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桂林电子科大学电路实训设计设计课题基于集成芯片SC1088的调频收音机的设计与组装调试系别电子信息工程系专业通信技术专业班级00000学号000000000姓名000000指导教师000000000000002011年1月1日目录一.前言……………………………………….3二.超外差调频接收电路……………………….3三.调频收音机电路设计与制作...………………
51、SC1088芯片资料…………………………
52、PADS2007绘制原理图与PCB布线.……
73、打印PCB.…………………………………
84、转印.……………………………………….
95、腐蚀电路板..………………………………
96、打孔……………………………………….
107、焊接……………………………………….
108、调试……………………………………….12四.元件说明……………………………………
131、元件清单….………………………………
132、元件说明.…………………………………13五.____……………………………………15基于集成芯片SC1088的调频收音机的设计与组装调试一前言集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好以及易于使系统整机实现少调整和不调整等优点,通信电路正迅速向急方向发展不仅集总参数电路正在迅速集成化,分布参数电路也在集成化随着集成电路设计与工艺技术的进步,现在已有可能将一个电子系统或其子系统集成在一个芯片上,称为系统集成它改变了用通用元、器件组装电子系统的传统方法,而直接将系统制作在芯片上,从而大大促进了系统、电路与工艺的结合二超外差调频接收电路图(2-1)超外差调频接收电路系统框图调频接收电路分为直接放大式和超外差式两大类直接放大式收音机电路简单,一般只用1—4只晶体管和一些基本元件,易于__调试,成本低,但它的灵敏度低,选择性不太好超外差输入__和本机振荡__产生一个固定中频__的过程因为,它是比高频__低,比低频__又高的超音频__,所以这种接收方式叫超外差式超外差式收音机就是利用这种方式,把接收到的频率不同的电台__都变成固定的中频__(465kHz再由放大器对这个固定的中频__进行放大,同时在选择回路(输入回路)或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器和直接放大式相比较,超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳定,选择性好而失真度小等优点,在实际生活中有着广泛的应用灵敏度是指收音机接收微弱__的能力;选择性是指接收有用__抑制无用__的能力,也就是分隔邻近电台的能力;失真度是指收音机输出__波形与输入__波形相比失真的程度灵敏度、选择性、失真度都是收音机的主要性能指标将所要收听的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率(在我国为465KHz),然后再进行放大和检波这个固定的频率,是由差频的作用产生的如果我们在收音机内制造—个振荡电波通常称为本机振荡,使它和外来高频调幅__同时送到一个晶体管内混合,这种工作叫混频由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率,这就是外差作用采用了这种电路的收音机叫外差式收音机,混频和振荡的工作,合称变频外差作用产生出来的差频,习惯上我们采用易于控制的一种频率,它比高频较低,但比音频高,这就是常说的中间频率,简称中频任何电台的频率,由于都变成了中频,放大起来就能得到相同的放大量调谐回路的输出,进入混频级的是高频调制__,即载波与其携带的音频__经过混频,输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了,但音频__的形状没有变通常将这个过程混濒和本振的作用叫做变频变频仅仅是载波频率变低了,并且无论输入__频率如何变化最终都变为465KHz,而音频__包络线的形状没变混频器输出的携音频包络的中频__由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大,从而使得到达二极管检波器的中频__振幅足够大二极管将中频__振幅的包络检波出来,这个包络就是我们需要的音频__音频__最后交给低放级放大到我们需要的电平强度,然后推动扬声器发出足够的音量若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度,在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频根据超外差收音机的原理,我们分成以下几个模块调谐回路、变频回路(包括本振电路、混频电路和选频电路)、中频放大(中放)回路、检波及A__回路、低放级回路、功放级回路三调频收音机电路设计与制作图3-1调频收音机电路设计总图
1、SC1088芯片资料封装为SOP-16图(3-2)管脚名称及排列图(3-3)图(3-4)SC1088芯片内部电路各引脚功能图(3-5)
2、PADS2007绘制原理图与PCB布线⑴绘制PADSLogic原理图如下图图(3-6)绘制PADSLogic原理图时,芯片SC
1088、变容二极管BB
910、开关S1等为库文件中没有的,需要自己绘制CAE草图,电源输入端口POWER可用CON2代替⑵用PADSLayout进行布局和布线PCB绘制注意事项:1元件布局按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于__流通,并使__尽可能保持一致的方向,输入在左边,输出在右边;或者以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局同时对于接插件及电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求,若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应2布局的最重要的原则之一是保证布线的布通率,__器件时要注意网线的连接,把有网线关系的器件放在一起,而且能大致达成互连最短,要注意如果两个器件有多个网线的连接时要通过旋转来使网线的交叉最少
③走线要有合理的走向如输入/输出,防止相互干扰最好的走向是按直线,但一般不易实现,最不利的走向是环形
④走线尽可能短;高频线应园滑,不得有尖锐的倒角,拐弯也不得采用直角
⑤尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是地线>电源线>__线,普通__线宽为40-50mil与芯片SC1088相连的连线最好用24mil电源线为60~80mil.本次实训所绘制的PCB元件密集,走线也较短,因此我们可以不采用敷铜布局和布线如下图图(3-7)注芯片SC1088设置为底层,其他元件都为顶层
3、打印PCB用PADSLayout进入C__编辑菜单,将文件生成*.pho和*.dri的文件,在利用CAM350软件连接打印机进行打印打印机为油墨型打印机,打印纸为油印纸打印效果如下图图(3-8)
4、转印转印前需用砂纸将铜板表面的氧化铜打磨掉使表面光滑.利用转印机或者电熨斗(温度控制在180度左右)将PCB从油印纸转移到铜板上
5、腐蚀电路板将转印有PCB如有断线可用油性笔修补的铜板放入腐蚀液中进行腐蚀.腐蚀时需注意:
①铜板要与PCB尺寸大体相当
②腐蚀液的配制比例:盐酸:双氧水:水=2:1:13腐蚀时可多块板子一起腐蚀腐蚀液对皮肤有伤害,注意安全4腐蚀产生气体有毒性,请保持环境通风5废液不可乱倒应回收到废液桶内腐蚀以后电路板如图图(3-9)腐蚀以后用砂纸将铜线表面的油墨擦洗干净,等电路板干燥后立即涂抹松香水保护铜线防止氧化
6、打孔等松香水干以后选择合适大小的钻头对准电路板的孔进行钻孔
7、焊接焊接顺序
1.电阻
2.电感
3.瓷片电容
4.二极管及三极管
5.按键及电解电容
6.音频接口及开关
7.自制电感
8.贴片芯片焊接前认真核对元件放置位置是否准确,元件极性是否正确如极性电容、变容二极管、发光二极管、三极管、集成芯片芯片焊接时可用尖烙铁头进行快速焊接烙铁温度不宜超过350度也可使用平头烙铁进行拖焊.如果一次焊接不成功须等芯片冷却后进行二次焊接.焊接完毕后认真检查元件是否装错是否有虚焊漏焊等焊接完成电路板顶层效果图图(3-10)电路板底层效果图图(3-11)
8、调试
①调试时应带上耳塞此处耳塞有两个作用既当作声音输出设备又用作天线.
②调节电感L1的间距即可调节电感量的大小来改变频率间距越小电感越大频率越小.反复细心调节使调频广播电台的频率为88-108MHZ
③调试时先按复位键,然后按搜索按钮,电路自动地由频率低端向高端搜索电台,一旦搜索到电台__,调谐自动停止芯片管脚参考直流电压(不同电路具体电压不同,此表仅作参考)管脚编号12345678管脚电压
2.61V
0.20V
2.5V
2.79V
2.79V
2.5V
2.5V
1.75V管脚编号910111213141516管脚电压
2.26V
2.
260.92V
0.92V
2.24V0V
1.95V
1.31V表(3-1)三极管9014集电极电压应大于
0.5V,9015电压应发射极大于1V常见故障及排除1发光二极管不亮__时极性判断错2耳机无声音输出﹡音频接口连接有误,正确的连接如图(3-12)﹡电位器将音量控制为零,可调节电位器到合适位置﹡三极管__错误,本电路中9014和9015为不同三极管,应确保其位置正确﹡芯片SC1088未工作,可能连接原理图时芯片4管脚未接Vcc﹡耳机有杂声声却无电台,可能变容二极管__错误示意图(3-13)实物图(3-14)
四、元件说明
1.元件清单⑴电阻1K1只
5.6K1只22K1只150K1只⑵电位器5K1只⑶瓷片电容82P1只1044只1811只2022只2212只3311只3322只3331只4711只4721只⑷电解电容100uF1只⑸色环电感
4.7uH2只⑹电感线圈6圈1只⑺变容二极管BB9101只⑻发光二极管红色1只⑼三极管90141只90151只⑽集成ICSC10881只⑾开关5管脚1只⑿按钮小号2只⒀音频接口5管脚1只⒁电池5号2只⒂电池盒1只
2、元件说明
①电阻图(4-1)在本次课程设计中可以根据色差法对电阻进行识别如下表格(4-1)色差法表值棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银12345678905%10%3电解电容和瓷片电容图(4-2)如图4-2所示为电解电容,在__电解电容时要求电容的管脚长度要适中,要正确判断管脚的正,负极,否则不能完成实现收音功能并且电解电容要紧贴电路板立式__焊接,太高会对接收接收质量有影响如图4-3所示为瓷片电容, 瓷片电容和电解电容一样,要求其管脚的长度要合适在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性图(4-3)4电感﹡自制电感线圈图(4-4)图(4-4)铜线选择直径
0.5mm左右,线圈直径3—4mm最佳本次课程设计中电感线圈为6圈(电感对接收电路的频率范围尤其重要,应务必绕规则)﹡色环电感图(4-5)本次课程设计使用
4.7uH色环电感,无极性,其识别方法和色环电阻一样
五、____
①②。