电路中最重要的器件.它最主要的功能是电流放大和开关作用.三极管顾名思义具有三个电极由两个PN结构成共用的一个电极成为三极管的基极用字母b表示.其他的两个电极成为集电极用字母c表示和发射极用字母e表示.由于不同的组合方式形成了一种是NPN型的三极管另一种是PNP型的三极管.1三极管的种类三极管的种类很多并且不同型号各有不同的用途.三极管大都是塑料封装或金属封装大的很大小的很小.三极管的电路符号有两种:有一个箭头的电极是发射极箭头朝外的是NPN型三极管而箭头朝内的是PNP型.实际上箭头所指的方向是电流的方向.常用的三极管有90××系列包括低频小功率硅管9013NPN9012PNP低噪声管9014NPN高频小功率管9018NPN等.它们的型号一般都标在塑壳上而样子都一样都是TO-92标准封装.在老式的电子产品中还能见到3DG6低频小功率硅管3AX31低频小功率锗管等它们的型号也都印在金属的外壳上.图3-5常见的三极管外形图我国生产的晶体管有一套命名规则:第一部分的3表示为三极管.第二部分表示器件的材料和结构A:PNP型锗材料B:NPN型锗材料C:PNP型硅材料D:NPN型硅材料第三部分表示功能U:光电管K:开关管X:低频小功率管G:高频小功率管D:低频大功率管A:高频大功率管.另外3DJ型为场效应管BT打头的表示半导体特殊元件.三极管最基本的作用是放大作用它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号当然这种转换仍然遵循能量守恒它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了.三极管有一个重要参数就是电流放大系数β.当三极管的基极上加一个微小的电流时在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流即集电极电流.集电极电流随基极电流的变化而变化并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化这就是三极管的放大作用.三极管还可以作电子开关配合其它元件还可以构成振荡器.2三极管的测试一般可用万用表的R×100和R×1k档来进行判别.
①b极和管型的判断黑表笔任接一极红表笔分别依次接另外二极.若两次测量中表针均偏转很大说明管子的PN结已通电阻较小则黑笔接的电极为b极同时该管为NPN型;反之将表笔对调红表笔任接一极重复以上操作则也可确定管子的b极其管型为PNP型.22
②管子好坏的判断若在以上操作中无一电极满足上述现象则说明管子已坏.也可用万用表的hFE档当管型确定后将三极管插入NPNPNP或插孔将万用表置于hFE档若hEFβ值不正常如为零或为大于300则说明管子已坏.三集成电路集成电路是一种采用特殊工艺将晶体管电阻电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件英文为缩写为IC也俗称芯片.集成电路按功能可分为数字集成电路和模拟集成电路两大类;按其制作工艺可分为半导体集成电路薄膜集成电路厚膜集成电路和混合集成电路等;按其集成度分为小规模集成电路SSI中规模集成电路MSI大规模集成电路LSI和超大规模集成电路VLSI.集成电路的封装形式有晶体管式封装扁平封装和直插式封装.集成电路的管脚排列次序有一定的规律一般是从外壳顶部向下看从左下脚按逆时针方向读数其中第一脚附近一般有参考标志如凹槽色点等.集成电路命名有一定规律.一般是由前缀数字编号后缀组成.前缀表示集成电路的生产厂家及类别后缀一般用来表示集成电路的封装形式版本代号等.常用的集成电路如小功率音频放大器LM386就因为后缀不同而有许多种.LM386N是美国国家半导体公司的产品LM代表线性电路N代表塑料双列直插.常用的集成电路有:NE555时基电路LM324四个集成的运算放大器TDA2822双声道小功率放大器KD9300单曲音乐集成电路LM317三端可调稳压器等.这里有些集成电路的样子:标准的双列直插集成电路:标准的单列直插集成电路:软包封集成电路:功率类集成电路:图3-4常用集成块外形1数字集成电路及其使用
①TTL集成电路在使用时要注意:不许超过其规定的工作极限值以确保电路能可靠工作.TTL集成电路只允许在5V±10%的电源电压范围内工作.TTL门电路的输出端不允许直接接地或接电源也不准许并联使用开路门和三态门例外.TTL门电路的输入端悬空相23当于接高电平1但多余的输入端悬空与非门易引入外来干扰使道路的逻辑功能不正常所以最好将多余输入端和有用端并联在一起使用.在电源接通的情况下不要拔插集成电路以防电流冲击造成电路永久性的损坏.
②CMOS集成电路在使用时要注意:电源电压端和接地端绝对不许接反也不准超过其允许工作电压范围VDD=3~18V.CMOS电路在工作时应先加电源后加信号;工作结束时应在撤除信号后再切断电源.为防止输入端的保护二极管因大电流而损坏输入信号的电压不能超过电源电压;输入电流不宜超过1mA对低内阻的信号源要采取限流措施.CMOS集成电路的多余输入端一律不准悬空应按其逻辑要求将多余的输入端接电源与门或接地或门;CMOS集成电路的输出端不准接电源或接地也不许将两个芯片的输出端直接连接使用以免损坏器件.2模拟集成电路及其使用
①集成运算放大器集成运放:集成运放的品种繁多大致可分为通用型和专用型两大类.通用型集成运放的各项指标比较均衡适用于无特殊要求的一般场合.如CF741单运放CF747双运放CF124四运放等.其特点是增益高共模和差模电压范围宽正负电源对称且工作稳定.专用型集成运放有低功耗型静态功耗在1mW左右如CA3078;高速型转s左右如A715左右如CA3140;高阻型输入电阻在1012;高精换速率在10V/V左右如A725度型失调电压温度系数在1;高压型允许供电电压在±30V左右A772等.专用型除具有通用型的特如CF343;宽带型带宽在10MHz左右如性指标外特别突出其中某一项或两项特性参数以适用于某些特殊要求的场合.集成运放在使用前应进行下列检查:能否调零和消振正负向的线性度和输出电压幅度;若数值偏差大或不能调零则说明器件已损坏或质量不好.集成运放在使用时因其管脚较多必须注意管脚不能接错.更换器件时注意新器件的电源电压和原运放的电源电压是否一致.
②集成直流稳压器直流稳压电源是电子设备中不可缺少的单元.集成稳压器是构成直流稳压电源的核心它体积小精度高使用方便因而被广泛应用.可分为三端固定稳压器如CW78××系列和CW79××系列其中CW78××系列为正电压输出CW79××系列为负电压输出;稳压值有5V6V9V12V15V18V24V;三端可调集成稳压器如CW117/217/317输出的是正电压;CW137/237/337输出的是负电压;多端稳压器如五端稳压器CW
200.其中CW78××/CW79××系列稳压块的外形如下图3-5所示.图3-5三端稳压器外形图在满负荷使用时稳压块必须加合适的散热片;防止将输入与输出端接反;避免接地端GND出现浮地故障;当稳压器输出端接有大容量电容器时应在UI~UO端之间接一只保护二极管二极管正极接UO端以保护稳压块内部的大功率调整管.24
③集成功率放大器集成功放按输出功率的大小可将集成功率放大器分为小中大功率放大器其输出功率从几百mW到几百W.按集成功率放大器内电路的不同可分为两大类:第一类具有功率输出级一般输出功率在几W以上;第二类没有功率输出级又叫功率驱动器使用时需外接大功率晶体管作为输出级输出功率可达十几W到几百W.应在规定的负载条件下工作切勿随意加重负荷杜绝负载短路现象.用于收音机或收录机中的功放电路在其输入端应接一个低通滤波器或接一定容量的旁路电容器以防检波后残余的中频信号窜入功放级.安装时应将集成电路本身的金属散热片接在印制电路板相应的铜箔上应根据耗散功率大小设计铜箔几何尺寸;当电路的耗散功率超过一定值时需另加外散热板.3片状集成电路为实现电子产品的体积微型化近年来电子元器件向小轻薄的方向发展人们发明了表面安装技术即SMTSurfaceMountTechnology.使用表面安装技术的器件片状元器件包括电阻器电容器电感器二极管三极管集成电路等其中片状集成电路最为典型它具有引脚间距小集成度高等优点广泛用于彩电笔记本计算机移动电话DVD等高新技术电子产品中.片状集成电路的封装有小型封装和矩形封装两种形式.小型封装有SOP和SOJ两种封装形式这两种封装电路的引脚间距大多为
1.27mm
1.0mm和
0.76mm.其中SOJ占用印制板的面积更小应用较为广泛.矩形封装有QFP和PLCC两种封装形式PLCC比QFP更节省电路板的面积但其焊点的检测较为困难维修时拆焊更困难.此外还有COB封装即通常所称的软黑胶封装.它是将IC芯片直接粘在印制电路板上通过芯片的引脚实现与印制板的连接最后用黑色的塑胶包封.4集成电路的测试
①a检查集成电路各引脚的直流电压用万用表测量集成电路各引脚与地之间的电压并与标准值相比较就可以发现故障部位.
②b检查集成电路各脚的直流电流用小刀将集成电路引脚与印刷板的铜箔走线刻一个小口把万用表直流电流档串接在电路中测量集成电路的各脚供电电流.如果测得的数据与维修资料上的数据相符则集成电路是好的.
③c测量集成电路各脚与地之间的电阻值用万用表欧姆档测量集成块各脚与地之间的电阻值并与正常值相比较可以判断出不正常的部位.当然采用这种方法时也必须事先知道集成电路各脚正常时的对地电阻值.三其他元器件一扬声器话筒扬声器俗称为喇叭它是收音机录音机音响设备中的重要元件.常见的扬声器有动圈式舌簧式压电式等好几种但最常用的是动圈式扬声器又称电动式.而动圈式扬声器又分为内磁式和外磁式因为外磁式便宜通常外磁式用得多.当音频电流通过音圈时音圈产生随音频电流而变化的磁场在永久磁铁的磁场中时而吸引时而排斥带动纸盆振动发出声音.扬声器在电路图中的符号很形象.音响用的扬声器大多要求大功率高保真.为完美再现声响扬声器又被分为专用的低音中音高音以各司其职.低音扬声器的纸盆不再由单一的材料构成出现了布边尼龙边和橡皮边等扬声器使纸盆更有弹性低音更加丰富.25号筒式扬声器球顶高音扬声器使高音更加清晰.另外还有一种全频扬声器它将高低音扬声器做在了一起.扬声器上一般都标有标称功率和标称阻抗值例如
0.25W8Ω.一般认为扬声器的口径大标称功率也大.在使用时输入功率最好不要超过标称功率太多以防损坏.万用表R1电阻档测试扬声器若有咯咯声发出说明基本上能用.测出的电阻值是直流电阻值比标称阻抗值要小是正常现象.还有一种压电陶瓷片也是一种发声元件它利用压电效应工作既可以作发声元件又可以作接收声音的元件.压电陶瓷有压电效应:如将它弯曲它的表面就会出现异种电荷如反向弯曲电荷的极性也会相反.如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压它就会发生弯曲当电压方向改变时弯曲的方向也随之改变.利用压电效应有了一种声-电电-声转换的两用器件可以当话筒用:对压电陶瓷片讲话使它受到声波的振动而发生前后弯曲当然人的眼睛分辨不出这种弯曲在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出.相反地把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极由于音频电压的极性和大小不断变化压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动推动空气形成声音这时候它又成了喇叭.话筒有电容式的动圈式的等等常用的卡拉OK话筒一般都是动圈式的其实它是动圈式扬声器的反应用.电子制作中常用的话筒是驻极体电容话筒价钱很便宜约一元一个音质也不算差体积很小.二电池电池有两个常用的参数分别为电压和容量.电压主要取决于正负极的材料.一般的干电池电压均为
1.5V而充电电池的电压为
1.2V.容量用放电电流和放电时间的乘积表示.例如容量为500mAh的电池是指该电池用500mA的电流放电能使用1个小时.显然如果用250mA的电流放电就能使用2个小时以此类推.常用常见的电池有锰干电池碱性电池镍镉电池叠层电池钮扣电池等.锰锌干电池标称电压
1.5V便宜但是连续放电性差不适合大电流放电而且不能充电只适用于一些小电流的电子电路碱性电池标称电压也是
1.5V其电解液是水溶氢氧化钾液容量大能大电流放电各方面特性均优于锰干电池.在实际中越是需要大电流的电路碱性电池越能发挥作用.大多数的碱性电池外壳上标有不准充电的中文或是英文但事实上碱性电池是可以充电的最多可以充电几十次.只是对碱性电池只能采取小电流充电的方法以50mA的充电电流为宜而大多数的充电器的充电电流都比较大结果使电池内的液体流出腐蚀电器.LR20代表一号碱性电池LR6代表五号.普通的锰干电池单以R为型号常见的R6P是五号高容量电池.许多计算器上都使用了太阳能硅光电池有光照的时候给钮扣电池充电.太阳能电池有长方形片状的也有晶体管状扁圆形的.一般每片能产生
0.5V的电压需多片串联以提高电压多组并联以增大输出电流.而且一般都和钮扣电池并联以随时把电能存储起来再向小负载供电.26第四部分基本工具一万用表目前的万用表分为指针式和数字式它们各有方便之处很难说谁好谁坏最好是能够备有指针和数字式的各一个.万用表的三个基本功能是测量电阻电压电流所以叫它三用表.现在的万用表添加了好多新功能尤其是数字式万用表如测量电容值三极管放大倍数二极管压降等更有一种会说话的数字万用表能把测量结果用语言播报出来.万用表最大的特点是有一个量程转换开关各功能就是靠这个开关来切换的.基本上用A-来表示测直流电流一般毫安档和安培档各又分几档.V-表示测直流电压高级点的万用表有毫伏档电压档也分几档.V~是用来测交流电压的.A~测交流电流.Ω欧姆档测电阻对于指针式万用表每换一次电阻档还要做一次调零.调零就是把万用表的红表笔和黑表笔搭在一起然后转动调零钮使指针指向零的位置.hFE是测量三极管的电流放大系数的只要把三极管的三个管脚插入万用表面板上对应的孔中就能测出hFE值.注意PNPNPN是不同的.这里有一些万用表的图片:图4-1常见的万用表万用表的测量方法
1.测电阻1测量时电路要先断电2实际测量中选择万用表不同档位测量同一电阻测的结果会有差别具体情况具体分析3测量集成电路或晶体管时由于PN结的作用需进行正反两次测量.
2.测电压1利用测量元件压降的方法检查电路是否正常2测量电压超过24V时双手一定要拿在表笔的绝缘处以防触电危险.
3.测电流271直接测量法2间接测量法:测量电路中电阻两端的电压通过计算求得电流值.二电烙铁电烙铁分为内热式和外热式.内热式的电烙铁体积较小而且价格便宜.实验室多用20~30W的内热式电烙铁.当然有一把50W的外热式电烙铁能够有备无患.内热式的电烙铁发热效率较高而且更换烙铁头也较方便.烙铁头有普通烙铁头和合金烙铁头两种合金烙铁头耐氧化所以使用时要保护好合金层不能用锉刀锉若烙铁头不太吃锡时应用湿布清洁.电烙铁是用来焊锡的为方便使用通常做成焊锡丝焊锡丝内一般都含有助焊的松香.焊锡丝使用约60%的锡和40%的铅合成熔点较低.松香是一种助焊剂可以帮助焊接.松香可以直接用也可以配置成松香溶液就是把松香碾碎放入小瓶中再加入酒精搅匀.注意酒精易挥发用完后记得把瓶盖拧紧.瓶里可以放一小块棉花用时就用镊子夹出来涂在印刷板上或元器件上.电烙铁是捏在手里的使用时千万注意安全.
1.新烙铁的处理新烙铁使用前先做吃锡处理.步骤如下:1新烙铁通电前应先去氧化层.普通烙铁可用锉刀处理.2新烙铁通电使逐渐加热.3将新烙铁头插入松香中用焊锡给烙铁上锡.4上锡后断电冷却电烙铁.
2.把握好焊接温度焊接不同的元器件烙铁的使用温度应略有差异.焊接晶体管和集成电路时烙铁的温度应该较低焊接底板或地线时温度要求高些.当烙铁头碰到松香时如果发出咝啦的声响且有一股烟冒出此时焊出的焊点浑圆发亮;如果烙铁碰到松香后只是慢慢冒烟无咝啦的声响说明温度较低此时焊接焊点发粘发脆容易照成焊.如果冒烟太多或咝啦的声响太响说明温度较高焊接时容易损坏线路板焊点和元器件.
3.注意要点1有良好的接地防漏电击穿和损坏元器件.另外还要有防静电措施.2保持清洁去除烙铁头的氧化物.3不要空烧不用的烙铁应切断电源避免烙铁的电热丝烧坏.4吸锡:将元器件的引脚焊锡去掉可借助吸锡器完成.这里介绍一个简易的方法可用加热烙铁配合多股细铜线点醮松香吸锡待锡流到多股细铜丝后可见焊点的锡基本清除.三示波器略四信号源略28第五部分一元器件准备整机装配及工艺1首先根据元器件清单见表5-1清点所有元器件检查有无缺失现象;目测元件外观检查有无损坏.将检查结果及时上报.2利用色环读出电阻阻值并用万用表测试两者进行比对.将正确的电阻归类放好.3测量变压器原边与副边之间的电阻看有无短路现象.4正确辨别二极管三极管和电解电容的极性.5将所有元器件上的漆膜氧化膜清除干净然后进行搪锡如元器件引脚未氧化则省去此项检查印制板的铜箔线条是否完好有无断线及短路特别要注意板的边缘是否完好.最后根据图5-1所示将电阻二极管进行弯脚.表5-1元器件及结构件清单图5-1电阻二极管弯脚方式立式卧式29二插件焊接
1.按照装配图见图5-2正确插入元件有极性的元件其极性应符合图纸规定.图5-2博士208HAF型收音机装配图
2.焊接要求及要领1焊接前应准备好必需的工具例如电烙铁镊子剪刀斜口钳尖嘴钳焊料焊剂以及等.2焊接顺序:先低后高先小后大先轻后重.电阻器二极管电容器晶体管集成电路大功率管其它元器件.3焊接要领:扶稳不晃上锡适量;掌握好焊接温度和时间.4焊接要求:焊点表面要光滑清洁并要有足够的机械强度大小最好不要超出焊盘不能有虚焊搭焊漏焊保证良好的导电性.
3.具体焊接方法1右手持电烙铁.根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线.焊接前电烙铁要充分预热.烙铁头刃面上要吃锡即带上一定量焊锡.2将烙铁头刃面紧贴在焊点处.电烙铁与水平面大约成45~60°角左右.图5-3为焊接在焊盘中已插好元件引脚的情况.左手向下送锡右手送烙铁.送锡时间决定锡量大小30烙铁停留时间决定加热时间.当焊锡烙铁头在元件引脚根部焊盘处相接触后烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小控制在
0.5~2秒钟.3抬开烙铁头.待焊点处的锡冷却凝固.4用镊子转动引线确认不松动然后可用偏口钳在焊点上方1-2毫米处剪去多余的引线.焊接方法如图5-3所示图5-3焊接工艺如图5-4所示:焊接方法图5-4焊点比较
4.注意二极管三极管的极性以及色环电阻的识别.如图5-5所示.图5-5二极管三极管及色环电阻的识别
5.输入输出变压器不能调换位置.接插件焊接工艺如图5-6所示:31图5-6三组合件准备插件焊接工艺
1.将电位器拨盘装在相应位置上用螺钉刀固定.
2.将磁棒按图5-7所示套入天线线圈及磁棒支架.图5-7磁棒天线装配示意图四装大件
1.将四联电容器安装在印刷电路板正面将天线组合件上的支架放在印刷电路板上并将四联引脚超出电路板部分弯脚后焊牢.
2.天线线圈的1234端分别焊接于相应的位置上.
3.将波段开关焊接在电路板指定位置.五开口检查与试听收音机装配焊接完成后请检查元件有无装错位置焊点是否脱焊虚焊漏焊.所焊元件有无短路或损坏.发现问题要及时修理更正.用万用表进行整机工作点工作电流测量如检查都满足要求即可进行收台试听.六前框准备
1.将电池负极弹簧正极片安装在塑壳上如图5-8所示同时焊好连结点及黑色红色引线.32图5-8电池簧片安装示意图
2.将喇叭安装于前框用一字小螺丝批导入压脚再用烙铁热铆三只固定脚.如图5-9所示.图5-9喇叭安装示意图
3.将拎带套在前框内.
4.将调谐盘安装在双联轴上如图5-10所示M
2.5×5螺钉固定用注意调谐盘方向.图5-10调谐盘安装示意图
5.根据装配图分别将二根白色或黄色导线焊接在喇叭与线路板上.
6.将正极红负极黑电源线分别焊在线路板指定位置.
7.将组装完毕的机心按图5-11所示装入前框一定要到位.图5-11机心安装示意图33第六部分整机调试通过对收音机的通电检测调试了解一般电子产品的生产调试过程初步学习调试电子产品的方法培养检测能力及一丝不苟的科学作风.一仪器设备常用仪器设备有:稳压电源3V;高频信号发生器;示波器可选;毫伏表可选等.二调试一般步骤1检测1通电前的准备工作.自检互检使得焊接及印制板质量达到要求特别注意各电阻阻值是否与图纸相同各三极管二极管是否有极性焊错注意三极管90139014的区别;位置是否装错以及电路板铜箔线条是否有断线或短路焊接时有无焊锡造成电路短路现象.接入电源前必须检查整机正负极间的电阻应大于500欧保证无短路现象.2初测接入电源注意+-极性将频率盘拨到530KHZ无台区在收音机开关不打开的情况下万用表接入开关通路首先测量整机静态工作总电流.或者收音机开关打开万用表接入电池之间来测试.测量时注意防止表笔将要测量的点与其相邻点短接.3试听如果元器件完好安装正确初测也正确即可试听.接通电源慢慢转动调谐盘应能听到广播声可以对线圈在磁棒的位置进行粗调便可收听到电台否则应重复前面要求的各项检查内容找出故障并改正注意在此过程不要调微调电容.在中波段内能收到本地电台后即可进行调试工作.仪器连接方框图如图6-1所示.图6-1仪器连接方框图
2.中频调试本收音机免去首先将双联旋至最低频率点信号发生器置于465KHZ频率处输出场强为10mV/M调制频率为1000HZ调幅度为30%.收音机收到信号后示波器应有1000HZ信号波形用无感应螺丝批依次调节中周且反复调节使其输出最大此时465KHZ中频即调好.3频率复盖34将信号发生器置于520KHZ输出场强为5mV/M调制频率1000KHZ调幅度30%.双联调至低端用无感应螺丝批调节中周振荡线圈收到信号后再将双联旋至最高端信号发生器置于1620KHZ调节双联振荡联微调电容收到信号后再重复将双联旋至低端调中周以此类推.高低端反复调整直至低端频率为520KHZ高端频率为1620KHZ为止频率复盖调节到此结束.
4.统调两点统调法将信号发生器置于600KHZ频率输出场强为5mV/M左右调节收音机调谐旋钮收到600KHZ信号后调节中波磁棒线圈位置使输出最大然后将信号发生器旋至1400KHZ调节收音机直至收到1400KHZ信号后调双联微调电容使输出为最大重复调节600KHZ和1400KHZ统调点直至二点均为最大为止至此统调结束.在高低端反复调2~3次调完后即可用蜡将线圈固定在磁棒上.在中频复盖统调结束后机器即可收到高中低端电台且频率与刻度基本相符.至此放入2节5号电池进行试听在高中低端都能收到电台后即可将后盖盖好.三本机调试由于本机是AM/FM双波段集成收音机所以调试步骤稍微有所不同.调中周这一步由于AM的中周使用的是陶器滤波器固定的滤波值465KHzFM使用的也是陶器滤波器固定的滤波值
10.7MHz所以中周调试可以免掉.频率覆盖和通调与一般步骤相同.不过要分AM/FM两个波段分别调试.由于选用的是四联电容器所以调频率覆盖范围和调跟踪时要注意四联电容器上不同微调电容的作用.下面对调试步骤做一下说明:实习场地有布置好的发射装置调试时要在实习指导教师的统一部署下进行.一1AM部分的调试:1调节频率覆盖实习指导教师将信号发生器置于520KHZ频率后学生可以通过刚组装的收音机接收该信号.根据接收效果适当调节收音机与发射线之间的距离一般情况下靠近发射线的位置接收效果比较明显.将四联电容调至低端用无感应螺丝批可用工具包中的平口螺丝刀代替调节中周振荡线圈B2参见图6-2使收到520KHZ信号再将双联旋至最高端此时实习教师已将信号发生器置于1620KHZ调节四联上的微调电容C2使收到1620KHZ信号.高低端反复调整直至低端频率为520KHZ高端频率为1620KHZ为止频率复盖调节到此结束.2两点统调实习指导教师将信号发生器置于600KHZ频率后调节收音机调谐旋钮四联电容收到600KHZ信号后调节中波磁棒线圈位置使收到信号最强用高频石蜡固定住磁棒线圈.待实习指导教师将信号发生器置于1400KHZ后学生再调节调谐旋钮四联电容直至收到1400KHZ信号后调四联电容上的微调电容C1参见图6-2使收到信号最强.重复调节35600KHZ和1400KHZ统调点直至二点均为最大为止至此统调结束.二1FM部分的调试:1调节频率覆盖实习指导教师将高频信号发生器置于87MHZ频率后将四联电容调至低端调节振荡线圈L3参见图6-2使收到87MHZ信号再将双联旋至最高端此时实习教师已将信号发生器置于109MHZ调节四联上的微调电容C3使收到109MHZ信号.高低端反复调整直至低端频率为87MHZ高端频率为109MHZ为止频率复盖调节到此结束.2两点统调实习指导教师将信号发生器置于92MHZ频率后学生调节收音机调谐旋钮四联电容收到92MHZ信号后调节调谐线圈L2参见图6-2使收到信号最强.待实习指导教师将信号发生器置于104MHZ后学生再调节调谐旋钮四联电容直至收到104MHZ信号后调四联电容上的微调电容C4参见图6-2使收到信号最强.重复调节92MHZ和104MHZ统调点直至二点均为最大为止至此统调结束.图6-2整机调试时所要调节的元件36有兴趣的同学可以对集成IC进行测试下表6-1给出了参考数据.表6-1四验收:1外观:机壳及频率盘清洁完整不得有划伤烫伤及缺损.2印制板安装整齐美观焊接质量好无损伤.3导线焊接要可靠不得有虚焊特别是导线与正负极片间的焊接位置和焊接质量要好.4转动部分灵活固定部分可靠后盖松紧合适.5性能指标要求:1频率范围AM:535~1605KHz;FM:88~108MHz2灵敏度较高相对3音质清晰宏亮噪音低.五知识与技能考核目标:1焊接工艺;40分2调试效果;20分3整机性能;10分4成品外观;10分5实训报告;20分六实习报告要求实习报告用统一A4纸张书写.内容包括:1实习报告封面2收音机原理简述3安装工艺要求及步骤简述4安装调试过程中出现的问题5实习心得371。