创新实践教案创新实践教案编著:二二O一一年十一月一一年十一月电子设计与实践1 无线电通讯与超外差收音机无线电通讯与超外差收音机的原理与设计的原理与设计P952 P95无线电波的传播无线电波的传播无线电波的接收无线电波的接收超外差收音机电路分析超外差收音机电路分析集成单片式收音机实践集成单片式收音机实践3 民用波段的划分民用波段的划分收音机：收音机：中波段中波段525KC-1605KC短波段短波段1.6MC-26MCFM波段波段88MC-108MC电视机：电视机：LVHF（甚高频低段）（甚高频低段）48.5MC92MCHVHF（甚高频高段）（甚高频高段）167MC223MCUHF（特高频段）（特高频段）223MC958MC增补频段增补频段:92MC167MC卫星电视卫星电视：2.5GC86GC（另分上行（另分上行/下行）下行）移动通讯移动通讯：AMPS（移动模拟通信业务）（移动模拟通信业务）0.8GC1GC（再分为上行和下行波段）（再分为上行和下行波段）PCS（个人全数字通信业务）个人全数字通信业务）1.8GC1.99GCPCSH（个人全数字通信业务高段）（个人全数字通信业务高段）2GC以上以上4无线电波的传播无线电波的传播 1、无线电波、无线电波是电磁波，由是电磁波，由电磁振荡电磁振荡产生。产生。2、电场和磁电场和磁场不断场不断交替交替地地产生，并向空产生，并向空间传播，其电间传播，其电场与磁场总是场与磁场总是互相垂直互相垂直的。的。电波靠电场电波靠电场还是磁场传还是磁场传播播? ?5天波、地波与直射波天波、地波与直射波地波地波天波天波直直射射波波发射与接收方式发射与接收方式由由_来决定。来决定。6地波地波1、定义：、定义：沿沿地球表面地球表面空间向外空间向外传播的无线电波叫地波。传播的无线电波叫地波。2、特点：、特点：1).可以可以绕过障碍物绕过障碍物继续向前传播继续向前传播。2)稳定可靠稳定可靠。3、用途：、用途：中波，长波中波，长波的传播。的传播。1)超远程无线电通讯。超远程无线电通讯。2)导航。导航。3)无线电无线电广播。广播。4)移动移动通讯。通讯。71、定定义义；依依靠靠电电离离层层的的反反射射作作用用传传播的无线电波。播的无线电波。2、特特点点：其其传传播播受受外外界界影影响响较较大大，它它与与电电离离层层强强度度、太太阳阳辐辐射射强强度度等等多多种种因因素素有有关关，由由于于这这些些原原因因收收音音机机夜晚夜晚收到的电台收到的电台比白天多。比白天多。3、用途：、用途：短波传播。短波传播。无线电广播无线电广播8（三）空间波（三）空间波 1、定义：、定义：沿沿直线传播直线传播的无线电波。的无线电波。2、特点：、特点：1）沿地面传播时距离短，（）沿地面传播时距离短，（60KM）。）。2）大气干扰小能量损耗小。）大气干扰小能量损耗小。3）信号较强且稳定。）信号较强且稳定。3、用途：微波、用途：微波1）.电视广播电视广播2）雷达）雷达3）卫星通讯）卫星通讯9电波电波? ?是是高频高频还是还是低频低频?是是高压高压还是还是低压低压? ?10答案答案: :无线电波是无线电波是高频高频只只有有波波长长足足够够短短，即即频频率率足足够够高高的的电电磁磁波波，才才能能有有足足够够的的能能量量由由天天线线发发射射出出去去。因因此此,高高频频电电波也叫波也叫“射频（射频（RF）”因因此此，无无线线电电广广播播要要用用高高频频电电磁磁波波驮驮载载上上有有用用的的低低频频电电波波(信信号号)才才能能很很方方便便地地在在空空间间进进行行传传播。播。而且而且,不同的广播电台，不同的广播电台，采用不同频率的载波采用不同频率的载波，就能彼此就能彼此互不干扰。互不干扰。11无线电波的发射无线电波的发射一、载波的调制与解调一、载波的调制与解调 （一）载波（一）载波 高高频频振振荡荡电电路路产产生生的的高高频频、等等幅幅电电磁磁波波，叫叫做做载载波。载波是运输工具，起波。载波是运输工具，起运载低频运载低频信号的作用。信号的作用。 （二）调制（二）调制 用低频信号用低频信号控制控制高频载波的高频载波的过程。过程。 （三）解调（三）解调 从已调波中，将低频调制信号从已调波中，将低频调制信号还原还原出来的出来的过程。过程。 12调制调制用用低频信号控制高频载波低频信号控制高频载波的过程叫做的过程叫做调制调制1、调幅：调幅：载波的载波的幅度幅度被被低频信号低频信号控制控制，这种调制叫调幅，这种调制叫调幅2、调频：、调频：载波的载波的频率频率被被低频信号低频信号控制控制，这种调制叫调频，这种调制叫调频13载载波波与与调调幅幅调调频频载载波波调调制制波波调调幅幅波波调调频频波波P8114解调方式解调方式调幅波调幅波检波器检波器调频调频波波鉴频鉴频器器15无线电发射机的结构与波形图无线电发射机的结构与波形图声声/电电转换转换载波发生器载波发生器调制器调制器射频功射频功率放大器率放大器P98调幅调幅?调频调频?16 P95无线电波的传播无线电波的传播无线电波的接收无线电波的接收超外差收音机电路分析超外差收音机电路分析集成单片式收音机实践集成单片式收音机实践17无线电无线电接收机技术发展史接收机技术发展史1、矿石检波收音机、矿石检波收音机、2、多管直放式收音机，、多管直放式收音机，3、超外差收音机。、超外差收音机。4、单片式集成电路收音机、单片式集成电路收音机18矿石检波收音机结构图矿石检波收音机结构图优点：不用电池优点：不用电池19超外差式收音机超外差式收音机特点：特点： 把把接接收收到到的的电电台台信信号号与与本本机机振振荡荡信信号号同同时时送送入入变变频频管管进进行行混混频频，并并始始终终保保持持本本机机振振荡荡频频率率比比外外来来信信号号频频率率高高455kHz455kHz，通通过过选选频频电电路路取取两两个个信信号号的的“差差额额”进进行行中中频频放大。这就叫做放大。这就叫做超外差技术超外差技术。20超外差调幅收音机的组成与波形图超外差调幅收音机的组成与波形图F本本=F信信+F中中F信信取差频取差频F中中音频音频负反馈环负反馈环P9821超外差调频收音机的组成超外差调频收音机的组成负反馈环负反馈环22课间休息休息23 无线电波的传播无线电波的传播无线电波的接收无线电波的接收超外差收音机电路分析超外差收音机电路分析集成单片式收音机实践集成单片式收音机实践245.2超外差收音机的原理与设计超外差收音机的原理与设计 七管式调幅收音机电原理图七管式调幅收音机电原理图七管式调幅收音机电原理图七管式调幅收音机电原理图扬声器扬声器磁性天线磁性天线本机振荡线圈本机振荡线圈三级中频变压器三级中频变压器(选中频选中频)输入回路输入回路变频变频中放中放1中放中放2检波检波低放低放激励激励功放功放25超外差收音机的最简结构超外差收音机的最简结构二、二、输入电路输入电路三、变频电路三、变频电路五、中频放大电路五、中频放大电路六、检波（鉴频）电路八、音频(低频)放大电路九、扬声器（耳机）七、七、AGC(AFC)AGC(AFC)电路电路一、天线一、天线26P1031.输入回路输入回路（一）、电路组成：（一）、电路组成：1、初初级级调调谐谐线线圈圈L（磁磁性天线）性天线）2、可变电容可变电容器器C13、高频补偿高频补偿电容电容C2高频补偿高频补偿微调电容微调电容多联同步多联同步可变电容可变电容磁性天线磁性天线（L、L1、磁芯）、磁芯）（二）工作原理：（二）工作原理：串联谐振原理串联谐振原理（三）、任务：（三）、任务：接收接收广播电台发广播电台发射的射的高频载波高频载波选出选出所要收听所要收听电电台台的高频信号的高频信号有效地有效地抑制抑制不需不需要收听的要收听的电台电台信号信号27磁性天线完整电路磁性天线完整电路 （一）电原理图（一）电原理图C1：调谐电容：调谐电容C2：高频补偿：高频补偿L1：天线线圈：天线线圈L2：输出线圈：输出线圈C3：交流接地：交流接地小技巧小技巧:偏置电源偏置电源接抽头而接抽头而非接上端非接上端,这是提这是提高放大器高放大器Ri的措的措施施.C3把此处交流把此处交流接地。接地。28磁性天线绕制工艺磁性天线绕制工艺由于高频的集肤效应，短波天线用镀银线绕制由于高频的集肤效应，短波天线用镀银线绕制高频有集肤效应，故中波天线用多股漆包线绕制高频有集肤效应，故中波天线用多股漆包线绕制29变频电路的变频电路的结构与工作波形结构与工作波形变变频频器器30变频原理变频原理 把把本本机机振振荡荡产产生生的的高高频频等等幅幅振振荡荡信信号号f1，与与输输入入回回路路选选择择的的广广播播电电台台的的高高频频已已调调波波信信号号f2同同时时加加到到非非线线性性元元件件的的输输入入端端。利利用用元元件件的的非非线线性性作作用进行用进行混频混频。混频后混频后的输出其频率为的输出其频率为f1、f2以以及频率为及频率为f1+f2、f1f2、多次谐多次谐波的信号波的信号,达到达到频率变换频率变换的效果。的效果。31本机振荡电路本机振荡电路振荡器振荡器=放大器放大器+正反馈正反馈放大器放大器正反馈正反馈UiUo32输入电路和变频电路输入电路和变频电路 电路组成电路组成:B1：磁棒天线：磁棒天线T1：变频管：变频管B2：正反馈变压器：正反馈变压器C5：本振信号注入：本振信号注入C1B：本振调谐：本振调谐C4：高频补偿：高频补偿BZ1：中频变压器：中频变压器C7：谐振电容：谐振电容C6：垫整电容：垫整电容P110变频电路变频电路=振荡器振荡器+混频器混频器33中频放大器中频放大器一一、中周滤波式中频电路中周滤波式中频电路本级谐振选本级谐振选频网络频网络前级谐振前级谐振选频网络选频网络B1和和B2都有都有阻抗变换阻抗变换?P9134中频放大器的作用中频放大器的作用 电电台台发发射射的的载载波波经经过过变变频频以以后后得得到到的的“中中频频”电电压压是是很很弱的（幅度很低，弱的（幅度很低，约数毫伏约数毫伏）必必须须利利用用电电压压放放大大器器进进行行足足够够地放大。地放大。35中频放大器的中频放大器的电路组成电路组成T：中频放大管中频放大管R1、R2、R3：直流直流偏置偏置电路；电路；C1、C4为为B1、B2的的谐振电容谐振电容；C2、C3：交流交流旁路电容；旁路电容；C6：中和电容；中和电容；电路特点：电路特点：具有选频特性的具有选频特性的电压放大器。电压放大器。 小知识小知识:电源接抽头而非电源接抽头而非接上端接上端,这是提高谐这是提高谐振回路振回路Q值值的措施的措施.45之间的圈数，之间的圈数，是上方的是上方的45倍。倍。36中频滤波器中频滤波器（变压器型）（变压器型）中周尺寸：中周尺寸：实实物物图图电原理图电原理图内藏式谐内藏式谐振电容振电容不得使用带磁铁不得使用带磁铁的起子来调节！的起子来调节！磁帽颜色代表磁帽颜色代表型号便于调试型号便于调试37陶瓷滤波器型陶瓷滤波器型(固体中周固体中周)双端式双端式等效图等效图三端式三端式等效图等效图P9138陶瓷滤波器式中频电路陶瓷滤波器式中频电路 P1153L455陶瓷陶瓷滤波器滤波器在这在这里担任里担任耦合耦合与与选频选频作用作用39检波与自动增益控制检波与自动增益控制1、检波器的结构检波器的结构Ui 输入回路输入回路P116低频输出402、检波器的工作波形、检波器的工作波形等幅波等幅波调幅波调幅波直流波直流波交流波交流波414、检波器与检波器与AGC电路电路 电路组成：电路组成：1、中频变压器中频变压器B3；2、检波二极管检波二极管D；3、丌形滤波器丌形滤波器C1、C2、R1；4、负载兼音量调节器、负载兼音量调节器W；5、AGC环路环路R3、C3。带开关电位器带开关电位器P11942课间休息课间休息435、AGC电路工作原理电路工作原理AGCAGC电路：电路： 自动增益控制自动增益控制电路电路 作作用用：当当输输入入信信号号电电压压变变化化很很大大时时，保保持持收收音音机机输输出出功功率率基基本本不不变变。克克服服声声音音时时大大时小时小的弊端。的弊端。44低频放大电路低频放大电路1、任务：、任务：低频低频音频音频低频放大电路的任务是把检波器输出的低频放大电路的任务是把检波器输出的音音频信号放大频信号放大，输出足够的音频功率推动扬声器。，输出足够的音频功率推动扬声器。这里包括音频这里包括音频电压放大电压放大电路和音频电路和音频功率放大功率放大电电路两部分路两部分2、特点、特点l失真要小，尽量达到失真要小，尽量达到高保真高保真；l要有足够的输出要有足够的输出功率功率，以推动扬声器放声，以推动扬声器放声45退耦电路退耦电路所有的所有的EC总有一定的总有一定的内阻内阻，当信号中的交，当信号中的交流电流通过电源流电流通过电源EC时，则会造成电源电压随交时，则会造成电源电压随交流信号而变化。流信号而变化。对于多级放大电路，对于多级放大电路，交流信号通过电源交流信号通过电源EC，不仅不仅会引起电源电压的不断变化会引起电源电压的不断变化，并会将后级，并会将后级大信号的交流信号反馈给前级，导致放大电路大信号的交流信号反馈给前级，导致放大电路之间的相互干扰，之间的相互干扰，严重时会产生严重时会产生(振荡振荡)啸叫啸叫而而不不能正常工作。能正常工作。为了为了消除这种有害的耦合消除这种有害的耦合，必须在各级放大，必须在各级放大电路之间加电路之间加“退耦电路退耦电路”。46多级放大器与多级放大器与退耦电路 （一）、电路组成：（一）、电路组成：R1、C1：第一级退耦电路；：第一级退耦电路；R2、C2：第二级退耦电路；第二级退耦电路；C3：平波电容（首：平波电容（首级退耦电路）级退耦电路）P12347退耦电路的参数退耦电路的参数退耦电容越大越好，容量越大平波作用就越退耦电容越大越好，容量越大平波作用就越好。一般因体积和成本的原因选在好。一般因体积和成本的原因选在47uF4700uF之间，需要提供的电流越大，容量就之间，需要提供的电流越大，容量就要选大些。要选大些。退耦电阻的退耦电阻的阻值越大，隔离纹波的作用就越阻值越大，隔离纹波的作用就越好。但会降低直流电压使损耗增加，一般选好。但会降低直流电压使损耗增加，一般选在在10470。需要提供的电流越大，阻值就。需要提供的电流越大，阻值就要选小些。在高频场合的退耦电阻可以用要选小些。在高频场合的退耦电阻可以用电电感感来担任，电感的铜阻可以做得很小，却可来担任，电感的铜阻可以做得很小，却可以隔离高频纹波，起到良好的退耦作用。以隔离高频纹波，起到良好的退耦作用。48n效率要效率要高高功放管输出功率大，其直流电能转换为功放管输出功率大，其直流电能转换为信号电能的效率要高。信号电能的效率要高。n输出功率尽可能输出功率尽可能大大功放管往往在接近极限运用状态下工作。功放管往往在接近极限运用状态下工作。n非线性失真要非线性失真要小小音频功率放大器任务与特点音频功率放大器任务与特点49实用的互补对称式实用的互补对称式OTL功率放大器功率放大器电路组成：电路组成：T1:电压推动管；电压推动管；T2：OTL上管；上管；T3：OTL下管；下管；D：温度补偿二极管；：温度补偿二极管；R1：上偏电阻；：上偏电阻；R2：下偏电阻；：下偏电阻；R3：负载兼负载兼上偏电阻；上偏电阻；R4：负载兼偏置电阻；：负载兼偏置电阻；R5：射极负反馈电阻；：射极负反馈电阻；R6：隔离电阻；：隔离电阻；RL：扬声器负载；：扬声器负载；C1：输入电容；：输入电容；C2：自举电容；：自举电容；C3：耦合电容；：耦合电容；C4C4：旁路电容；：旁路电容；C5C5：输出电容；：输出电容；K K点：点：OTLOTL中点中点UkEc/250课间休息休息51 P95无线电波的传播无线电波的传播无线电波的接收无线电波的接收超外差收音机电路分析超外差收音机电路分析集成单片式收音机实践集成单片式收音机实践52产品级集成电路双波段收音机产品级集成电路双波段收音机 返回53CXA1191内部结构图内部结构图5.3CXA1191单片集成收音机工作原理单片集成收音机工作原理波波段段切切换换P126实习用实习用机机54FM接收机工作框接收机工作框CXA1191内部结构整理图内部结构整理图AM接收机工作框接收机工作框55单片机单片机 CXA1191AM/FMCXA1191AM/FM收音机电路总图收音机电路总图波波段段开开关关AM磁棒磁棒天线天线四联四联电容器电容器FM拉拉竿天线竿天线FM天线天线L280M高通高通滤波器滤波器FM本本振振L3AM本本振振L4FM中周中周T2AM中周中周T1OTL中点中点27脚？脚？陶瓷陶瓷滤波器滤波器P124带带开开关关音音量量电电位位器器56 CXA1191M信号流程详图信号流程详图FM变频变频（接收头）（接收头）AM变频变频（接收头）（接收头）FM中放中放AM中放中放共用低、功放共用低、功放P129内部稳压内部稳压电源系统电源系统电子波电子波段切换段切换开关开关57课间休息课间休息58 收音机的安装工收音机的安装工艺591191AM/FMAM/FM收音机印刷电路图收音机印刷电路图基板跳线跳线连线连线（导体）（导体）铜箔铜箔6061626364 超外差收音机的超外差收音机的调试P14965AM(调幅调幅)波段的调试波段的调试高端拉高端拉覆盖覆盖C2低端拉低端拉覆盖覆盖L4低端跟踪低端跟踪L1高端跟踪高端跟踪C1455中频中频调整调整T166FM(调频调频)波段的调试波段的调试高端拉高端拉覆盖覆盖C4低端拉低端拉覆盖覆盖L3低端跟踪低端跟踪L210.7M中中频调整频调整T2高端跟踪高端跟踪C388108M带通滤波带通滤波器调整器调整L567本机震荡本机震荡回路回路LC谐振元件谐振元件F=fx+fz天线（接收）天线（接收）回路谐振元回路谐振元件件F=fx跟踪：在调节拨盘接收电台而改变跟踪：在调节拨盘接收电台而改变FB的时候，的时候，要求天线回路的要求天线回路的FX跟随跟随FB而变化，并且随时而变化，并且随时保证频率的差距为保证频率的差距为FZ=455KC何谓跟踪？68本机震荡本机震荡回路谐振回路谐振元件元件F=fx+fz天线（接收）天线（接收）回路谐振元回路谐振元件件F=fx跟踪：在调节拨盘接收电台而改变跟踪：在调节拨盘接收电台而改变FB的时候，的时候，要求天线回路的要求天线回路的FX跟随跟随FB而变化，并且随时而变化，并且随时保证频率的差距为保证频率的差距为FZ=10.7MCFM跟踪？跟踪？69拉覆盖（对指针）拉覆盖（对指针）指针停在高端，指针停在高端，应当收到高端应当收到高端电台的广播电台的广播（如四川台（如四川台1220KC）70拉覆盖（对指针）拉覆盖（对指针）指针停在低端，指针停在低端，应当收到低端应当收到低端电台的广播电台的广播（如中央台（如中央台639KC）71标准收音机标准收音机指针在高指针在高端收到电端收到电台台必须借助标准收音机正确地判断电台频率，必须借助标准收音机正确地判断电台频率，才能进行拉覆盖的调试工作才能进行拉覆盖的调试工作!72请提意见谢谢请提意见73上册上册END74