收音機組裝與調試
一、實驗目的:
1、 學習焊接收音機掌握焊接方法
2、 通過焊接收音機掌握焊接方法
3、 學習收音機的調試方法
二、收音機的基本工作原理
(1) 發送過程
人耳所能聽到的聲音頻率約在20Hz—20kHz的范圍,通常我們把這一范圍叫音頻,聲波在空氣
中的傳播速度(340m/s)比起無線電波的傳播速度(3×108m/s)是很慢的,而且衰減的相當快,
所以聲音是不會傳送很過遠的,要實現聲音的遠距離傳送,首先應將聲音通過話筒(微音器)轉
化為音頻電信號,音頻電信號是不能直接向空間發射的,必須用音頻信號去調制一個等幅的高頻
振蕩才能實現聲音的遠距離傳輸,這人等幅的高頻振蕩叫載波。這里音頻信號稱為調制信號,經
過調制的載波叫已調波,已調波經調諧功率放大器放大,由發射天線輻射到空間,聲音廣播(簡稱
廣播)發送的組成如圖13—1 所示。
音頻對載波的調制方式有多種,一般廣播采用或調幅或調頻,調幅是使載波的振幅隨調制信
號的強弱變化,調頻帶是使載波的頻率隨調制信號的強弱變化,圖13—2 是載波、調制信號(單
一頻率的正弦波)、調幅波和調頻波的波形,調幅波與調頻波比較,由于調幅波頻帶窄,接收機簡
單,成本低的特點,所以目前中央和各省市及地方電臺均采用調幅廣播,對調幅波設載波為:
我國規定調幅廣播中取音頻信號的最高頻率為Fn=4.5kHz,則每一廣播電臺占有9kHz的帶寬。
調幅廣播根據載波頻率的高低分為中波,中短波和短波,我國中波廣播頻段為535kHz—1605kHz,
短波I為2.7—7MHz,短波Ⅱ為7—18MHz。
由于調頻波具有抗干擾能力強,音質好的特點,目前中央和大多省市區都有調頻廣播,調頻
廣播頻段為88—108MHz,已調波帶寬為150—200kHz。
(2)接收過程
接收過程與發送過程相反,它的任務是將空中傳送來的電磁波接收下來,并還原成調制信號,
經音頻放大器放大推動楊聲器發出聲音。
接收機的電路形式有兩種,一種為高放式收音機,高放式收音機首先經輸入回路選頻放大器
放大,再經檢波和音頻放大推動揚聲器發出聲音,高放式收音機組成如圖13—3 所示。
高放式收音機具有靈敏度高,輸出功率大的優點,但選擇性差,另外高放級一般由二、三級
組成,調諧比較復雜;另一種是超外差收音機,其電路組成如圖13—4 所示。
圖13—4 超外差收音機的組成
超外差式收音機與高放式收音機的區別是把接收到的高頻信號變為頻率較低的中頻信號,經
過中頻放大器放大,再進行檢波,要將高頻信號變換為中頻信號,接收機還需要外加一個正弦信
號,這個信號叫外差信號,產生外差信號的電路叫本機振蕩器,高頻信號和外差信號均加到混頻
器,利用晶體管的非線性混頻,經中頻選頻電路得到兩者的差頻信號,即f1=f0-fs,這個差頻信號
叫中頻,我國規定調幅收音機中超外差收音機由于中頻465kHz(調頻為了10.MHz),中頻放大器
的調諧回路在選臺時不需要調整,中頻所以目前接收機的主要形式是超外差接收機。
三、外差式收音機介紹
1、 輸入回路
輸入回路的作用是從各種無線電波和干擾信號中,選擇出所要收聽的電臺信號,它是同繞在
磁棒上的線圈L1 和雙連可變電容的輸入連 及并聯補償電容 組成,見圖13-5(a),由于電磁波
是有天線線圈L1產生感應電動勢的,起等效電路如圖13-5(a)所示,所以輸入回路為一串諧振電路,其諧振固有頻率fs=,對于接收信號中fc=fs的信號,輸入回路產生串聯
諧振,發生串聯諧振時,L1兩端電壓最高,對其他頻率的信號通過輸入回路都因受到衰減,其諧振
曲線如圖12-5(c)從而達到回路選臺的目的,調節C1a,便可改變諧振頻率,從而可接收到本頻率
段不同電臺的廣播。
輸入回路選擇到的高頻信號,通過L1,L2 的耦合加到混頻級。
圖13-5 輸入回路
2.變頻級:
變頻器的作用是將天線線圈接收到的高頻信號fa變成固定的中頻(我國規定465kHz),要實現
變頻就要產生一個本機震蕩信號,本振頻率應高與高頻信號fa一個中頻,普通收音機本振與變頻是
由同一個晶體管實現的,如圖13-6 所示。本機振蕩是由振蕩變壓器B2和雙連電容器的振蕩連C1b等
元件組成,T1 集電極調諧回路B2 與C7 諧振于465kHz,對于本機振蕩信號阻抗最小,C3、C4 容量
較大,對本振信號又可視為短路,故其交流等效電路如圖13—7 所示,圖中L1、L2 即振蕩變壓器
圖13-6 變頻電路 圖13-7
輸入高頻信號耦合加到T1 的基極,本振信號與高頻信號利用晶體管輸入特性的非線性實現
混頻,若非線性器件的伏安特性:
i=a0+a1u+a2U2
i是通過非線性器件的電流,U是加到非線性器件上的電壓,設高頻信號為Us=UsCOSωst
由式13—6 可見不同頻率高頻電壓作用于非線性器件時其電流不僅有基波成分還要產生一系列的
諧波及頻及差頻,經集電極并聯調諧回路(B3 與C7 組成),取出差頻ω0-ωs(即為中頻)信號送入
中頻放大器放大。
由于混頻是利用晶體管輸入特性曲線的非線來實現的,所以選擇適當的工作點是十分重要的,
工作點選擇低諧波成分豐富易產生差頻項,但對本機振蕩來講,不易產生振蕩成無聲,對于高頻
信號來講也會產生非線性失真,同時高次諧振波成分過強時還會產生“嘯叫”。工作點若選擇過高,
本機振蕩雖易起振,但差頻相較小變頻增益反而會下降,一般變頻級集電極電流為0.3-0.5mA
3、中放
中頻放大器的作用是對中頻信號進行放大,中頻放大電路如圖13—8 所示,與一般RC振蕩器
不同的是其集電極負載為中頻變壓器B4 初級與電容C8 組成并聯諧振電路,其諧振回路的中心頻
率為中頻,對于465kHz中頻信號并聯諧振電路阻抗最大(RC且為純阻性的),中頻放大器增益最
高,而對于其它頻率萬分都將受到衰減和抑制。并聯諧振電路中電感具有中心抽頭,其作用是2、
3 兩端并聯諧振阻抗與晶體管的輸出電阻相匹配,中頻變壓器初級繞組較高,次級繞阻很小,其目
的也是使中頻變壓器與下一級輸入電阻匹配以提高傳輸效率,一般
Vc
B3
R4
R5 C10
R6
C9
T2
3
2
1
C8
B4
圖 13-8 中頻放大器
收音機中放有關兩級,如果將變頻級考慮在內為三級,三個中頻變壓器各不相同,以型號和磁帽
上的顏色區分,其目的是對各級中放的選擇性,通頻帶和增益各有側重,以滿足整體設計指標的
要求,一般中放1 表態工作電流0.8—1.2mA,中放2 工作電流1—1.5mA,要求中放增益40db,
帶寬5—7kHz,鄰近電臺衰減26db 以上。
2、 檢波:
檢波的作用是從調幅波中得到調制信號,它與發送端調制器的作用相反,故稱為解調。
一般收音機采用二極管檢波,二極管檢波電路如圖13—9 所示。B是中頻變壓器,D是檢波二
級管,CL、RL是檢波負載,中頻調幅波,通過中頻變壓器B耦合加到檢波二極管D兩端。對于圖13
—10 所示的調幅波的第一個正半周二極管D導通對CL波負載RL放電,由于放電時間常數較大,CL放
電速度比中頻信號的變化速度慢,檢波二極管D截止,CL充電,這樣不斷重復的結果,更可得到調
幅包絡,經低通濾波器濾除高次諧振波便可得到原調制信號。
檢波器有大信號檢波和小信號檢波之分,輸入中頻信號電壓大于0 .5V 時為大信號檢波,輸
入中頻信號電壓小于0.5V 時為小信號檢波,小信號檢波檢波二極管工作于二極管的非線性區非線
性失真較大,檢波效率低,大信號檢波檢波二極管工作于開關狀態,因此非線性失真小檢波效率
高。
在檢波器中檢波負載RL、CL的選擇是十分重要的,RL、CL越大檢波效率越高,但RL、CL過大,CL
放電慢,當調幅包絡的變化,而產生惰性失真(又稱對角線失真)。一般取調制信號的最高角頻率
與RL、CL的乘積小于1.5,即:ΩmaxRLCL≤1.5,除二極管檢波器外,還有三極管檢波,三極管檢波是利用晶體管be結,實現檢波的,檢波負載一般接在發射級。
5、自動增益控制(AGC)電路:
號太強時,它能使中放增益降低,當接收信號波動較
大時
大器的增益(工
作點
自動增益控制電路的作用是:當接收信
,它能使檢波輸出保持穩定,當接收信號弱時,它使中放增益最高,以克服強信號造成失真
和時辰、季節氣候的變化帶來的音量不穩定,同時又不降低收音機的靈敏度。
收音機的自動增益控制電路是利用檢波輸出的音頻信號的平均值控制中頻放
)來實現的,當檢波器輸出的音頻信號增加時,通過自動增益控制電路使中放級的基極電壓
降低,中放級的集電極電流IC↓→rbe↑→Au↓,當音頻信號降低時,則:IC↑→rbe↓→Au↑,從而
使檢波器的輸出保持穩定。
圖13-11 自動增益控制電路
6、音頻放大器:
前置放大(或稱推動級)和功率放大兩部分,音頻放大器電路形式很多,常
見的
的音頻放大器,RW是音量電位器,B1是輸入糊口,B2是輸
出變
音頻放大器包括
有變壓器耦合的功率放大器和互補對稱無輸出變壓器的功率放大器(OTL電路)。
(1) 變壓器耦合的功率放大器
圖13—12是具有輸入輸出變壓器
壓器,T1是前置放大管,T2、T3是推挽管,R1和R2、R3分別是T1和T2的偏置電阻。檢波器輸出的
音頻信號加到RW上,通過調節RW可以改變前置放大級輸入音頻信號的大小,達到音量調節的目的。
音頻信號通過耦合電容C1加到前置放大管T1的基極,引起集電極電流隨音頻信號的大小變化,集電極電流的變化通過變壓器B1耦合功放級。功放級電路是對稱的,對于輸入信號的正半周,由于T1的
倒相作用使T2管的基極電位下降,T3的基極電位升高,T2導通,T3截止,T2的集電極電流通過輸出
變壓器B2初級(上臂)
耦合到次級,對于輸入信號的下半周,T2的基極電位升高,T3基極電位降低,T3導通,T3的集
電極
變壓器耦合的功率放大器的輸出:電流通過B1的(下臂)耦合到次級,在變壓器B2的初次級又合成一個完整的正弦波,該音頻信號推動揚聲器發生聲音。由于T2導通時T3截止,T3導通時T2截止,幫自然保護區推挽電路。為了克服交越失真,推挽管工作于甲乙類,一般靜態工作電流3—8mA,T1管的集電極靜態電流1.5mA左右。
圖13-12 變壓器功率放大器
(2)OTL電路
無輸出變壓器的功率放大器,又稱OTL電路,由于T2、T3采不同
極性圖13—1—2—是
的晶體管,而且要T2、T3參數對自然保護區,所以又稱互補對稱推挽電路,有關本電路
的工作過程,請參閱本教材實驗十一的實驗原理。
OTL電路的輸出功率:
圖13-13 OTL 功率放大器
7、揚聲器
揚聲器是換能器件,它將電能輪換成聲強,楊聲器種類很多,收音機常用的是恒磁動圈式紙
盆揚聲器,結構如圖13—13所示。它主要由環形永久磁鐵、音圈、紙盆、紙盆架組成。永久
磁鐵產生恒定磁場,當音頻電流通過音圈時,音圈在磁場力的作用下,在磁隙間作上一振動,音
圈的振動牽動紙盆一起振動,低盆振動使周圍空氣振動而發出聲音。
R3
R2
D
C3
C1
R1
T1
T2
T3
C2
Vc
ui
揚聲器的尺寸是指紙盆口徑大不,如YG80指的是紙盆口徑直80mm(3 英時),YG100
指口徑(4英時)。
揚聲器的阻抗是指揚聲器引出線兩端的阻抗,常用式Z=
表示,式中的R是音圈的直流電阻,L是音圈電感量,f 是指音頻頻率(一般在400HZ或
1000Hz 下測量的)。
揚聲器的標稱功率(如0.5VA、2VA等)是指歌舞劇聲器能長時間承受的交流功率。
楊聲器的頻響是指輸入到揚聲器的實時 頻信號振幅相同,頻率不同時,揚聲器輸出聲壓的
分貝數一般揚聲器紙盆越大,低音越豐富而高音不足,低盆越小,高音突出低音貧乏,較高收音
機可以同時裝上大小不同的幾個揚聲器,分管高、中、低音,效果更好。
圖13-14 揚聲器結構
四、 元器件識別與測量
收音機在焊接前要對所有元件進行測量,以鑒別其好壞優劣,對電解電容,二極管要工分開正
負極,對于晶體管使用前還要分清極型和E、B、C,否則要把元件焊到線路板后再查找問題,
就困難了,元器件測量包括電阻、電容、電感與晶體管。
1.電阻:收音機中所用的電阻大多是1/4W或1/8W的碳膜電阻,電阻阻值有的直接標注在
電阻上,更多的是用色環表示其阻值大小,用色環表示阻值的方法如圖13—15所示。不同的顏色表示不同的數值:黑、棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白依次表示0 、1、2、3、4、
5、6、7、8、9。第一色環表示第一位有效數字,第二位色環表示第二位有效數字,第三色
環表示第一、第二位有效數字后面零的個數(10n 中的n 的數值),第四個色環表示誤差,金色
誤差+-5%,銀色+-10%(用金色或銀以色環在前面分別表示阻值為×0.1Ω和×0.01Ω)。
例如其電阻色環順序為綠、棕、紅、金,該電阻阻值為5.1kΩ,誤差+-5%,電阻的好壞,阻值
的大小只要用萬用表的Ω檔測量就可以了,測量時要注意的是:一、Ω表使用時要調好零;二、測
量時應注意選擇量檔使指針盡量指示在中值附近。
2. 電容:
電容伯和種類很多,常用其的有瓷片,滌淪和電解電容,電容不得的容不得量都直接相當規
模注在電容器上,體積大的注明單位一耐壓,體積大小的只寫數值不注單位,帶小數口燥唇干的
單位是μF,不帶小數點的單位是PF,如標注0.01 則該電容為0.01μF,10001000PF,現
在有的電容用nF 表示(1μF=10-6F、1PF=10-12F)lnF=10-9F如某電容
標注的是4n7,則該電容容量為4700PF。有的磁片電容用三位數字表示,其中三位數字中
的前兩位表示有效數字,后一位是有效數字后面零的個數,單位是PF,如某電容標注的是10
2,則該電容容量為1000PF。
電容的容量可以用電容表或有電容功能的數字萬用表直接測量,無電容時可用萬用表的Ω檔測
量其是否短路和漏電情況測量方法是用萬用表Ω檔,負表筆(內部電池正極)接電解電容正極,正
表筆(內部電池負極)接電解電容的負極,觀察表針的擺動情況剛接通的瞬間,充電最流最大,
表針偏轉角度最大,隨著充電時音的增長,電容器上的電壓逐漸升高,充電電流逐漸減不,最后
停在某一位置上,此時表針指示的電阻便為漏電電阻,一般能讀出漏電電阻的電容不能用,接通
的瞬間,表針偏轉角越大,該電容的容量就越大,若表針不動表示電容器內部斷路,對于0.1μF
以下的電容用萬用表一般很難判斷其內部是否斷路,只能用電容表測量或在電路中用替換的方法
檢查。
3.電感:
收音機中的電感,主要是中頻變壓器,輸入、輸出變壓器,對于這些變壓器或電感線圈只能
用專用儀器(如Q表,匝間短路測試儀)測量其好壞,一般用萬用表Ω檔只能測量初次級繞阻是否
短路或繞阻是否開路,對匝間短路故障是難以判斷的。
4.晶體管:
晶體管使用前必須分清該管的極型(是NPN管還是PNP管)及引腳(即E、B、C),用
萬用表判別晶體管極性和引腳的方法見本教材的實驗四,些外用萬用表Ω檔還能比較晶體管β值和
穿透電流的大小,方法是:對于NPN管,黑表筆接集電極C、紅表在集電極和基極間垮接一支
數百KΩ以上的電阻(偏置電阻)時,表針向右偏轉角越大(IC大)該管的β值越高,對于PN
P管測量時,正表筆接C,負表筆接E,其它方法相同,當然有條件的晶體管圖示管參數測試儀
測量會更準確。
五、焊接技術:
電路板是由各種電子元件通過導線連結組成的,連接電子元件的導線通常都是做成印刷電路
板(PCB 板),PCB 板是敷銅板(酚醛板、環氧板玻璃纖維)通過化學或機械方式去除不需要的
部分,并在需要焊接元件的地方做成圓形焊盤打孔而成。印刷板有單面板、雙面板(兩面都有導電圖形)、多層板之分。焊接就是將電阻、電容、電感、晶體管等元件插到焊盤的圓孔內,然后焊
到印刷電路板上,形成具胡特定功能的電路。
1.焊料與焊劑
焊料是熔點低的金屬,其熔點低于被子焊金屬,焊料熔化后將焊件和印刷 板上的焊盤連在一
起(交界面處形成合金)。電子產品焊接大多使用權用鉛錫焊料、鉛和錫熔合成的合金,具有熔點
低、抗氧性好、機械強度高、表面張力小的特點,鉛錫比例不同,性能也不一樣,含錫量60%、
鉛40%的焊料,熔點最低(183℃)且熔點、凝固點一致,凝固時間短,所以,通常駐選用含水量
錫量60%的錫鉛焊料。焊劑的作用是去除焊件引腳和焊盤表面的氧化膜,金屬表面同空氣接觸都
會形成氧化膜,這種氧化膜阻止了焊錫對焊件的潤濕作用,像玻璃上沾上油使水不能潤濕一樣,
焊劑就是用天清除氧化膜的一種專用材料,又稱助焊劑,精力焊劑 市場上有賣的焊膏、焊沒或強
水、活性強水去除氧化膜的能力強,但它的腐蝕作用會使焊件及焊點受損傷,所以焊電路時不允
許使用。電路板焊接中助焊劑一般用松香或松香(23%)、無水酒精(67%)配制的溶液。松香液
礦業時(70℃)有一定化學活性,呈酸性,能去除金屬表面的氧化物,凝固后表面形成隔離層,
防止了焊接面的氧化。此外松香還有助于潤濕焊件增強焊錫流動性。
為了使于手工焊接,將焊錫制成管狀內部加松香,這就是我們常用的焊錫絲或焊條。
2、錫焊工具——電烙鐵:
電烙鐵作用是將焊件、焊盤、焊錫加熱使用權焊錫熔化將焊點與焊件連在一起。常用的是內
熱式電烙鐵,烙鐵世是由鎳鉻電阻絲纏在瓷管上,內熱式與外熱式電烙鐵的區別在于烙鐵世是在
烙鐵頭的內部還是在外部,烙鐵世在烙鐵頭的內部為內熱式,內熱式電烙鐵能量轉換效率高。內
熱電烙鐵通電3—5 分鐘后,即能把焊條熔化,熔化后才能使用。烙鐵頭有斜面、鑿面、園錐等等
到,根據個人習慣和焊接對象選擇,初次使烙鐵頭先要鍍錫,鍍錫的方法是在木板上放上松香和
焊錫,烙鐵頭沾上焊錫后在松香上來回磨擦,直到整個烙鐵面全部鍍上一層錫為止,電烙鐵長時
間使用烙鐵頭,表面會出現凹凸不平,這時需要重新修整,用銼或砂紙磨光,重新鍍錫。內熱式
烙鐵頭大都經過電鍍,電鍍層的目的就是保護烙鐵頭不易腐蝕,所有有鍍層的烙鐵頭不要修銼或
打磨。 一般在、線路板選用20—30W 內熱式電烙鐵就可以了。
烙鐵通電后和使用過程中注意不要用手直接角摸烙鐵頭可以蘸松香,香松香揮發的快慢判斷
烙鐵頭的溫度只有烙鐵頭能將焊錫熔化后才能進行焊執著,使用中特別要注意的是不要燙破電源
線,若將電源線上的塑料皮燙破,很容易觸電,烙鐵用后要放在烙鐵架上。焊接時手握電烙鐵的
方法一般像握筆一樣。
3、焊件引腳處理與插裝:
焊件電阻、電容、電感、晶體管等元件焊接前要將引腳上的氧化層、油污、灰塵等影響焊接質量
的雜質要去除,方法是用攝子夾住引線喬幾個引腳有光澤就可以了,不要用小刀或鋸條將線圈頭
上的漆刮干凈(裸露部分長度≤3mm),鍍錫后再焊接。
元件在插裝前要從彎曲成型,根據元件的尺寸、印刷板上安裝的位置,元件可以立焊,
引腳成型 時注意不要從根部彎曲,因根部易斷,彎曲不要成死角或直角,應成圓弧狀。元器件插
裝方法有巾板插裝和懸空插裝,巾板插裝具有插裝簡單,分布參數小,穩定性好,是常采用的一
種方法,但散熱不好,對某些元件安裝位置也不一定適應。懸空安裝,有利散熱,但要控制元件
高度一致,保持美觀,所以插裝較復雜,以前懸空插裝多,現在貼板插裝多。插裝時對有標號的元件要便于觀察,如色環電陰要符合閱讀方向:即由左到右,由下到上。
4、焊接方法:焊錫、焊劑、烙鐵準備好,焊件與印刷板處理好后就可焊接,焊接的
方法:
(1) 烙鐵頭要掛上適量的焊錫,這樣在烙鐵接觸焊件和印刷板時可以加大傳熱面
積,傳熱速度快,少量的焊錫可做為烙鐵頭與焊件傳熱的橋梁
(2)將烙鐵頭放在印刷板的焊盤和焊件引腳上,使焊盤和焊件均受熱,盡量要使
烙鐵頭與焊點接觸面積大。
(3)將焊錫絲至于焊盤或烙鐵頭,焊錫熔化并形成焊點。
(4)熔化一定量的焊錫后,將焊錫絲移開。
(5)將焊錫完全潤濕焊點后45。方向移開烙鐵。注意焊接時間不要太長,一般焊
點大約兩三秒鐘。
有的人焊接時烙鐵頭先沾上一點焊錫,然后將烙鐵放到焊點上停留,等待加熱后焊錫潤濕焊
件,形成焊點,這種焊接方法不正確,因為焊絲熔化后,烙鐵放到焊點時焊劑已揮發,因無焊劑
作用易造成虛焊,而且會喪失焊劑對焊點的保護作用。
5、錫焊注意事項:
(1)焊件表面要處理干凈去除焊件表面上的銹跡、油污、灰塵、漆皮等會影響焊接
質量的雜質。
(2)焊接前烙鐵要掛錫,靠烙鐵上的焊錫加大傳熱面積和傳熱速度形成焊接橋。
(3)控制好焊接時間,時間過長浪費焊錫而且有可能損壞元件,如電容引腳焊點開焊,中頻
電壓器內塑料變型或開焊;時間短焊錫少,強度不夠或虛焊。
6、焊點檢查與要求:
(1)焊點表面(有光澤平滑):若焊點無金屬光澤,焊點發白,是因烙鐵功率過大或加熱時
間過長造成的。若焊點表面呈豆腐渣狀,是因焊點或焊件面積大,散熱快,烙鐵功率小或焊錫未
凝固時移動了焊件造成的。焊點拉尖不平滑,加熱不足,焊料不合格。
(2)焊錫與焊盤交界處接觸角α要小,接觸面要大;
潤濕角α越小,質量越好,一般控制在20。-45。為宜。潤濕角α越大有可能是焊
盤不熱或焊盤不吃錫,這樣即浪費焊錫,又會造成虛焊。
(3)焊錫連接面以引腳為中心(左右對稱)呈半弓形凹面如下圖(a),若焊錫來
流滿焊盤,如下圖(b)、(c),是加熱不足,焊錫流動性差造成的,這樣既不美觀焊點強
度又不夠。
( 4)檢查有無虛焊、連焊、錯焊、漏焊,發現有連焊的要即時處理,有虛焊,漏焊的要補焊。
六、收音機的調試方法及步驟
1 HG1210A 型掃頻儀的使用
1. 1 掃頻儀前面板及各旋鈕的功能介紹
掃頻儀前面板如圖13-16 所示
① 射頻(RF)輸出:掃頻信號輸出端子,輸出100mV 的電壓;
② 衰減旋鈕:10dB 步進衰減,旋動此旋鈕可提供70dB 衰減;
③ 電平細調:旋動此旋鈕可使輸出有10dB 衰減,可連續變化;
④ 掃頻中心(水平位移):旋動此旋鈕調整掃頻信號發生器的中心頻率;
⑤ 掃頻寬度:此旋鈕用來調整掃頻信號發生器的掃頻頻率范圍。改變掃頻寬度使標志點之
間的距離變寬或邊窄。
⑥ 亮度調節:此旋鈕用來調整顯示器掃描線的亮度。
⑦ 電源指示。
⑧ 電源開關:按下時電源接通,彈起時電源關斷;
⑨ Y 軸增益:此旋鈕作為垂直放大器的增益調整;順時針旋到頭可作為1mV/DIV 靈敏度校準。
⑩ Y 軸位移。
⑾ Y 軸輸入:這是顯示器Y 軸信號的輸入端子;由于Y 軸放大器的輸入阻抗高約500KΩ,
因此對被測信號影響很小。
⑿ 數字撥盤開關:用來預置標志頻率。
1.2 操作過程及步驟
1.2.1 一般操作
a. 電源開關接通以前,所有控制旋鈕按如下位置設置:
控 制 位 置
衰減旋鈕 100dB
電平細調 順時針到頭
掃描中心 中心
掃描寬度 逆時針到頭
亮度 旋鈕白線朝上偏右
軸增益 任意位置
Y 軸位移 中心
b. 按電源開關;
c.觀察顯示器屏幕,調整亮度使亮度適中;調整Y 軸位移使掃描線在中間位置。
1.2.2 設置標志頻率
a. 標志頻率通過儀器前面板下方的數字撥盤開關進行設置。數字撥盤開關被分成五檔,從
左至右分別為A、B、C、D、E,頻率單位為kHz。
b. 設置標志頻率總是從A 檔開始設置最低值,然后向右依次從低到高設置標志頻率。
c. 數字開關沒有鎖定機構,它可以從0 到9 設置成任意值;A、B、C、D、或E 每一檔的標
志頻率應該設置在掃頻頻率范圍之內。當超出這個范圍時,標志將失效。在操作中將出
現錯誤結果。當這種情況發生時,重調數字開關到掃頻頻率范圍以內將恢復正常工作。
d. 由于錯誤的頻率設置可能發生的錯誤情況有:
① 數字開關設置值低于掃頻頻率范圍,結果標志點將消失在屏幕的左邊,正確的值不
會出現這種情況。
② 數字開關設置值高于掃頻頻率范圍,結果標志點將消失在屏幕的右邊。
③ 如果數字開關在A、B 兩檔設置相同的值,兩個標志點不會重迭,會出現兩個標志點
相隔一定距離,當A 檔數字開關逐字升高時,B 對應的標志點將強迫移在它的右邊,
當然這個結果是錯誤的。
e. 標志與標志之間的距離不能設置的太小,電路設計只容許小到一定值, 這個標志點
之間的最小距離取決于掃頻頻率范圍。其值為掃頻頻率范圍的三十八分之一。
f. 如果射頻(RF)信號掃頻寬度大于最低設置標志頻率的五倍時,標志點會動。出現這種
情況時只要調整掃頻寬度旋鈕,使標志點之間的距離加大就可以恢復正常。
g. 當五個標志點都設置好并顯示在屏幕上時,調節“掃頻中心”旋鈕和“掃頻寬度”旋鈕
使標志點位置適中。
1.2. 3 測量過程
a. 掃頻儀的射頻(RF)輸出通過射頻電纜線提供給被測收音機的輸入回路。
b. 信號從被測收音機的檢波器引出,通過電纜線送給掃頻儀的Y 軸輸入插座。
c. 衰減器值的調整應不使被測收音機的輸出信號出現飽和。同樣,顯示部分的“垂直位移”
和“增益控制”旋鈕的位置應使在屏幕上的掃跡容易觀察。
d. 跟蹤統調可以通過改變被測收音機的調諧頻率來實現。
2 收音機的調試
當元器件正確無誤焊好后,并且靜態電流滿足指標要求,收音機就能收聽到電臺的廣播。為
使收音機靈敏度最高,選擇性最好,并能覆蓋整個波段,還需進行整機調試,整機調試一般有調
中頻、調覆蓋、調跟蹤,下面分別介紹調整和測量方法。
2.1 靜態工作點測量及調試
當按要求把所有的元器件焊好后,還需仔細檢查元器件的規格、極性(如電解電容、二極管、
三極管等元器件的極性)焊接是否有錯誤;是否存在有虛焊(假焊)、漏焊、錯焊、短路等現象;當有錯焊、連焊的焊點時容易損壞元件。
經以上檢驗無誤后,把喇叭線、電池線焊好,注意導線兩端的裸線部分不要留得過長,與電
路板焊接的一端有2 毫米即可,否則易產生短路現象。
測量靜態工作點的順序是從末級功放級開始,逐級向前級推進。測量各級電路靜態工作點的
方法是用數字萬用表的直流電流檔測量各級的集電極電流,電路板上有對應的開路缺口。正常情
況下可通過改變偏置電阻的大小使集電極電流達到要求值。如果集電極電流過小,一般是晶體管
的E、C 極接反了,或偏置電路有問題,或是管子的β值過低。如果集電極電流過大,應檢查偏置
電阻和射極電阻,否則是晶體管的β值過大或損壞。若無集電極電流一般是E、C、B 的直流通路
有問題。無論出現那種問題,應根據現象結合電路構成及原理認真分析,找出原因,如此才能得
到鍛煉和提高。各級的靜態工作點(集電極電流)正常后需把各級的集電極開路缺口焊上,這時
一般都能收聽到本地電臺的廣播了。
如果收聽不到電臺的廣播,則應采用信號注入法(或稱干擾法)檢查故障發生在那一級,方
法是:用萬用表的Ω檔,一支表筆接地,用另一支表筆由末級功放開始,由后向前依次瞬間碰觸
各級的輸入端,若該級工作正常揚聲器發出“咔咔”聲;碰觸到那一級輸入端若無“咔咔”聲,
說明后級正常,而故障可能發生在這一級,應重點檢查這一級。
在這一級工作點正常的情況下,一般是元件錯焊、漏焊造成交流斷路或短路,使傳輸信號中
斷。
如果從天線輸入端注入干擾信號,揚聲器有明顯的反應,而收聽不到電臺的廣播,一般是本
振電路不工作、或天線線圈未接好(如漆包線的漆皮未刮凈)造成的,應檢查本振電路和天線線
圈。
如果出現聲音時有時無。一般是元件虛焊或元件引腳相碰造成的。
當靜態電流正常,并能接收到電臺信號、且有聲音后,才能進行調中頻。
2.2 調中頻
調中頻是調節各級中放電路的中頻變壓器的磁芯,使之諧振在465kHz。調中頻的方法很多,
這里介紹用中波掃頻儀和用電臺廣播調中頻的方法。
2.2.1 用廣播電臺調中頻
若無中頻的儀器設備,只好用廣播電臺的播音調中頻,調整的方法是在中波段高頻端選擇一
個電臺(遠離465kHz),先將雙聯電容的振蕩聯的定片對地瞬間短路,檢查本振電路工作是否正常,
若將振蕩聯短路后聲音停止或顯著變小,說明本振電路工作正常,此時調中頻才有意義。用無感
改錐由后級向前級逐級調中頻變壓器(中周)的磁芯。邊調邊聽聲音(音量要適當),使聲音最大,
如此反復調整幾次即可。
調節中頻變壓器(中周)的磁芯時應注意:不要把磁芯全部旋進或旋出,因為中頻變壓器出
廠時已調到465kHz,接到電路后因分布參數的存在需要調節,但調節范圍不會太大。
2.2. 2 用掃頻儀調中頻
① 首先將雙聯電容的振蕩聯的定片對地短路,使本機振蕩停振。
② 按照1.2.2 設置標志頻率的方法對掃頻儀進行標志頻率的設置,使A、B、C、D、E 各檔分
別設置為:465kHz、525kHz、600kHz、1500kHz 和1640kHz。
③ 掃頻儀的射頻(RF)輸出信號輸入給收音機的輸入回路(即由雙聯電容器輸入聯的定片對地輸入射頻信號)。掃頻儀的Y 軸輸入接至被測收音機的檢波器輸出端(即取自音量電
位器W 兩端)。音量電位器應旋到音量最小位置。用掃頻儀調中頻的儀器連接如圖13-17
所示。
④ 掃頻儀的輸出衰減器應大于70dB、Y 軸增益置于最大。 “垂直位移”旋鈕的位置應使在屏幕上的掃跡容易觀察。
⑤ 用無感改錐由后級向前反復調節各中頻變壓器的磁芯,使掃頻儀顯示的465kHz 標志頻率
點幅值最大,并且應使其左右對稱。中頻幅頻特性曲線如圖13-18 所示。至此中頻調整完畢。
圖13-18
⑥ 中頻調整完畢后,要把雙聯電容器振蕩聯的定片對地的短路線拆掉,使本機振蕩電路恢
復工作。
2.3 調頻率覆蓋(調刻度)
頻率覆蓋是指雙聯電容器的動片全部旋進定片(對應低頻端),至雙聯電容器的動片全部旋
出(對應高頻端)所能接收到的信號頻率的范圍。例如:中波段頻率覆蓋范圍為535—1605kHz,
留有余地的話中頻覆蓋應調整在:525kHz—1640kHz。
調覆蓋又叫做調刻度,如果中波段的頻率覆蓋是:525kHz—1640kHz,那么中波段所能接收
到的各電臺的頻率與收音機的頻率度盤上的頻率刻度應基本一致,如中央一臺在華北地區的廣播
頻率為:639kHz,調好覆蓋后其頻率指針應指示在639kHz。
調覆蓋時首先將調諧旋鈕(或拉線)裝好,調節頻率旋鈕時指針應從低端頻率刻度起,到高
端頻率刻度止,即指針隨雙聯電容器動片的旋出從低端向高端應走完刻度全程。
2.3.1 用廣播電臺調覆蓋(調刻度)
在低頻端接收一個本地區已知載波頻率的電臺(如本地區中央一臺,載波頻率為639kHz),
調節頻率旋鈕對準該臺的頻率刻度,然后調節本振線圈磁芯,使該臺的音量最大。
再在高頻端選擇一個本地區已知載波頻率的電臺(如保定經濟臺載波頻率為1467kHz),調節
頻率旋鈕對準該臺的頻率刻度,然后調節本振回路的補償電容C1b
/(半可變電容),使其音量最大。
然后,再返回到低頻端重復前面的調試,反復兩、三次即可。其基本方法可概括為:低端調
電感、高端調電容。
2.3.2 用掃頻儀調覆蓋
① 用掃頻儀調覆蓋的儀器連接如圖13-17 所示。掃頻儀的射頻(RF)輸出信號輸入給收音機
的輸入回路(即由雙聯電容器輸入聯的定片對地輸入射頻信號)。掃頻儀的Y 軸輸入接至被測收音
機的檢波器輸出端(即取自音量電位器W 兩端)。音量電位器應旋到音量最小位置。
雙聯電容器的動片全部旋進定片(即對應覆蓋的低頻端525kHz),用無感改錐調節本振線圈
磁芯,使525kHz 標志頻率點處于峰值最大位置,如圖13-19 所示。
② 雙聯電容器的動片全部旋出定片(即對應覆蓋的高頻端1640kHz),調節本振回路的補償電
容C1b/(半可變電容),使1640kHz標志頻率點處于峰值最大位置,如圖13-19 所示。
③ 調好高端后,再返回到低頻端重復前面的調試,反復兩、三次即可。其基本方法可概括
為:低端調本振電感、高端調補償電容。
2.4 調跟蹤
2.4.1 為什么要調跟蹤
超外差式收音機是將接收到的信號與本機振蕩信號在混頻器中混頻后得到一個固定的中頻
信號,然后送入中頻放大器放大。理想的情況是在整個波段內本機振蕩頻率都能跟隨輸入信號的頻
率變化(本振頻率高于輸入信號頻率465kHz),差頻均應為465kHz。本機振蕩頻率跟隨輸入信號
的頻率的變化叫做同步跟蹤。
同步跟蹤是由輸入回路和本振回路中的同軸雙聯可變電容器同步旋轉來實現的,理想跟蹤時
輸入回路和本振回路的調諧頻率與雙聯電容旋出角度的關系曲線如圖13-20 中①、②所示。目前
收音機大多數使用等容雙聯,即使是使用差容雙聯,要使整個波段都能做到同步跟蹤也是不可能
的。一般設計收音機時都是使接收波段中間某一頻率(如中波1000kHz)實現同步跟蹤。比如:在
中間某一頻率如Q 點同步跟蹤時,而在低頻端由于雙聯電容器旋出的角度小,雙聯電容器的容量
大,使本機振蕩頻率偏低,使中頻(差頻)頻率低于465kHz。而在高頻端由于雙聯電容器旋出角
度大、容量小,使本機振蕩頻率偏高,使中頻(差頻)頻率高于465kHz。未補償時跟蹤曲線如圖13-20 中③所示。
由于中頻放大器都是調諧在465kHz,當中頻頻率高于或低于465kHz 時中頻放大器的增益都將下
降,甚至收聽不到高端或低端電臺的廣播。因此,必須采取措施使整個波段接近同步跟蹤。調跟
蹤后,跟蹤曲線如圖13-20 中④所示。
2.4.2 調跟蹤的方法
調跟蹤又稱統調,三點統調在設計本振回路時已確定,而且在調覆蓋時本振線圈磁芯和補償電
容C1b
/的位置已確定,能否實現跟蹤就只取決于輸入回路了.所以,統調(調跟蹤)是調節輸入回路.
㈠ 用電臺播音調跟蹤:
用電臺播音調跟蹤(統調)的方法是:在低頻端接收一個電臺的播音(如本地區中央一臺
639kHz),調節輸入回路的天線線圈在磁棒上的位置,使聲音最大;再在高頻端接收一個電臺(如保
定經濟臺1467kHz),調節輸入回路的補償電容C1a
/(半可變電容),使其聲音最大。然后,再返回
到低頻端重復前面的調試,反復二、三次即可。其基本方法可概括為:低端調輸入回路的電感、
高端調輸入回路的補償電容。
一般用接收電臺信號調跟蹤與調覆蓋可同時進行,低端調本振線圈的磁芯和天線線圈在磁棒
上的位置,高端調本振及輸入回路的補償電容。
㈡ 用掃頻儀調跟蹤:
① 按圖13-17 連接儀器,掃頻儀的射頻(RF)輸出信號輸入給收音機的輸入回路(即由雙聯
電容器輸入聯的定片對地輸入射頻信號)。掃頻儀的Y 軸輸入從被測收音機的檢波器引出(即取自
音量電位器W 兩端)。音量電位器應旋到音量最小位置。
② 調節收音機的調諧旋鈕,使頻率刻度指在600kHz 位置,調整輸入回路的天線線圈在磁棒
上的位置,使600kHz 標志頻率點處于峰值位置。用銅鐵棒接近天線線圈磁棒的方法進行檢驗,接近時600kHz 標志頻率點幅值應減至最
圖13-21
小,若出現反升現象應繼續調節;或微調一下雙聯電容器找準諧振點,再用銅鐵棒進行檢驗,使
低端統調。
③ 調節收音機的調諧旋鈕,使頻率刻度指在1500kHz位置,調節輸入回路的補償電容C1a
/(半
可變電容),使1500kHz標志頻率點處于峰值位置。用銅鐵棒進行檢驗,若出現反升現象應繼續調
節,或微調一下雙聯電容器找準諧振點,再用銅鐵棒進行檢驗,使高端統調。幅頻特性如圖13-21
所示。
其基本方法可概括為:低端調輸入回路的電感、高端調輸入回路的補償電容。
④高、低端調好后,調節收音機的調諧旋鈕,使頻率刻度指在1000kHz 位置;將掃頻儀的
1500kHz 標志頻率點改設為1000kHz,1000kHz 標志頻率點應處于峰值位置,說明在1000kHz 實現
了同步跟蹤(統調),用銅鐵棒進行檢驗應無反升現象。否則,應調整雙聯電容器的輸入動片與靜
片之間的間隙(注意不要造成碰片現象)。
⑤如此高頻端、低頻端、中端反復調試,便可以實現三點統調(跟蹤)。
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