北京理工大学开放实验——数字调谐收音机组装与调试课件.ppt

1,数字调谐收音机组装与调试,2,上课注意事项,1、每次上课要签到（约8周）；有问题可随时电话或短信或电子邮件；2、两人一组，自行组合，坐一起；按组号登记，填写姓名、学号、电子邮箱；3、一组领一套工具（7件套）和一套收音机套件（67件套），注意清点；工具和套件每次课后自己带走保存；人为损坏或丢失要按原价赔偿；焊锡丝和松香共用；4、焊接好的收音机，同学可以自己带走，每台十元（不到成本价的一半），先登记；5、最后交回工具、成品收音机（不要者），提交实验报告，课程结束；6、保持实验室卫生，严禁乱丢垃圾；,3,开放实验目的,1、在数字调谐收音机散件的组装过程中，可使学生进一步学习模拟和数字电子技术、通信原理和电路等相关课程的知识；2、熟悉电子元器件，掌握电子产品的制作、安装工艺，掌握测量和调试技术，培养和提高学生的实际动手能力。,4,1、上周没有登记的同学签到；2、没有分组的同学两人组合；,5,3、每人交十元押金，到讲台登记；,6,开放实验内容,1、学生通过焊接、组装、调试等环节的实践，了解数字调谐收音机的工作原理及组成；2、完成一个完整的电子产品-数字调谐收音机的制作。,7,内容安排,第1章 无线电发射与接收的基本原理第2章 超外差AM收音机的原理及电路分析第3章 数字调谐FM收音机的原理及电路分析第4章 元器件符号与元器件检测 第5章 装配及焊接技术 第6章 调试第7章 实习报告及作业,8,第1章 无线电发射与接收的基本原理,1.1 什么是无线电波通过对电磁学基本知识的学习，在通有交流电的导线周围，就有变化的磁场存在，变化的磁场在它的周围又引起变化的电场，而变化的电场又在周围更远的地方引起变化的磁场，这样电场和磁场不断地相互交替产生，就能把电磁场向周围空间传播开来。这种向四周空间传播的电磁场就称为电磁波。,9,无线电波是电磁波的一种。一般的说，频率从几十kHz到几十万MHz的电磁波都称为无线电波。无线电波在空间传播的速度与光速相同，约30，00000km/s。无线电波在一个振荡周期 T 内传播的距离叫 做波长,波长,频率和无线电波的传播速度之间的关系可用下式表示:C=f。式中波长,单位为 m;c传播速度,单位为 m/s;f频率,单位为 Hz.从上式可看出,频率越低,波长越长;频率越高,波长越短.,10,第1章 无线电发射与接收的基本原理,无线电波段的划分：,C=f 如=C/f=30,0000,000 m/s 300,000Hz=1000m,11,第1章 无线电发射与接收的基本原理,1.2无线电波的传播,任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质三部分组成。无线电波传输不依靠电线，也不象声波那样，必须依靠空气媒介帮它传播，有些无线电波能够在地球表面传播，有些波能够在空间直线传播，也能够从大气层上空反射传播，有些无线电波甚至能穿透大气层，飞向遥远的宇宙空间。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等，这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。,12,第1章 无线电发射与接收的基本原理,根据媒质及不同媒质分界面对无线电波传播产生的主要影响，可将无线电波传播方式分成下列五种：,13,地表传播 对有些无线电波来说，地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的无线电波就过不去了。只有某些无线电波能够沿着地球拱起的部分传播出去，这种沿着地球表面传播的无线电波就叫地波，也叫表面波。但是由于地面不是理想的导体，无线波沿地球表面传播时将有一部分能量被消耗掉。频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快。长波遇到障碍绕射能力较强，同时由于地球表面的电性质比较稳定，因此地面传播比较稳定。,14,天波传播 声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声，光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体，就象一只悬空的金属盖，电波射到“电离层就会被反射回来，走这一途径的电波就称为天波或反射波。在电波中，主要是短波具有这种特性。短波虽然绕射能力较弱，但能被电离层折射和反射，因此可以传播的很远，利于无线电波的传播。天波的传播比较复杂，不但与电磁波波长及地球表面的电离层强度有关，还与电波进入电离层的角度有关，而电离层强度又与太阳的辅射强度有密切关系。昼夜间、一年四季中，随着太阳活动的变化，电离层强度都在变化。,15,电离层是怎样形成的呢？原来，有些气层受到阳光照射，就会产生电离。太阳表面温度大约有6000，它辐射出来的电磁波包含很宽的频带。其中紫外线部分会对大气层上空气体产生电离作用，这是形成电离层的主要原因。电离层一方面反射电波，另一方面也要吸收电波。电离层对电波的反射和吸收与频率(波长)有关。频率越高，吸收越少；频率越低，吸收越多。所以，短波的天波可以用作远距离通讯。此外，反射和吸收与白天还是黑夜也有关。白天，电离层可把中波几乎全部吸收掉，收音机只能收听当地的电台，而夜里却能收到远距离的电台。对于短波，电离层吸收得较少，所以短波收音机不论白天黑夜都能收到远距离的电台。不过，电离层是变动的，反射的天波时强时弱，所以，从收音机听到的声音忽大忽小，并不稳定。,16,视距传播是指：若收、发天线离地面的高度远大于波长，电波直接从发信天线传到收信地点(有时有地面反射波)。这种传播方式仅限于视线距离以内以直线传播，叫做空间波或直接波。由于空间波不会拐弯，因此它的传播距离就受到限制。发射天线架得越高，空间波传得越远。所以电视发射天线和电视接收天线应尽量架得高一些。尽管如此，传播距离仍受到地球拱形表面的阻挡，实际只有50km左右。,17,超短波既不能绕射，也不能被电离层反射，而只能以直线传播。但超短波能穿透电离层，所以在地球的上空就无阻隔可言，这样，我们就可以利用空间波与发射到遥远太空去的宇宙飞船、人造卫星等取得联系。此外，卫星中继通讯，卫星电视转播等也主要是利用空间波传输途径。,18,散射传播是利用对流层或电离层中介质的不均匀性或流星通过大气时的电离余迹对电磁波的散射作用来实现超视矩传播。这种传播方式主要用于超短波和微波远距离通信。波导模传播电波是指：在电离层下缘和地面所组成的同心球壳形波导内的传播。长波、超长波或极长波利用这种传播方式能以较小的衰减进行远距离通信。,19,在实际通信中往往是取以上五种传播方式中的一种作为主要的传播途径，但也有几种传播方式并存来传播无线电波的。一般情况下都是根据使用波段的特点，利用天线的方向性来限定一种主要的传播方式。简单来说，无线电波从发射端到接收端的路径有三条：一是沿地面传播叫做地面波；二是在空间沿直线传播叫做空间波；三是依靠电离层的散射和反射传播叫做天波。,20,极（甚）低频 VLF：超长波，频率范围3KHz-30KHz；空间波为主；海岸潜艇通信，远距离、超远距离导航。低频 LF：长波LW，频率范围30KHz-300KHz；地波为主；越洋通信，地下岩层通信，中远距离导航。中频 MF：中波MW，频率范围300KHz-3000KHz；地波与天波；船用通信，业余无线电通信，移动通信，中距离导航。（通常的AM中波收音机覆盖的频率范围为5401700kHz）,无线电波段的划分：,第1章 无线电发射与接收的基本原理,21,第1章 无线电发射与接收的基本原理,高频 HF：短波SW，频率范围3MHz-30MHz；天波与地波；远距离短波通信，国际定点通信。甚高频 VHF：米波，超短波；频率范围30MHz-300MHz；空间波，天波（电离层散射）（30-60MHz）；流星余迹通信，人造电离层通信（30-144MHz），对空间飞行体通信，移动通信。频率在88-108MHZ范围的民用广播则俗称为调频电台FM）。特高频 UHF：分米波，超短波；频率范围300MHz-3000MHz；空间波；小容量微波中继通信（352-420MHz）；对流层散射通信（700-10000MHz）；中容量微波通信（1700-2400MHz）。,22,第1章 无线电发射与接收的基本原理,超高频 SHF：厘米波,微波，频率范围3GHz-30GHz；空间波;大容量微波中继通信（3600-4200MHz）；大容量微波中继通信（5850-8500MHz）；数字通信；卫星通信；国际海事卫星通信（1500-1600MHz）。极高频 EHF：毫米波,微波，频率范围30GHz-300GHz；空间波;再入大气层时的通信；波导通信。,23,第1章 无线电发射与接收的基本原理,1.3无线电发射与接收的基本原理.无线电发射的基本原理利用天线可以把无线电波向空中发射出去，但是天线长度必须和电磁波长相对应，才能有效地发射。而且只有频率相当高的电磁场才具有辐射能力，因此利用频率较高的无线电波才能传送信号。我们把无线波发射机中产生的高频振荡信号作为“载波”，将音频信号加到“载波”上，这个过程叫做调制。,24,第1章 无线电发射与接收的基本原理,经过调制以后的高频振荡叫做已调信号。利用传输线可把已调信号送到发射天线，变成无线电波，发射到空间去。调制的目的：经过调制以后可以使广播信号有效的发射；而且不同的发射机可以采用不同的“载波”频率，使彼此互不干扰，实现信道的多路复用；改善系统抗噪声性能。,25,第1章 无线电发射与接收的基本原理,一台广播发射机应该包括四个部分：一是声音的变换与放大，这一部分的频率较低，叫做低频部分；二是高频振荡的产生、放大、调制和高频功率放大，统称高频部分；三是天线与传输线；四是直流电源部分。调幅广播发射机的方框图如图1.1所示。图中未绘出直流电源部分。,26,第1章 无线电发射与接收的基本原理,图1.1 调幅广播发射机的方框图,27,第1章 无线电发射与接收的基本原理,话筒和音频放大器的作用，是把声音变换成调制器所需的一定强度的音频电信号。高频振荡器的作用是自动将直流电能转换为所需要的交流电能，即产生高频正弦振荡，载波，它的频率叫做载频。在广播发射机中，高频振荡器所产生的高频振荡的频率不一定就是需要的载波频率，而可能是后者的几千分之一，它的功率一般也比较小。需要用倍频器把频率提高到所需要的数值，再用高频放大器放大到调制器所需的强度。,28,第1章 无线电发射与接收的基本原理,调制器的作用是将音频信号调制到载波信号上，成为已调信号，并用高频功率放大器将已调信号进行放大，由传输线送至天线，实现电波的发射。,29,第1章 无线电发射与接收的基本原理,调制波把音频信号装载到高频载波中去叫做调制。调制有调幅、调频和调相三种方式。对于无线电广播而言，一般载波都是一个正弦波，即 UC(t)=UCMSin(Ct+)式中：UCM高频载波振幅；C 高频载波的角频率；高频载波的相位；UC(t)高频载波的瞬时值。,30,信号的调制方式：,调幅（AM）调频（FM）,无线广播采用,调幅是在调制过程中使载波的振幅随调制信号的幅度变化而变化,调频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,第1章 无线电发射与接收的基本原理,31,第1章 无线电发射与接收的基本原理,如果分别使UCM、C、三种量按另外某个信号的规律而变化，就可以得到三种不同的调制方式，即调幅（变UCM）、调频（变C）和调相（变）。而所谓调幅是指高频载波的幅度随音频信号的变化而变化，但是载波的频率不变化。一般中、长、短波广播采用调幅方式。调频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。,32,第1章 无线电发射与接收的基本原理,如果分别使UCM、C、三种量按另外某个信号的规律而变化，就可以得到三种不同的调制方式，即调幅（变UCM）、调频（变C）和调相（变）。而所谓调幅是指高频载波的幅度随音频信号的变化而变化，但是载波的频率不变化。一般中、长、短波广播采用调幅方式。调频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。,33,第1章 无线电发射与接收的基本原理,图1.2调幅发射机各处波形示意图,34,第1章 无线电发射与接收的基本原理,.无线电接收的基本原理由发射机发出的无线电波，经接收机天线接收，转变为感应电势。从天线感应出的不同频率的已调波信号中选出所需信号的任务由输入电路承担。而输入电路选出的信号，仍是已调波信号，不能用它去直接推动耳机或喇叭，还必须把它恢复成音频信号。这种从已调波信号中检出音频信号的过程，叫做检波或解调。,35,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,2.1 超外差式收音机的工作原理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。常用的收音机有调幅式收音机和调频式收音机两种。划分依据为信号的调制方式。现代广播接收机，不论收音机还是录音机，不管是调幅还是调频，几乎都采用了超外差原理。,36,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,超外差调幅接收机的方框图如图2.1所示。超外差收音机先将接收的高频信号通过变频变成中频信号，中频信号频率固定为465kHz，本地振荡信号的频率高于接收的高频信号频率465kHz。由于465kHz取自于本地振荡信号频率与接收的外部高频信号频率之差，故称为超外差。即：,37,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,超外差式的优点：灵敏度高选择性好音质好工作稳定,465kHz,5351605kHz,10002070kHz,38,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,图2.1超外差收音机的原理框图,变频器,39,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,从天线感应得到的调幅信号，经过输入电路带通滤波器的选择，进入变频器，变频器中的本机振荡频率与外来的信号频率在变频器内经过混频作用，得出一个与外来信号调制规律相同但有固定不变的较低载频的调幅信号，这个载频称为中频频率。,40,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,经过中频放大后得到的中频信号仍然是调幅信号，必须用检波器（解调器）把原音频调制信号取出来，滤去残余中频分量，再由音频放大器、功率放大器放大后送到喇叭发出声音。我国规定中频频率为：调幅为465kHz，调频为10.7MHz。超外差式收音机的特点是灵敏度高，选择性好，这也是普遍采用超外差的原因。,41,磁性天线回路，作用是选台，并将信号通过绕在磁棒上的次级线圈耦合到变频级,将高频调幅波变成中频调幅波，我国采用的中频频率固定为465kHz。高频和中频调幅波的包络线相同,将中频调幅信号选频、放大。中频放大器为以LC谐振回路为负载的窄带放大器，可有效抑制其他信号。,将中频调幅信号还原成音频信号电压。,音频放大和功率放大的作用是放大音频信号以推动扬声器发声。,工作原理,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,42,图2.2超外差接收机各处波形示意图,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,43,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,2.2 晶体管超外差AM收音机整机电路分析下图2.3为常用典型七管超外差AM收音机电路，它主要由输入回路、变频级、中放级、检波级、低放级、功率输出级和AGC电路组成。电路图的绘制、仿真和制版可利用Protel 99 SE、Orcad Family Release 9.2等软件进行。,44,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,图2.3,45,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,一、输入回路从磁性天线感应的调幅信号送入C1a、C2和L1初级线圈组成的输入回路进行调谐，选出所需接收的电台信号，通过L1的互感耦合送入变频管T1的基极。C1a、C2和L1组成的并联谐振电路的谐振频率等于外来信号的频率，称为谐振。此时并联谐振电路的阻抗最大，耦合送入变频管的电台信号最强。,46,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,并联谐振电路的频率是f=l2 L1（C1a+C2），当改变C1a时，就能收到不同频率的电台信号。,47,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,二、变频级变频级是由一只晶体管T1同时起本振和混频作用的自激式变频电路。本振回路由L2、C5、C7、C1b的初级线圈组成，它是电感反馈三点式电路LC振荡电路，互感耦合共基调射式的。其振荡频率比所接收的每一个电台信号频率都高465kHz。,48,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,这通过双连电容器C1a、C1b的通调来实现。使输入回路电容C1a和本振回路电容C1b同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频。如接收信号频率是：600kHz，则本振频率是1055kHz；1000kHz，则本振频率是1455kHz；1500kHz，则本振频率是1955kHz；,49,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,L2抽头是为了减小晶体管的输入阻抗对振荡回路的影响。本振信号通过耦合电容C4从T1的射极注入，它与输入回路耦合到T1管基极的高频调幅信号在T1管中混频，利用晶体管特性曲线的非线性部分，产生两种信号的频率之和及差以及其他频率的信号。再由集电极调谐回路（中周）选出二者的差频即465kHz的中频信号，而其它信号几乎被滤掉，然后再将中频信号送入中放电路去放大。,50,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,为了提高电路的稳定性，兼顾变频和振荡性能，静态工作电流一般取为0.30.4mA。为了保证在电源电压降低时，本机振荡仍能稳定工作，变频级基极偏置电路采用了相应的稳压措施，即利用两只硅二极管D1、D2进行稳压（1.4V左右）。,51,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,三、中放级中放级由T2、T3组成两级单调谐中频选频放大电路。各中频变压器Tr1、Tr2、Tr3均调谐于465kHz的中频频率上，也都属于并联谐振电路，以提高整机的灵敏度、选择性和减小失真。第一级中放(T2)加有自动增益控制AGC，以使强、弱台信号得以均衡，维持输出稳定。,52,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,自动增益控制AGC的作用收音机音量的大小，和外来输入的信号有关。当外来信号大时，中放级输送给检波级的信号也大，声音就会响亮；反之，外来信号微弱时，检波器得到的输入信号小，声音就显得细小。如果输入的信号很强，中放级输出信号势必很大，结果就会使检波后的音频发生失真。另外，收听短波广播时，远距离的传输环境会使信号传递发生忽强忽弱的变动而产生衰落现象。这种现象使扬声器发出来的声音忽大忽小，让人感到十分难听。,53,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,因此，要使收音机对外来的大小信号都能同样很好地接收，不致影响音质和音量，在信号强度变化时，也能大致维持一定的音量，就必须加入自动增益控制电路。其控制过程是：外信号电压Vb3Ib3Ic3Vc3通过R4 Vb2Ib2Ic2外信号电压,54,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,中放管采用了硅管，其温度稳定性较好，所以采用了固定偏置电路，基极偏置分别由R2、R6提供。T2管因加有自动增益控制，静态电流不宜过大，一般取0.20.6mA；T3管主要要提高增益，以提供检波级所必须的功率，故静态电流取得较大些在0.50.8mA范围。为了有效地抑制强信号中放级还加了二极管D3作为强信号阻尼二次AGC控制。,55,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,四、检波级经中频放大级放大了的中频信号，由中频变压器送至检波二极管D4进行检波。检波后的残余中频及高次谐波由 C13、C14 和R8组成的RC 型滤波电路予以滤除。,56,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,音频信号由C15耦合到低放级去放大。电位器Rw是音量调节电位器兼作电源开关。检波后的直流成分经R4、C8组成的退耦电路送到T2的基极作为AGC控制之用。,57,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,五、低放级与功率输出级T4为低频放大级，接成固定偏置电路，工作电流一般取0.51mA范围。功放输出级为典型的OTL电路，由T5、T6和T7等组成。其中T5为激励级，工作于甲类状态；T6、T7为互补推挽输出级，工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。,58,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,OTL：Output TransformerLess 单端推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用单电源供电，从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。,59,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,变压器耦合功率放大电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器，而采用两组串联的输出中点，通过输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。,60,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,OTL电路的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，具有单电源供电，输出电阻低，负载能力强，电路轻便可靠等优点。缺点是低频特性差。,61,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,62,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,R15、R16为激励级T5的偏置电阻；R18使T6、T7两管基极保持固定的电位差，改变R18可改变输出级的静态工作点。C16为交流负反馈电容，C19为输出耦合电容，也是隔直电容，是电容。为了减少低频失真，电容C19选得越大越好。R14、C12、C20为电源去耦电路的电阻、电容。另外，输出级T6、T7的中点电位（3v）可由R16来调节。输出级工作电流一般取1.55mA范围。,63,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,2.3 一种超外差收音机整机电路图-BS618,图2.4,64,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,外壳：,65,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,装配效果图：,66,第2章 超外差收音机的原理及电路分析,67,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,调频收音机具有灵敏度高、选择性好、通频带宽、音质好等特点。本章介绍分别采用单片集成电路CD9088、SC1088 的数字电调谐FM收音机。另外，SL1088、TDA7088等型号集成电路性能及引脚完全一样，也可以相互直接代用。,68,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.1采用单片集成电路CD9088的数字调谐FM收音机BS09F3.1.1产品特点 采用数字调谐单片FM收音机集成电路，调谐方便准确。接收频率为87108MHz 具有较高接收灵敏度 外形小巧，便于随身携带 电源范围大1.84.5V，充电电池(1.2V)和一次性电池(1.5V)均可工作。内设静噪电路，抑制调谐过程中的噪声。,69,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.1数字调谐单片FM收音机,70,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.2数字调谐单片FM收音机,71,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.3数字调谐单片FM收音机电路原理图(K1,K2颠倒),72,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.4数字调谐单片FM收音机安装图,73,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.1.2工作原理 电路的核心是单片收音机集成电路IC1 CD9088。它采用特殊的低中频(70KHz)技术，外围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器，使电路简单可靠，调试方便。CD9088采用SOT16脚封装，图3.5、表3.1是引脚功能，图3.6是其内部原理框图。,74,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.5 FM收音机集成电路 CD9088、功放集成电路TDA2822,75,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,1FM信号输入 如图3.3所示调频信号由天线经L3馈入C10、C11、C12、L2组成的输入电路，进入IC1 CD9088的11、12脚混频电路。此处的FM信号是没有调谐的调频信号，即所有调频电台信号均可进入。,76,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,2高频放大、本振及变频电路高频放大电路的主要作用是对高频调频信号进行放大,以提高调频收音机 的接收灵敏度.本振电路的本振频率由L1、C5及变容二极管D决定。本振电路中关键元器件是变容二极管，它是利用PN结的结电容与偏压有关的特性制成的“可变电容”。变容二极管D采用BB910，其性能介绍如下。,77,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,用途：Application1.调频收音机中作调频用Frequency modulation in Fm Radio2.通讯机中作调频、自动频率微调 Fm and AFC in communication set特点：Features1.良好的线性 Excellent linearity2.电容比 Capacitance ratio：C0.5v/C5.0v=3.25（Typ）3.串联电阻低 Lowseriesresistance：rs0.8n4.微型塑封Small plastic package:M-204/TO-92S5.玻封：DO-35,硅变容二极管BB910介绍,78,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,电特性Electrical Characteristics(at Tamb=25),79,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,变容二极管 C-V特性（标FT端为负极）图3.6（a）图3.6(b),80,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,如图3.6（a），变容二极管加反向电压Ud，其结电容Cd与Ud的特性如图3.6(b)所示，是非线性关系。这种电压控制的可变电容广泛用于电调谐、扫频等电路。本电路中，控制变容二极管D的电压由IC1第16脚给出。当按下扫描开关K1时，IC1内部的RS触发器打开恒流源，由16脚向电容C15充电，C15两端电压不断上升，D电容量不断变化，由D、C5、L1构成的本振电路的频率不断变化而进行调谐。变频电路的作用是把高频调频信号变换成载频固定为 70KHz 的中频信号.,81,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,当收到电台信号后，信号检测电路使IC1内的RS触发器翻转，恒流源停止对C15充电，同时在AFC(automatic freguency control)电路作用下，锁住所接收的广播节目频率，从而可以稳定接收电台广播，直到再次按下K1开始新的搜索。当本振频在工作过程中发生漂移时,能自动地控制本地振频率回到原来的正确频率上,使调频收音机处于最付佳状态.当按下Reset开关K2时，电容C15放电，本振频率回到最低端。,82,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.中频放大、限幅与鉴频 电路的中频放大，限幅及鉴频电路的有源器件及电阻均在IC1内。FM广播信号和本振电路信号在IC1内混频器中混频产生70KHz的中频信号，经内部1dB放大器，中频限幅器，送到鉴频器检出音频信号，经内部环路滤波后由2脚输出音频信号。,83,中频限幅器的作用是抑制掉寄生调幅干扰；鉴频器的作用是将调频信号经解调后还原成频率范围为 30Hz-15kHz 的音频信号；鉴频过程分为两步,先把等幅的调频信号经线性变换电路转换为幅度随调频 信号的频率变化规律而变化的调频调幅信号,这时调频信号的幅度变化就是解调所需的音频 信号,然后再用检波器从调频调幅波中把音频信号解调出来.,84,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,IC1电路中1脚的C1为静噪电容，3脚的C4为AF(音频)环路滤波电容，6脚的C6为中频反馈电容，7脚的C7为低通电容，8脚与9脚之间的电容C8为中频耦合电容，10脚的C9为限幅器的低通电容，13脚的C13为中限幅器失调电压电容，C14为滤波电容。,85,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,4.音频功率放大电路 本机采用了TDA2822集成音频功率放大电路IC2。IC1的2脚输出的音频信号经R1、C3去加重电路后，由C2藕合，经电位器Rp调节音量量后，由TDA2822进行甲类功率放大。R6、C25和喇叭组成音频输出负载。这种电路耗电大小与有无广播信号以及音量大小关系不大，不收听时要关断电源。,86,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,87,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,表3.2 2822引脚功能,88,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.7,89,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.1.3制作与安装元器件焊接装配顺序：原则：先小后大，先低后高。电阻、电容要先辨清参数值，必要时可用万用表测量；1、IC1集成电路：CD9088，16脚双列扁平集成电路，即贴片式。直接焊接在印刷电路铜泊上，即焊接面，焊接前先认准CD9088的引脚并与印刷电路上的脚序号对应对准，注意轮廓线；先焊接对角的两脚，然后小心焊接其他脚，防止脚间搭锡，其他元器件则安装在印刷电路板的元件面。,90,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,2、电阻：R1R6；都是直插式；3、IC2集成电路：2822；8脚双列直插集成电路，注意轮廓线；4、瓷片电容：C1C16，C19，C21，C23，C24，C25；都是直插式；5、电解电容：C17，C18，C20，C22；直插式；注意正负极；由引线长短或标号区分；变容二极管D：直插式；注意正负极；（标FT端为负极）或由轮廓线区分；,91,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,6、线圈：L1、L2、L3；线圈焊接时尽量不要使其变形，以免改变电感量；焊接完成后，最好用高频石蜡将L1、L2及附近的片电容器固定一下，以提高接收频率的稳定性。但不要采用一般蜡烛油固定，以免加大损耗、降低接收灵敏度。7、按钮：K1、K2；自锁开关：K3；注意插孔；可用万用表测量，按下时的对应的连通管脚；,92,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,8、电位器：RP，要先用螺帽固定；9、电池电源线，注意正负；要先安好电池盒片，注意电池盒片组合安装的连接正负顺序；10、喇叭线,不分正负；可先固定喇叭，3个带垫片自攻螺丝；11、天线，带一连接片；要先固定天线，1个自攻螺丝；12、固定电路板，3个自攻螺丝；,93,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,13、贴不干胶标签，安装旋钮；14、安装电池3节及电池盒盖；注意K3要先断开，检查电池连接的正负；15、检查连接无误后，RP逆时针旋转到最小，按下K3通电；16、按下K1开始新的搜索，按下K2复位。调试时可稍微动一下线圈L1、L2、L3，微调收音效果；17、调台收音正常后，安装外壳，1个长自攻螺丝。,94,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,注意：1、电阻、电容、变容二极管要先焊接好后，再剪管脚；2、电线两端要先拧一起，进行镀锡处理好后再焊接；,95,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.2 另一种采用CD9088的数字调谐FM收音机3.2.1产品特点 本例介绍采用调频专用集成电路CD9088来制作数字电调谐调频收音机，具有电路简单、制作容易、调试方便、性能价格比高、音质好、成本低、体积小等特点。,96,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.2.2工作原理电调谐调频收音机的电路如图3.8所示。图中核心器件是CD9088，它采用16脚双列扁平封装，可直接焊接在印刷电路板上，其工作电压范围为1.8-5V，典型值为3V。该电路内含调频收音机从天线接收到鉴频级输出音频信号的全部功能，并设有搜索调谐电路、信号检测电路、静噪电路，以及频率锁定环（FLL）电路等。,97,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,图3.8,98,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,CD9088其特点是采用70kHz中频频率，不设置外围中频变压器，中频选择性由RC中频滤波器来完成，简化了电路，省去了中频频率调试的麻烦，又提高了中频频率特性，并缩小了电路体积。用CD9088可组成各种调频收音机电路，除可采用电调谐方式来搜索电台外，也可采用传统的可变电容器调谐搜索电台。,99,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,CD9088集成电路功能框图如图3.9.,100,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,CD9088集成电路各引脚的功能如表3.3.,表3.3,101,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,FM信号由天线引进后从CD9088集成块11脚进人混频电路，电感器L1，电阻器R1，电容器C1、C2、C3构成输人回路，本振电路的本振频率由L2、C4及变容二极管VD1决定。C7为音频静噪电容器，C8为中频反馈电容器，C9为低通滤波器电容器，C10为中频级藕合电容器。,102,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,SB1为复位按钮，SB2为调谐按钮。按一下SB2按钮收音机就会自动从频率低端向频率高端选台，当收到一个电台时，便自动锁定电台停止搜索。如要收听下一个电台节目，可再按一下SB2按钮顺序搜索电台。当搜索到频率最高端时，按一下SB1按钮即可回到频率最低端，然后再重新选台。,103,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,天线输人回路收到的电台信号与本振频率混频后产生70kHz中频信号。经RC中频滤波器完成滤波和放大后送鉴频级处理，然后输出音频复合信号，通过静噪电路后，从CD9088的2脚输出音频复合信号，经R3、C15去加重电路后，由C16藕合到由VTl、VT2组成的低频放大电路放大，推动耳机放音。,104,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,13,14两只电感线圈是高频扼流圈，当将耳机引线作为天线时，可减少收音机其他回路对天线输人回路信号的影响。如采用拖线作天线时，将虚线部分断开。用耳机引线作天线和用拖线作天线各具优缺点，可试验后决定，也可两者同时采用。用耳机引线作天线时，R1电阻器可省去。,105,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,在低放电路中，采用了将电位器接在负载回路中的方式，这样做具有两个优点：一是比接在CD9088的2脚输出端噪声要小，因接在后级时电位器的本身噪声不会被放大；二是电位器接在后级后，当调低音量时会使负载等效电阻增大，相应减小了功放级工作电流，因此可以减少电池的消耗量，延长电池的使用寿命。电调谐调频收音机的频率范围为88一108MHz，频道间隔为200kHz。,106,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.2.3元器件选择调频专用集成电路CD9088宜选用无锡华晶电子股份有限公司的产品。也可选用华越微电子有限公司的D7088产品。另外，SC1088、SL1088、TDA7088等型号集成电路与CD9088集成电路性能及引脚完全一样，也可以相互直接代用。VD1变容二极管采用BB910型变容二极管。,107,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,电阻器宜选用RJ一1/8W金属膜电阻；RP1选用3386P型密封式金属陶瓷微型单圈方型电位器，也可采用一般半可变电位器，拨盘采用塑料材料自制。电容器C1一C5、C8一C11应选用小体积高频瓷片电容器。SB1,SB2采用微型轻触式按钮开关。,108,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,L1、L2为空心电感线圈，L1采用沪0.43mm的高强度漆包线，在似的钻头柄上密绕13匝脱胎而成；L2用同样材料和方法密绕10匝备用；电感L3、L4在中周的工字形磁芯上用笋0.27的高强度漆包线绕10匝左右，然后用涤纶胶布胶好，再用自粘胶带包紧绝缘备用。,109,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,耳机采用阻抗为3251的耳塞机，最好采用阻抗较大的耳机，或将两只耳机串联后使用，以便提高负载阻抗的匹配性和提高耳机的灵敏度，同时降低整机电源的消耗。,110,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,3.2.4制作与调试元器件装配时引脚尽量短些，以减少分布电容。CD9088是双列扁平集成电路，直接焊接在印刷电路铜泊上，焊接前先认准CD9088的引脚并与印刷电路上的脚序号对应对准，然后小心焊接，防止脚间搭锡，其他元器件则焊接在印刷电路板的元件面。,111,第3章数字调谐FM收音机原理及电路分析,L1、L2两只线圈在焊接时要相互垂直，以减少相互电路间的影响，L1线圈在焊接时尽量不要使其变形，以免改变电感量。SB1、SB2可以焊接在印刷电路板上，也可以安装在外壳上，再用引线接通，但引线要尽量短。耳机插座选用立体声的，以配合目前市面上的立体声耳机。元器件焊接完成后，最好用高频石蜡将L1、L2及附近的片电容器固定一下