收音机经典电路分析步骤(电路识图46-从装配收音机学习电子技术)
收音机经典电路分析步骤(电路识图46-从装配收音机学习电子技术)广播电台发射的高频调幅波信号,经磁性天线L1,C1,C2a。调谐回路选择后,通过L1,L2耦合,送到变频级中VT1的基极。下图为六管超外差式晶体管收音机的电路原理图,电路原理分析如下:3、可以掌握常用的串联电路、并联电路、分压电路等电路工作原理。4、可以掌握LC谐振电路工作原理,例如收音机的输入调谐电路就是使用了LC串联谐振电路,选频放大器中也使用了LC并联谐振电路。天线调谐回路接收广播电台发射的高频信号,送入变频级,变频级中本机振荡器产生的振荡信号的频率比输入高频信号高465KHz,这两个信号同时送入混频器进行混频,产生一系列新的频率信号,这些信号经过混频器输出端的调谐回路选择后,只允许差频信号465KHz通过。这样,任意一个广播电台的信号经过变频级后总是固定的频率465KHz。这个固定的中频信号再经过中频放大器放大到一定程度后,送入检波级检出音频信号,在经过低频前置放大器和低频功率放大
如果能真正意义上装配一个分立元器件收音机,那么动手能力将会迅速提高,关键是要认真、真正的装配收音机,通过这一装配活动真正学习动手技能。
不要小看收音机,收音机涉及的电子电路面比较广,学好收音机电路工作原理可以掌握下列一些电子电路的工作原理。
1、可以掌握基本的电子元器件知识,包括外形识别,电路图形符号识别,重要特征性,检测方法等。
2、可以掌握常用电子元器件的典型应用电路。
3、可以掌握常用的串联电路、并联电路、分压电路等电路工作原理。
4、可以掌握LC谐振电路工作原理,例如收音机的输入调谐电路就是使用了LC串联谐振电路,选频放大器中也使用了LC并联谐振电路。
天线调谐回路接收广播电台发射的高频信号,送入变频级,变频级中本机振荡器产生的振荡信号的频率比输入高频信号高465KHz,这两个信号同时送入混频器进行混频,产生一系列新的频率信号,这些信号经过混频器输出端的调谐回路选择后,只允许差频信号465KHz通过。这样,任意一个广播电台的信号经过变频级后总是固定的频率465KHz。这个固定的中频信号再经过中频放大器放大到一定程度后,送入检波级检出音频信号,在经过低频前置放大器和低频功率放大器放大,推动扬声器发出声音。
二、六管超外差式晶体管收音机的工作原理下图为六管超外差式晶体管收音机的电路原理图,电路原理分析如下:
1、天线调谐输入回路广播电台发射的高频调幅波信号,经磁性天线L1,C1,C2a。调谐回路选择后,通过L1,L2耦合,送到变频级中VT1的基极。
2、混频和本级振荡电路由本机振荡电路和混频器组成的电路又称变频级,晶体管VT1兼做振荡和混频器。振荡回路由VT1,L3,C5,C2b C4,L4组成。它能产生一个比输入信号频率高465KHz的等幅振荡信号。C2为基极旁路电容,C3为耦合电容,使本机振荡信号从L4中间抽头经C3耦合到CT1的发射极,形成正反馈,再经VT1放大后从集电极输出至振荡谐振回路,从而产生本机振荡信号。电台信号和本机振荡信号在VT1中混合。由于晶体管的非线性作用,将产生多种频率的信号,其中有一种是本机振荡频率和电台频率相差465KHz的中频信号。因中频变压器T3的谐振频率为465KHz,所以只有465KHz的中频信号才能在这个并联谐振回路产生电压降,而其他频率信号几乎被短路。在调谐(调台)时,C2a,C2b采用同轴的双联可变电容器,以便本机振荡频率和输入回路的谐振频率同时改变,并始终比输入回路谐振频率高465KHz。这需要仔细地进行统调。
3、中频放大级中频放大级一般由两级组成。VT2和VT3做中频放大,中放回路的中频变压器T4,T5谐振在465KHz,由于有两级中放,所以有较好的灵敏度与选择性。图中C9,C13为中和电容。用它来消除中频放大电路中的寄生振荡。有的收音机电路中不接中和电容。当出现寄生振荡时,可用1~3pF的电容器接在中放管基极和中周一次线圈下端来消除。如手头无1~3pF的电容器,可用两段绝缘细导线拧好代替电容。
4、检波级检波级由二极管VD,C16和电位器RP等组成,其作用是从调幅波中检出音频信号。
5、低频前置放大级低频前置放大级由VT4组成,起电压放大作用,为低频功率放大级提供具有一定输出功率的音频型号。为了获得较大的功率增益,这部分电路的输出采用变压器耦合,同时为了适应推挽功率级的需要,变压器T6的二次侧有中心抽头,把本机的输出信号对中心头分成大小相等,相位相反的两个信号,分别推动推挽管VT5,VT6工作。
6、低频功率放大级T6,T7,VT5,VT6组成变压器耦合推挽功率放大电路,VT5,VT6分别放大音频信号的半个周期,即一管导通,另一管截止交替工作,而输出变压器T7通过一、二次侧耦合在扬声器上就得到完整的音频信号。
为避免接受强弱信号存在差异,上图所示收音机电路中采用了自动增益控制电路(AGC电路)。它是由C7,R9组成的直流负反馈电路,检波后的音频信号的一部分,通过R9送回到VT2基极,由于C7对交流信号(音频信号)相当于短路,其直流成分送到VT2的基极,当收到较强的电台信号时,检波输出的音频信号增大,使VT2基极电位升高,集电极电压下降,使VT2增益降低(这个控制电压极性与VT2基极原有的偏置电压反相),从而保持检波输出信号大小基本不变,这样就达到了自动增益控制的目的。
上图中R14,C19为去耦滤波电路。低频功率放大级消耗功率较大,瞬时电流大,易对前面供电电压造成波动,尤其当电池陈旧、电压下降、内阻增大时,对前级影响更大。若不加此电路会产生低频自激振荡,产生汽船般“卟卟”声振荡,使收音机无法正常工作。加入此电路后,可消除低频自激振荡。
R10为负反馈电阻,构成级间电压并联负反馈电路,以改善收音机稳定性。由于变压器同名端的作用,R10在输出变压器二次绕组端子接错时,会形成正反馈,因此将产生自激振荡,这时只要把R10从变压器一端接到另一端即可。
中频变压器也称中周,它是中频放大级的耦合器件,普通使用的是单调谐封闭磁芯型结构,它的一、而绕组同绕在一个磁芯上,外面套着一个磁帽。最外层还有一铁外壳,既做紧固又做屏蔽之用。靠调节磁帽和磁芯的间隙来调节线圈的电感量。
本机振荡线圈也多做成和中频变压器一样的外形,与中周配合使用。也有只绕在骨架上而没有铁壳的振荡线圈,购买时要注意所需配用的可变电容器是否合适。
电路的有关元器件参数见下表所示。
三、超外差式晶体管收音机的安装焊接技术收音机性能的好坏,不仅取决于电路原理的设计,还与元器件质量、整机布局、安装调试的工艺水平等直接相关。因此在装配过程中应注意以下几点。
1、装配前,应先对照元器件清单对所供元器件、紧固件等进行核对;对电阻、电容、天线线圈、中频变压器、晶体管等要用万用表逐一检测其好坏;晶体管最好用晶体管特性图示仪观察其特性曲线,测量放大倍数值及穿透电流大小,一般要求高频管穿透电流小于50微安,为使收音机噪声低,且工作状态相对稳定,原则上选穿透电流最小的高频管做变频级,穿透电流最小的低频管用在低频功放第一级。为保证收音机有足够的灵敏度和音频输出功率,各级放大器的放大倍数选择要适宜。
2、装配顺序以从后到前为宜,即先装低频功率放大级、再装低频前置放大级、接着装检波级、中频放大级、最后装变频级。
3、安装过程中,要根据印制电路板上每个元器件的空间位置,对元器件整型。焊接时每个元器件的焊接时间不宜过长,焊锡不要过多,以免烫坏元器件或发生短路。不要在整机通电时焊接,焊接前必须先对元器件进行去氧化膜搪锡处理,以免虚焊或脱焊。
四、收音机的调试技术犹豫新装配的收音机,其各种元器件的参数误差和线路分布电容的影响,往往会使晶体管偏置电流失常和调谐回路严重失谐,使收音机不能正常工作或完全不能工作。因此,收音机装配好后,要进行仔细的电路调试,才能达到预定的性能指标,以获得良好的收音效果。调试步骤如下:
1、检查元器件收音机元器件焊接完后,应对照电路图按顺序检查一遍,如检查每个元器件的规格型号、参数、安装位置、引脚接线是否正确;中频变压器的安装次序和一、二次绕组的接线位置是否正确;每一个焊点是否有漏焊、虚焊和搭锡短路现象,线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上;分段绕制的磁性天线线圈的安装方向是否正确。
2、测量用万用表Rx100档测量整机电阻,阻值应大于500欧姆,如阻值较小,应检查电路是否短路,晶体管电极是否接错,元器件间有无短路、短路情况,阻容元件是否合格。
3、调整各级晶体管的静态工作点以上步骤均完成后,便可接通电源,调整各级晶体管的静态工作点。
1)测量电源电压,应在5.8~6V之间。
2)将双联可变电容器全部旋入或旋出,找一个没有电台的位置,此时扬声器应无声。
3)静态工作点的调整,应有末级开始,逐渐向前推进。防止前级有信号输入,使后级处于工作状态,误将动态电流认为是静态电流。
4)暂用一个电位器和一个保护电阻串联,代替所要调整的偏流电阻。保护电阻的阻值。通常取原电路图上给出参考偏流电阻值的一半;电位器的阻值,通常取原电路图给出的偏流电阻阻值的1~2倍。如果没有电位器,也可以用不同阻值的电阻分别接入电路调整工作点。但要注意,每次换接电阻时,必须切断电源,以免偶然短路,烧坏晶体管。
5)将集电极电路的印制导线切开一点,串入毫安表,调节电位器,使集电极电流达到要求数值。然后将电位器及保护电阻焊下来,换上等效电阻,再检查一下集电极电流是否合适。如与要求值相差不多,就可以将测试点用锡封死,进行下一级的调整。
6)也可以采用调节偏流电阻,测量发射极电阻上的电压,再计算静态工作电流的方法调整。此种方法虽然容易产生误差,但要比直接测量集电极电流方便。这种方法常在检查电路、核对静态工作电流时应用。
4、调整中频频率中频变压器安装以后是需要调整的,这是因为它所并联的电容器的容量总有误差,底板的布线间也存在有大小不等的分布电容,这些因素会使中频变压器失谐。
1)将信号发生器的频率调整在465KHz,使它发生调幅信号。将信号发生器的输出线套在收音机的磁性天线上,或将收音机靠近信号发生器。将双联可变电容器全部旋入,音量控制电位器开到最大,此时收音机应能收到信号发生器发出的调幅信号。如果收不到,可将信号发生器的输出线串联一个0.01微法的电容器,接到调谐输入回路可变电容器的定片上。
2)在收音机收到的信号中,如混有电台的广播声,可用一根导线,将双联可变电容器的振荡连短路。
3)将万用表置于50mA或100mA档,串接在末级功率放大管的集电极回路中,通过观察动态电流的变化来判断中频变压器是否调准。
4)中频变压器的调整顺序是由后到前,先调第三级再调第二级,最后调第一级。
5)调整中频变压器,使扬声器输出信号最强,电流表的读数最大。然后再调整信号发生器,使输出的中频信号减弱,以收音机刚收到信号为度。
6)再次调整各级中频变压器,使输出信号最大。在调整过程中,要随时减弱输入的中频信号强度,使收音机工作在小信号状态,以免自动增益控制电路起作用,影响对调谐点的判断。经过反复调整使各级中频变压器都调谐在中频频率上。
7)在调整过程中,如果产生自激振荡(有尖叫声或嘟嘟声),则应先设法排除故障,然后再进一步调整。
8)如果没有信号发生器,可以利用一台成品收音机,从收音机的检波器输入处引出中频信号,用1米长的双股塑料线就爱那个信号耦合到待调整的收音机中,调整产品收音机,使它收到一个电台的广播信号,利用它做信号源,调整待调收音机的中频频率。方法与采用信号发生器时相同。
9)调整中频变压器磁芯要用无感工具,避免调解时产生感应现象,影响变压器的磁力线分布。调整磁芯时,不要用力过猛,以防止将磁芯调碎。
5、调整频率范围收音机的中波段频率范围是535~1605KHz,为满足频率覆盖,收音机的实际频率范围一般调在525~1640KHz。调整频率范围也叫对刻度,它是靠调整本机振荡频率来实现的。具体步骤如下:
1)调信号发生器,输出525KHz调幅信号,并将其输出端靠近收音机的磁性天线。
2)将双联可变电容器全部旋入,调节指针对准525KHz刻度,并调节振荡线圈磁芯,使收音机收到此信号。
3)调整信号发生器频率为1640KHz,将双联可变电容器全部旋出,调节指针对准1640KHz刻度,调整补偿电容使收音机收到此信号为止。
4)按上述步骤再复调一次,即调整完毕。
若没有信号发生器,可以按照下述方法进行
1)将双联可变电容器调到最低端,调节指针对准最低刻度,找一个熟悉的低端电台,如640KHz的中央电台;将双联可变电容器旋出1/5,调节中频振荡线圈磁芯,使收音机受到这一电台广播。
2)再找一个熟悉的高端电台,如1350KHz的南阳台(双联可变电容器的极片旋出4/5时),调节中频振荡回路的补偿电容,使收音机受到这一电台广播。
3)最后再复调一遍即可。
6、统调影响收音机灵敏度和选择性的一个重要原因是:输入调谐回路与本机振荡回路谐振频率之差不是在整个频段内都为465KHz。为解决这个问题,必须调整输入调谐回路的谐振频率,使两者频率差始终等于465KHz,这一调整过程叫做统调。统调是在频率低、中、高3端各取一个频率,如600KHz,1000KHz,1500KHz,进行调整,也叫三点统调。具体方法如下:
1)调整信号发生器,输出600KHz频率信号,调节可变电容器,使收音机收到此信号,然后移动调谐线圈在磁棒上的位置,使收音机输出最大。
2)调整信号发生器,输出1500KHz信号,调整可变电容器使收音机受到这一信号,然后调节输入回路的微调可变电容,使收音机输出最大。
3)按上述方法再复调一次即可。
4)如果没有信号发生器,可利用640KHz,1370KHz附近的电台信号校准。调整方法与上相同。
5)检查三点统调中间一点是否在1000KHz左右,将信号发生器调至1000KHz,旋转并在天线连上的半可变电容器C1,若电容在原来位置上声音最响说明三点统调正确,若要加大C1才能使声音达到最大,则应加大串接在振荡线圈上的电容C5,并重新统调,若要减小C1才能使声音最大,应减小C3,并重新统调。反复按照上述步骤操作,直到满足要求。若无信号发生器,可调至980khz或1020KHz电台,按前述步骤进行统调。
7、试听
收音机调整好以后,就可以进行试听了,试听时可以通过与成品收音机对比,检验它的灵敏度,选择性等各项指标。