目錄目錄I1引言12設(shè)計(jì)要求33方案論證與比較331系統(tǒng)方案論證與選擇332FM發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案論證與選擇333FM接收發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案論證與選擇44系統(tǒng)組成45模塊電路設(shè)計(jì)551LC與晶體管振蕩電路設(shè)計(jì)5511單元電路設(shè)計(jì)5512安裝與調(diào)試552AM發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)6521設(shè)計(jì)思路6522工作原理及組成框圖6523主要技術(shù)指標(biāo)6524單元電路設(shè)計(jì)7525安裝與調(diào)試1153AM接收機(jī)電路設(shè)計(jì)12531工作原理及組成框圖12532主要技術(shù)指標(biāo)12533單元電路設(shè)計(jì)13534安裝與調(diào)試1454FM發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)17541設(shè)計(jì)思路17542工作原理及組成框圖17543安裝與調(diào)試1855FM接收機(jī)電路設(shè)計(jì)20551設(shè)計(jì)思路20552工作原理及組成框圖20553安裝與調(diào)試2256FSK調(diào)制電路設(shè)計(jì)24561FSK原理及信號(hào)產(chǎn)生框圖24562單元電路設(shè)計(jì)2557FSK解調(diào)電路設(shè)計(jì)27571FSK解調(diào)原理及信號(hào)產(chǎn)生框圖27572單元電路設(shè)計(jì)2758CPLD頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)32581單元電路設(shè)計(jì)32582程序設(shè)計(jì)3359系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)386結(jié)論39參考文獻(xiàn)40附錄一樣機(jī)圖片41致謝421引言“無線電調(diào)試技術(shù)”實(shí)訓(xùn)課是通信工程和電子信息工程重要專業(yè)基礎(chǔ)課。通過無線通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)使學(xué)員能更好的理解和掌握信號(hào)系統(tǒng)、通信原理及無線電傳送的基本理論知識(shí)。這課程主要針對(duì)通信工程和電信工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行職業(yè)技能鑒定訓(xùn)練和考核，結(jié)合通信原理、儀器儀表、高頻電子線路等相關(guān)知識(shí)，是基于對(duì)學(xué)員訓(xùn)練無線電電路設(shè)計(jì)、儀器儀表使用能力而設(shè)計(jì)的無線電調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置。在過去的無線電實(shí)訓(xùn)模式中一般是學(xué)員采用分立式元件和萬能板對(duì)高頻實(shí)訓(xùn)電路進(jìn)行搭接和調(diào)試，學(xué)員能從中學(xué)到焊接技術(shù)、高頻電路的調(diào)試方法及解決高頻干擾等很多知識(shí)，但同時(shí)也存在一定的不足，比如如學(xué)員對(duì)系統(tǒng)不了解，在實(shí)際的實(shí)訓(xùn)中只針對(duì)某一個(gè)高頻電路進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)員在有限的時(shí)間內(nèi)無法快速的理解系統(tǒng)原理及組成；有時(shí)調(diào)試的電路無法應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，只是對(duì)電路進(jìn)行驗(yàn)證，使得所學(xué)知識(shí)的跟實(shí)際脫節(jié)，影響學(xué)員學(xué)習(xí)熱情和興趣；在者就是來自各方面的干擾對(duì)無線電影響很大，有時(shí)會(huì)由于焊接或元器件的參數(shù)使電路無法正常工作，學(xué)員需要對(duì)電路不斷的調(diào)試和更換電子元器件的參數(shù)來達(dá)到對(duì)電路的調(diào)試，這樣往往需要一定的學(xué)習(xí)周期，以至學(xué)員在短時(shí)間內(nèi)無法建立無線電通信系統(tǒng)概念。目前有關(guān)無線電調(diào)試技術(shù)的新型教學(xué)儀器中，大部份是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)合，而在實(shí)訓(xùn)和無線電職業(yè)技能培訓(xùn)鑒定方面尚無理想的教學(xué)設(shè)備，目前所使用的教學(xué)儀器設(shè)備不適合培訓(xùn)課程，在實(shí)驗(yàn)箱上的電路學(xué)員能調(diào)試的地方很少，只能觀測(cè)系統(tǒng)已設(shè)置好的參數(shù)的信號(hào)模型，而無法根據(jù)自己來設(shè)定參數(shù)；系統(tǒng)中的功能電路沒有模塊化，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)單元短路的調(diào)試和測(cè)試，學(xué)員只能知道驗(yàn)證的結(jié)果，而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)流程及工作參數(shù)無法獲得，這樣學(xué)員只能獲得概念上的學(xué)習(xí)而無法指導(dǎo)實(shí)踐工作。通過不斷的摸索，我們開發(fā)和設(shè)計(jì)了針對(duì)無線電調(diào)試技術(shù)的實(shí)訓(xùn)裝置，目的是使學(xué)生在高頻電路原理和安裝、調(diào)試方法、檢測(cè)手段、電路穩(wěn)定、抗干擾等技術(shù)要點(diǎn)方面獲得實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，從而提高相應(yīng)的實(shí)踐操作能力。通過結(jié)合我院進(jìn)行的實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等四位一體教學(xué)模式改革的成功探索，使學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力可以迅速提升。學(xué)院對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，對(duì)學(xué)生大學(xué)職業(yè)技能進(jìn)行職業(yè)化的培養(yǎng)，使學(xué)生在大學(xué)不僅擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)具有較高的專業(yè)實(shí)踐能力，形成學(xué)生即引導(dǎo)理論學(xué)習(xí)，又能指導(dǎo)實(shí)踐操作一體化人才，使學(xué)生在畢業(yè)時(shí)具有很強(qiáng)的適應(yīng)工作崗位的能力。在學(xué)院進(jìn)行的特色教育的同時(shí)，通過開放實(shí)驗(yàn)室，舉辦各類科技競(jìng)賽活動(dòng)，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)無線電調(diào)試技術(shù)的實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)，面向相關(guān)培訓(xùn)和考核訓(xùn)練的平臺(tái)。該實(shí)訓(xùn)裝置在無線通信方面采用三類無線傳輸方式，分別是調(diào)幅方式，調(diào)頻方式和FSK調(diào)制與解調(diào)方式，這樣可對(duì)無線電通信的發(fā)射與接收進(jìn)行學(xué)習(xí)，且可根據(jù)自行調(diào)試和設(shè)計(jì)的參數(shù)來調(diào)制信號(hào)發(fā)射，再通過本實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行相應(yīng)的接收，使學(xué)員對(duì)發(fā)設(shè)和接收有系統(tǒng)性的理解。在一般的高頻電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器中，主要是結(jié)合教材順序來安排實(shí)驗(yàn)，學(xué)員通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)和驗(yàn)證進(jìn)一步加深對(duì)理論的理解，這樣只能是單電路模塊的學(xué)習(xí)，而在職業(yè)技能訓(xùn)練和鑒定時(shí)，要求學(xué)員能對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)的了解和掌握，這樣的教學(xué)儀器很難滿足要求。經(jīng)過對(duì)市場(chǎng)調(diào)研，目前用于無線電調(diào)試的考工實(shí)訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定的教學(xué)儀器相對(duì)不完善，開發(fā)好可運(yùn)用于大、中專院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，所以具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。2設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作適合無線電調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)、職業(yè)技能訓(xùn)練和職業(yè)技能鑒定相應(yīng)工種的實(shí)訓(xùn)裝置，結(jié)合經(jīng)典的高頻電子電路，學(xué)生能通過實(shí)訓(xùn)更好的掌握所學(xué)的理論知識(shí)，要求易懂易學(xué)，能通過對(duì)關(guān)鍵的信號(hào)探測(cè)點(diǎn)來測(cè)量參數(shù)，通過分析波形和參數(shù)進(jìn)一步加深加固理論知識(shí)，使高頻理論知識(shí)實(shí)踐化。設(shè)計(jì)過程先采用萬能實(shí)驗(yàn)板搭接各相應(yīng)的模塊電路，通過實(shí)驗(yàn)室提供的儀器設(shè)備，逐個(gè)調(diào)出各模塊電路，記錄電路各參數(shù)指標(biāo)；然后用PROTELDXP軟件畫出各模塊電路的原理圖及PCB板圖；接著把各模塊的PCB板圖合并在一起，并開板加工成印制電路板；對(duì)印制板電路按信號(hào)的工作流程及各模塊特點(diǎn)逐個(gè)焊接和調(diào)試模塊電路；要求調(diào)試和修改從而達(dá)到各模塊的相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)的要求；并設(shè)計(jì)箱體的外觀及尺寸大?。蛔詈笸瓿蓪?shí)訓(xùn)箱。3方案論證與比較31系統(tǒng)方案論證與選擇方案一采用單元單元電路設(shè)計(jì)，再用連接導(dǎo)線來組合無線電通信的實(shí)訓(xùn)裝置，這樣的優(yōu)點(diǎn)是功能模塊單元化，學(xué)員通過各個(gè)單元電路來加深對(duì)高頻電子電路的學(xué)習(xí)和理解，信號(hào)也易于測(cè)試和調(diào)節(jié)，但在組合成相應(yīng)的功能模塊時(shí)，因連接導(dǎo)線較多，一方面給學(xué)員感覺較為雜亂，同時(shí)也存在一定的干擾，而無線電通信對(duì)干擾信號(hào)反映較為敏感。方案二采用單元電路集成相應(yīng)的功能模塊，每個(gè)模塊在系統(tǒng)里相對(duì)獨(dú)立，模塊之間的連接導(dǎo)線較少，是末級(jí)之間的傳輸關(guān)系，對(duì)功能模塊內(nèi)的單元電路不會(huì)存在著干擾，同時(shí)也使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)潔；另一方面我們吸收了方案一的優(yōu)點(diǎn)，利用短路端子來對(duì)功能模塊中的單元電路分割開，這樣即可以對(duì)單元電路進(jìn)行測(cè)試和設(shè)計(jì)，也可以用相對(duì)獨(dú)立的功能模塊組成特定的無線傳輸通信系統(tǒng)。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案二，即采用單元電路集成相應(yīng)功能模塊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。32FM發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案一采用單片調(diào)頻發(fā)射集成電路MC2833及相關(guān)電路組成。它可構(gòu)成發(fā)射高頻率信號(hào)的功率放大器。但由于該芯片涉及到的諧振回路較多，不易統(tǒng)調(diào)，因而頻率不易控制，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定、容易跑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)較為困難。方案二采用集成芯片BA1404及相關(guān)電路構(gòu)成。它主要由前置音頻放大器，立體聲調(diào)制器、FM調(diào)制器及射頻放大器組成。利用內(nèi)部參考電壓改變變?nèi)荻O管的電容值，可實(shí)現(xiàn)發(fā)射頻率的調(diào)整。典型調(diào)頻頻段為75108MHZ。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案二，即利用集成芯片BA1404實(shí)現(xiàn)FM發(fā)射電路。33FM接收發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案一采用美國(guó)MOTOROLA公司生產(chǎn)的芯片MC3362。該芯片是單片窄帶調(diào)頻接收電路，主要應(yīng)用于語音通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線接收機(jī)。MC3362片內(nèi)包含振蕩電路、混頻電路、限幅放大器、積分鑒頻器、場(chǎng)強(qiáng)指示驅(qū)動(dòng)及載頻檢波電路等電路。具有低供電電壓、低功耗、靈敏度高等特點(diǎn)。但是該電路較多用于調(diào)頻廣播接收，在要求的頻段內(nèi)進(jìn)行調(diào)試相對(duì)困難。方案二采用集成芯片CXA1238S。該芯片內(nèi)部包含F(xiàn)M前置放大、立體聲解調(diào)放大、FM中頻放大及鑒頻等環(huán)節(jié)，尤其是芯片內(nèi)采用了鎖相技術(shù)，因而具有中心穩(wěn)定，調(diào)諧簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、電路穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案二，即采用CXA1238S電路構(gòu)成FM接收機(jī)電路。4系統(tǒng)組成系統(tǒng)是由九個(gè)高頻實(shí)訓(xùn)電路模塊組成，分別由晶體管振蕩電路，AM發(fā)射機(jī)電路，AM接收機(jī)電路，F(xiàn)M發(fā)射機(jī)電路，F(xiàn)M接收機(jī)電路，F(xiàn)SK調(diào)制電路，F(xiàn)SK解調(diào)電路，CPLD頻率計(jì)電路，系統(tǒng)電源電路模塊等組成，其框圖如圖41所示。圖41系統(tǒng)模塊框圖FM接收機(jī)電路CPLD頻率計(jì)電路FM發(fā)射機(jī)電路FSK調(diào)制電路系統(tǒng)電源電路AM發(fā)射機(jī)電路AM接收機(jī)電路晶體管振蕩電路FSK解調(diào)電路5模塊電路設(shè)計(jì)51LC與晶體管振蕩電路設(shè)計(jì)511單元電路設(shè)計(jì)LC與晶體管振蕩電路的輸出是發(fā)射機(jī)的載波信號(hào)源，要求它的振蕩十分穩(wěn)定。一般使用晶振電路，其中Q值可達(dá)數(shù)萬，其頻率穩(wěn)定度可達(dá)105106。電路如圖51所示。在圖11中，晶振JT和C1、C2、C3、VT1構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩頻率為3579MHZ。電路中的R1、R2、R3決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，其中R1可以調(diào)整。在對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置時(shí)，先設(shè)定集電極電流ICQ，一般ICQ取054MA，ICQ太大會(huì)引起輸出波形失真，產(chǎn)生高次諧波。設(shè)晶體管60，ICQ2MA,UEQ1/21/3UCC，則可算出R1，R2，R3。如按圖11所示安裝電路，在調(diào)試中UBQ83V,UEQ77V。3DG100VT1150KR1100R23KR3530PFC1300PFC2150PFC3C43579MHZJTABCO12V圖51晶體振蕩電路512安裝與調(diào)試調(diào)試晶體振蕩器時(shí)，應(yīng)先斷開晶振，使振蕩器不振蕩，再用萬用表測(cè)三極管的各級(jí)電壓。UEQ應(yīng)滿足UEQ/（R2R3）ICQ2MA若不滿足，則可調(diào)整R1值。將三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試正確后，再接上晶振，測(cè)量振蕩器的振蕩頻率和輸出電壓的幅度。測(cè)量時(shí)要正確選擇測(cè)試點(diǎn)，使儀器的輸入阻抗遠(yuǎn)大于電路測(cè)試點(diǎn)的輸出阻抗。在輸出端還應(yīng)接負(fù)載電阻RL，RL應(yīng)與下一級(jí)電路的等效輸入阻抗相等。若儀器的輸入阻抗較高，則可選擇A點(diǎn)測(cè)量；若儀器的輸入阻抗較低，則應(yīng)選擇B點(diǎn)測(cè)量，這時(shí)耦合電容CO的取值約為20PF。52AM發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)521設(shè)計(jì)思路單頻點(diǎn)是指發(fā)射和接收的載頻為固定值的頻率點(diǎn)，這樣在發(fā)射和接收時(shí)不需考慮因波段不同而引起放大器性能不同的因素，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)難度。單工是指對(duì)講機(jī)在發(fā)射時(shí)就不能接收，在接收時(shí)就不能發(fā)射，即一次只能進(jìn)行一種操作，要么發(fā)射，要么接收。這樣，一個(gè)對(duì)講機(jī)只是相當(dāng)于一個(gè)發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)的組合，用一個(gè)開關(guān)來控制發(fā)射與接收的轉(zhuǎn)換。為了設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便，一般對(duì)講機(jī)采用調(diào)幅發(fā)射與接收。522工作原理及組成框圖其工作原理是第一本機(jī)振蕩產(chǎn)生一個(gè)固定頻率的中頻信號(hào)，它的輸出送至調(diào)制器中；話音放大電路放大來自話筒的信號(hào)，其輸出也送至調(diào)制器中；調(diào)制器輸出是已調(diào)幅的中頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)中頻放大器放大后與第二本振信號(hào)混頻；第二本振是一頻率可變的信號(hào)源，一般選第二本振頻率O2是第一本振頻率O1與發(fā)射載頻O1之和；混頻器輸出經(jīng)帶通或低通濾波器，使輸出載頻CO2O1；功放級(jí)將載頻信號(hào)進(jìn)行功率放大到所需發(fā)射的功率。點(diǎn)頻調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖如圖52所示。O1本振緩沖調(diào)制器功率激勵(lì)功放緩沖O1、O2話音放大圖52點(diǎn)頻調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖523主要技術(shù)指標(biāo)（1）工作頻率范圍點(diǎn)頻調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作頻率為3579MHZ。（2）發(fā)射功率一般是指發(fā)射機(jī)輸送到天線上的功率，只有當(dāng)天線的長(zhǎng)度與發(fā)射頻率的波長(zhǎng)可比擬時(shí)，天線才能有效地將載波發(fā)射出去。波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為/式中，為電磁波傳播速度，3108M/S。若接收機(jī)的靈敏度SA2V，則通信距離S與發(fā)射功率PA的關(guān)系如表11所示。表51發(fā)射功率PA與通信距離S的關(guān)系PA/MV50100200300400500600700S/KM284338402445482508527550該電路的發(fā)射功率PO150MW。（3）調(diào)幅度調(diào)幅度是調(diào)制信號(hào)控制載波電壓振幅變化的系數(shù)，它的取值范圍為01，通常以百分比來表示，即范圍為0100。非線性失真（包絡(luò)失真）調(diào)制器的特性不能跟隨調(diào)制電壓線性變化而引起已調(diào)波的包絡(luò)失真為調(diào)幅發(fā)射機(jī)的非線性失真，一般要求小于10。線性失真保持調(diào)制電壓振幅不變，改變調(diào)制頻率引起的調(diào)幅幅度特性變化稱為線性失真。該電路的的調(diào)制度為50。（4）噪聲電平噪聲電平是指沒有調(diào)制信號(hào)時(shí)，由噪聲產(chǎn)生的調(diào)幅幅度與信號(hào)最大時(shí)的調(diào)幅幅度比。廣播發(fā)射機(jī)的噪聲電平要求小于01，一般通信機(jī)的噪聲電平要求小于1。（5）總效率發(fā)射機(jī)發(fā)射的總功率PA與其消耗的總功率PC之比稱為發(fā)射機(jī)的總效率A，即APA/PC。該電路的總效率40524單元電路設(shè)計(jì)1調(diào)制電路根據(jù)題意及給定的主要器件，選定模擬乘法器MC1496構(gòu)成調(diào)幅電路，如圖53所示。1KRP31KR20510R21510R221KR231KR2413KR251KR2624KR2762KR2862KR29510R261234568101214MC1496MC149610UFC2412V10UFC21001UFC2201UFC230022UFC25UO12UCUI圖53調(diào)制器電路設(shè)UUMCOSTUMCOS2T載波UCUCMCOSTUCMCOS2CT加上直流UDC與載波UC相乘，得UUAMUM1MACOSTCOSCT式中，調(diào)制系數(shù)MAUM/UDC1，否則會(huì)產(chǎn)生過量調(diào)幅。MC1496內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如如圖54所示。圖54集成電路MC1496電路原理圖MC1496各引腳功能如下1）、SIG信號(hào)輸入正端2）、GADJ增益調(diào)節(jié)端3）、GADJ增益調(diào)節(jié)端4）、SIG信號(hào)輸入負(fù)端5）、BIAS偏置端6）、OUT正電流輸出端7）、NC空腳8）、CAR載波信號(hào)輸入正端9）、NC空腳10）、CAR載波信號(hào)輸入負(fù)端11）、NC空腳12）、OUT負(fù)電流輸出端13）、NC空腳14）、V負(fù)電源在設(shè)置MC1496的靜態(tài)偏置時(shí)，應(yīng)使乘法器內(nèi)部的三極管均工作在放大狀態(tài)，并盡量使靜態(tài)工作點(diǎn)處于直流負(fù)載線的中點(diǎn)。對(duì)應(yīng)圖16所示電路，在調(diào)試時(shí)各管腳的靜態(tài)偏置電壓如表12所示。表52MC1496各管腳的靜態(tài)電壓管腳1234568101298765432162351電壓66565610469050569（2）話音放大電路根據(jù)給定的主要器件，UA741為集成運(yùn)算放大器，可以用它來對(duì)低頻話音進(jìn)行放大。圖17所示電路為一同相放大電路。其輸出電壓為IOUR1410KR910KR710KR8200KR10UA74123467UA74112V10UFC610UFC7UO圖55話音放大電路（3）緩沖電路射極輸出器的輸入阻抗大、輸出阻抗小，能明顯的改善電路的性能，因此，常用射極輸出器做緩沖電路。如圖18所示。設(shè)計(jì)射極輸出器時(shí)，主要是考慮輸入阻抗和輸出阻抗與前后級(jí)的匹配問題。3DG100VT210KR410KR510KR6001UFC51KRP112VUIUO圖56緩沖電路（4）功率放大電路利用寬帶變壓器做耦合回路的功率放大器稱為寬帶功率放大器。常見的寬帶變壓器有用高頻磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸變壓器。寬帶功率放大器不需調(diào)諧振動(dòng)回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線性放大，但是效率較低，一般只有20左右。它通常作為發(fā)射機(jī)的中間級(jí)，以提供較大的激勵(lì)功率。利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功率放大器稱為諧振放大器，根據(jù)放大器電流導(dǎo)通角的范圍，可以分為甲類、乙類、丙類和丁類等功率放大器。電流導(dǎo)通角越小，放大器的效率就越高。通常用丙類功率放大器作為發(fā)射機(jī)的末級(jí)，以獲得較大的輸出功率和較高的效率。圖19所示的為由兩級(jí)功率放大器組成的高頻功率放大器電路。其中晶體管VT1為緩沖級(jí)，晶體管VT2與高頻變壓器TR1組成寬帶功率放大器，晶體管VT3也選頻網(wǎng)絡(luò)L3、C6組成丙類諧振功率放大器。寬帶功率放大器靜態(tài)工作點(diǎn)Q的確定UBQUCCR6/R5R6）UEQUBQ07ICQR7R8UCEOUCCUEQUCCICQR7R80022UFC13DG100VT110KR110KR33DG100VT210KR551R7200PFC6001UFC2001UFC31KR410KR20022UFC43KR6L1001UFC8001UFC9L2510R8001UFC510R9150R10001UFC73DG130VT312VTR1TR2RL圖57功率放大電路寬帶功率放大器集電極輸出功率PC為PCPH/T1/2UCMICM式中，PH為輸出負(fù)載上的實(shí)際功率；T為變壓器傳輸效率，一般為075085。UCMUCCICQR8UCES式中，UCES為飽和壓降，約為1V。ICMICQ變壓器匝數(shù)比K為K（TRH）/RH1/2式中，RH為VT2輸出阻抗；RH為下級(jí)晶體管VT3的輸入阻抗。丙類功率放大器丙類功放的基極偏置電壓是利用發(fā)射電流的直流分量IE0在發(fā)射極電阻R10上產(chǎn)生的壓降來提供的，故稱為自給偏壓電路。集電極基波電壓振幅為UC1MIC1M/RP式中，IC1M為集電極基波電流振幅；RP為集電極負(fù)載阻抗。集電極輸出功率為PCUC1MIC1M/2直流電源供給的直流功率為PDUCCIC0式中，IC0為集電極脈沖的直流分量。高頻變壓器的繞制。高頻變壓器的磁芯應(yīng)采用鎳鋅（NXO）鐵氧體，而不能用硅鋼片鐵芯，因硅鋼片在高頻工作時(shí)鐵損過大。用NXO100環(huán)形鐵氧體作高頻變壓器磁芯時(shí)，工作頻率可達(dá)十幾兆赫。在確定磁芯材料后，其電感量可由L線圈的匝數(shù)來確定，匝數(shù)越多，電感量越大。為了減小線圈漏感與分布電容的影響，匝數(shù)應(yīng)盡量少些，匝間距離應(yīng)盡可能大。525安裝與調(diào)試電路調(diào)試應(yīng)先分別調(diào)整各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，然后從前級(jí)向后級(jí)逐級(jí)調(diào)整輸出信號(hào)。調(diào)制器的測(cè)試測(cè)調(diào)制器電路靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使本振信號(hào)UO0，調(diào)制信號(hào)U0。先測(cè)MC1496第5腳上的電壓U5，調(diào)整R5的值，使|U5|/R5I0；然后測(cè)量各靜態(tài)工作電壓，其值應(yīng)與設(shè)計(jì)值大致相同。加本振電壓UO100MV，使調(diào)制電壓U0，調(diào)節(jié)RP3使MC1496輸出信號(hào)為最小值，再使U100MV，這時(shí)測(cè)得的輸出波形應(yīng)為載波被抑制的雙邊帶信號(hào)波形，再調(diào)節(jié)RP3使輸出波形為MA50的調(diào)幅波。53AM接收機(jī)電路設(shè)計(jì)531工作原理及組成框圖圖58是超外差式晶體管收音機(jī)電路的方框圖和各級(jí)信號(hào)的波形圖。我們現(xiàn)在使用的收音機(jī)基本上都是超外差式收音機(jī)，其特點(diǎn)是收音機(jī)接收到的電臺(tái)信號(hào)要經(jīng)過變頻電路變頻，將原高頻載波變換為統(tǒng)一的頻率較低的中頻信號(hào)。然后再經(jīng)中頻放大、解調(diào)還原成聲音信號(hào)。超外差式收音機(jī)具有靈敏度高、選擇性好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。TVATVBTVCTVDTVE輸入級(jí)混頻級(jí)中放級(jí)檢波級(jí)功放級(jí)低放級(jí)TVFBCDEF本機(jī)振蕩接收天線包絡(luò)線高頻信號(hào)中頻信號(hào)A變頻級(jí)000000揚(yáng)聲器圖58超外差式晶體管收音機(jī)的方框圖和各級(jí)信號(hào)532主要技術(shù)指標(biāo)（1）工作頻率范圍調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作頻率為3579MHZ。（2）靈敏度接收機(jī)輸出端在滿足額定的輸出功率和一定輸出信噪比時(shí)，接收機(jī)輸入端所需的最小信號(hào)電壓稱為接收機(jī)的靈敏度。調(diào)幅接收機(jī)的靈敏度一般為550V。（3）選擇性接收機(jī)從作用在接收機(jī)天線上的許多不同頻率的信號(hào)（包括干擾信號(hào)）中選擇有用信號(hào)，同時(shí)抑制鄰近頻率信號(hào)干擾的能力稱為選擇性，通常以接收機(jī)接收信號(hào)的3DB帶寬和接收機(jī)對(duì)鄰近頻率衰減能力來表示。一般要求3DB帶寬不小于69KHZ，40DB帶寬不大于2030KHZ。（5）中頻抑制比接收機(jī)抑制中頻干擾的能力稱為中頻抑制比。通常用輸入信號(hào)頻率為本機(jī)中頻時(shí)的靈敏度SIF與接收靈敏度S之比表示中頻抑制比，以DB為單位，即中頻抑制比20LGSIF/SDB分貝數(shù)越大，說明抗中頻干擾能力越強(qiáng)。一般要求中頻抑制比大于60DB。（6）鏡頻抑制比接收機(jī)對(duì)于鏡頻（鏡像頻率）干擾的抑制能力稱為鏡頻抑制比。鏡頻S2I式中，S為信號(hào)頻率；1為中頻頻率。對(duì)于本振頻率高于信號(hào)頻率的接收機(jī)，其鏡頻為S2I；對(duì)于本振頻率低于信號(hào)頻率的接收機(jī)，其鏡頻為S2I。通常用輸入信號(hào)頻率為鏡頻時(shí)的靈敏度SIM與接收靈敏度S之比表示鏡頻抑制比，一般以DB為單位，即鏡頻抑制比20LGSIM/SDB分貝數(shù)越大，說明抗鏡頻干擾的能力越強(qiáng)。通常要求鏡頻抑制比大于60DB。（7）自動(dòng)增益控制能力接收機(jī)利用接收信號(hào)中的載波控制其增益以保證輸出信號(hào)電平恒定的能力稱為自動(dòng)增益控制能力。測(cè)量時(shí)，通常使接收機(jī)輸入信號(hào)從某規(guī)定值開始逐步增加，直至接收機(jī)輸出變化到某規(guī)定值（如3DB）為止，此時(shí)輸入信號(hào)電平所增加的分貝數(shù)即為接收機(jī)的自動(dòng)增益控制能力。（8）輸出功率接收機(jī)在輸出負(fù)載上的最大不失真功率稱為輸出功率。533單元電路設(shè)計(jì)（1）輸入回路由磁性天線感應(yīng)得到的高頻信號(hào)，實(shí)際上是高頻載波信號(hào)經(jīng)過調(diào)諧回路加以選擇得到欲接收電臺(tái)信號(hào)。（為使收音機(jī)獲得較高選擇性、靈敏度，應(yīng)選合適1與2匝數(shù)比?，F(xiàn)在裝的天線線圈現(xiàn)成已設(shè)計(jì)好的，要求學(xué)生盡量注意，不要把線圈弄斷，否則拆除線圈減少圈數(shù)影響匝數(shù)比）。（2）變頻電路由輸入回路送來的高頻信號(hào)是調(diào)幅波，本機(jī)振蕩產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)是等幅波，混頻后經(jīng)選頻得到465KHZ中頻信號(hào)。因此變頻級(jí)主要作用是將調(diào)幅的高頻信號(hào)變?yōu)檎{(diào)幅的中頻信號(hào)。變換前后僅是載波頻率改變，而信號(hào)包絡(luò)不變。一般用一只變頻管來完成該機(jī)的振蕩和混頻作用。對(duì)混頻來講，要求工作在非線性區(qū)，電流不能太大，否則變頻增益下降，但對(duì)本振來講，電流大一點(diǎn)，變頻增益高又容易起振，電池電壓下降不易仃振。但振蕩也不能太強(qiáng)，否則會(huì)引起波形失真聽到“咯”、“咯”聲，增益反而下降，一般選電流為0406MA。（3）中頻放大中放級(jí)的好壞對(duì)收音機(jī)靈敏度、選擇性等有決定性影響。中放級(jí)工作頻率是465KHZ，用并聯(lián)的LC諧振回路作負(fù)載，因此只有在信號(hào)頻率為465KHZ時(shí)并聯(lián)諧振回路電壓最大，因此提高了整機(jī)選擇性。收音機(jī)有時(shí)采用一級(jí)中放（一般為二級(jí)中放）單調(diào)諧中頻放大器，選擇性及靈敏度不一定十分理想，但回路損耗小，調(diào)整方便，因此袖珍機(jī)廣泛采用此線路。（4）檢波級(jí)中頻信號(hào)仍舊是調(diào)幅信號(hào)，經(jīng)過檢波級(jí)（由二極管或三極管檢波），從調(diào)幅波中取出音頻信號(hào)。若選用的是三極管則利用其中一個(gè)PN結(jié)在非線性工作狀態(tài)下起大信號(hào)檢波作用，同時(shí)此管還進(jìn)行來復(fù)低頻電流放大。（5）低放和功率放大檢波后的音頻信號(hào)送到低放級(jí)進(jìn)行音頻放大，然后通過輸入變壓器送到推挽功率放大級(jí)進(jìn)行功率放大，輸出信號(hào)推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。推挽功放電路的管子工作在乙類狀態(tài)。在無信號(hào)時(shí)截止，有信號(hào)時(shí)二管輪流工作，因此效率高，但乙類工作在小信號(hào)時(shí)在特性曲線彎曲部分產(chǎn)生失真。因此本機(jī)線路在無信號(hào)時(shí)基級(jí)也有一定的偏壓，使之工作在甲乙類狀態(tài)，這樣效率高，輸出功率大，而且省電。要求二只管子參數(shù)一致。希望在裝配時(shí)選定。凡有一只管損壞，必須配對(duì)選管。焊接時(shí)注意二管焊好，如虛焊一管，造成一管工作產(chǎn)生嚴(yán)重失真，而且音量大大下降。534安裝與調(diào)試（1）元件介紹收音機(jī)所用的可變電容的種類很多這里使用的是差容雙聯(lián)。振蕩聯(lián)為68PF。天線聯(lián)為140PF的中型雙連。在雙聯(lián)電容器上標(biāo)有“A”的一端為天線聯(lián)，標(biāo)有“O”的一端為振蕩聯(lián)。中間是標(biāo)有“G”的是接地端。磁性天線的磁棒尺寸為55X13X5MM。線圈的繞法及圈數(shù)見電路原理圖。線圈全部用013的高強(qiáng)度漆包線繞制。中波振蕩線圈B2（磁帽為黑色）的型號(hào)為L(zhǎng)F10L；中頻變壓器的型號(hào)為TF101和TF102。這兩只中頻變壓器中均帶有諧振電容器。第一中頻變壓器B3中的磁帽為白色，第二中頻變壓器B4中的磁帽為綠色。三極管全部為NPN型硅材料塑封管，其中BG1、BG2、BG3均選用3DG201；BG4可選用3DG201或9014。它們的值應(yīng)該在150200之間；變頻管的值不宜太大，一般在60倍左右；BG6和BG7可用9013。它們的值不要小于100。二極管為1N4148。電阻全部為1/8W碳膜電電阻。電容C4、C7、C8是電解電容器；C3是滌綸電容器。其余均為瓷介電容器。（2）電路安裝按照實(shí)驗(yàn)室所提供的實(shí)驗(yàn)電路圖，檢查實(shí)驗(yàn)室所提供元件的種類、型號(hào)和數(shù)量是否正確。由于收音機(jī)元件多，電路比較復(fù)雜，因此在組裝時(shí)，一般要一級(jí)一級(jí)的組裝。收音機(jī)的組裝次序與信號(hào)流程恰好是相反的，即組裝過程應(yīng)從功放級(jí)開始，依次為前置低放、簡(jiǎn)波級(jí)、中放級(jí)、AGC電路，最后是變頻級(jí)和輸入回路，這樣分級(jí)組裝有利于電路的調(diào)整和測(cè)試。（3）調(diào)整各級(jí)直流工作電流在集電極和直流電源之間串聯(lián)進(jìn)毫伏表，選擇相應(yīng)量程，調(diào)節(jié)偏置電阻B，一般用一個(gè)固定電阻再串上一個(gè)電位器，使毫伏表指示的數(shù)值達(dá)到規(guī)定的工作電流，然后拆下這個(gè)固定的電阻和電位器量出總電阻。再換上對(duì)應(yīng)阻值的固定電阻。這一級(jí)就算調(diào)節(jié)好了。注意A調(diào)整直流工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)保持收音機(jī)無信號(hào)輸入。為此把雙聯(lián)電容器全部旋入或全部旋出。B換上固定阻值的電阻后還應(yīng)再測(cè)一下工作電流。最后還要注意將印刷電路中的兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)接通。（4）調(diào)整中頻頻率（調(diào)中周）調(diào)整中頻頻率的方法有儀器調(diào)試法和聽音法等多種。儀器調(diào)試法按圖59接好調(diào)試電路，打開收音機(jī)，開大音量電位器，將收音機(jī)的雙連可變電容器全部旋進(jìn)，避開外來信號(hào)。將高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率調(diào)節(jié)在465KHZ上，調(diào)制頻率用1000HZ，調(diào)幅度調(diào)在30上。經(jīng)過低頻調(diào)制后的高頻信號(hào)（465KHZ）通過0010047F耦合電容，由收音機(jī)的基極注入，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出使之由小逐漸增大，以揚(yáng)聲器中的聲音能聽清為準(zhǔn)。由第三級(jí)中周開始調(diào)節(jié)，逐級(jí)向前進(jìn)行。用無感的膠木或塑料螺絲刀旋動(dòng)中頻變壓器的磁帽，使示波器或毫伏表獲得最大輸出。上述過程應(yīng)反復(fù)調(diào)整幾次。如果出現(xiàn)自激，要重新調(diào)整中和電容及中周變壓器。中和電容的值一般為2PF左右。圖59儀器調(diào)試法連接圖聽音法在收音機(jī)能收聽到電臺(tái)廣播的情況下，選一個(gè)電臺(tái)信號(hào)，再根據(jù)上面所述的調(diào)試方法，一邊聽聲音的大小，一邊調(diào)中周，從后往前，一級(jí)一級(jí)，反復(fù)調(diào)幾次，直到聲音最響為止。用這種方法可以將中周基本調(diào)準(zhǔn)。（5）調(diào)整頻率范圍在調(diào)整中要配好刻度盤。先在550700千赫范圍內(nèi)選一個(gè)電臺(tái)，例如選中央人民廣播電臺(tái)639千赫、參考刻度盤將雙聯(lián)旋在刻度639千赫的這個(gè)位置，調(diào)中波振蕩線圖（黑色）的磁芯，收到這個(gè)電臺(tái)，并調(diào)到聲音較大。然后在14001600千赫范圍內(nèi)選一個(gè)已知頻率的電臺(tái)，參考刻度盤將雙聯(lián)旋在這個(gè)頻率的刻度上，調(diào)節(jié)振蕩回路中微調(diào)電容（即雙聯(lián)上的微調(diào)電容）收到這個(gè)電臺(tái)并將聲音調(diào)大。由于高、低端的頻率在調(diào)整中會(huì)互相影響，所以低端調(diào)電感磁芯、高端調(diào)電容的工作要反復(fù)調(diào)幾次才能最后調(diào)準(zhǔn)（6）統(tǒng)調(diào)利用調(diào)整頻率范圍時(shí)收聽到的低瑞電臺(tái)。調(diào)盤磁性天線線圈在磁棒上的位置，使聲音最響，達(dá)到低端統(tǒng)調(diào)。利用調(diào)至頻率范圍時(shí)收聽到的高端電臺(tái)，調(diào)節(jié)輸入回路中的微調(diào)電容（雙連上天線連的微調(diào)電容），使聲音最響，以達(dá)到高端統(tǒng)調(diào)。也和高頻信號(hào)發(fā)生器收音機(jī)直流電源示波器或毫伏表0010047UF揚(yáng)聲器調(diào)整頻率范圍一樣，需要高、低端反復(fù)調(diào)整幾次。整機(jī)電路原理圖圖510所示。圖510收音機(jī)原理圖檢測(cè)故障要耐心細(xì)致、冷靜有序。檢測(cè)按步驟進(jìn)行，一般由后級(jí)向前檢測(cè)，先判定故障位置信號(hào)注入法。再查找故障點(diǎn)電位法，循序漸進(jìn)，排除故障。忌諱亂調(diào)亂拆，盲目燙焊，導(dǎo)致越修越壞。54FM發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)541設(shè)計(jì)思路通過對(duì)方案論證，選擇了BA1404芯片作為FM發(fā)射機(jī)芯片，BA1404是美國(guó)ROHM公司生產(chǎn)的調(diào)頻無線電發(fā)射專用集成電路；其集成度高；需要的外圍元件少；工作可靠；電源電壓適應(yīng)范圍寬，低至15V時(shí)仍能正常工作。根據(jù)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)FM發(fā)射機(jī)的電路。542工作原理及組成框圖該機(jī)的電路原理圖如圖所示，其中BA1404為一塊調(diào)頻立體聲編碼與發(fā)射專用集成電路，采用18腳雙列直插式封裝。由于IC本身的工作電壓較低（13V），而且振蕩功率較小，從其7腳輸出的功率也不過幾毫瓦，要得到較大的功率輸出必需經(jīng)過好幾級(jí)的功率放大。FM發(fā)射機(jī)整機(jī)電路原理圖如圖511所示。圖511FM發(fā)射機(jī)整機(jī)電路原理圖由N1及其周邊元件構(gòu)成一高頻高效振蕩器，該振蕩器的振蕩功率雖然較小，但因其效率較高，使得發(fā)射機(jī)的發(fā)射距離也較遠(yuǎn)，在開闊地帶可達(dá)公里。外接音頻信號(hào)由P1端輸入，C3、R3及C1、R4等分別構(gòu)成左右聲道的預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，與接收機(jī)的去加重電路配合可以獲得較好的頻率響應(yīng)，使得高音頻響應(yīng)有一定的提升。導(dǎo)頻信號(hào)的頻率為19KHZ，由5、6腳間的晶體決定，38KHZ振蕩信號(hào)對(duì)L、R信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路調(diào)制后產(chǎn)生的立體聲復(fù)合信號(hào)由14腳輸出，同時(shí)38HZ振蕩信號(hào)還經(jīng)集成內(nèi)部的1/2分頻器分頻后得到19HZ的導(dǎo)頻信號(hào)由13腳輸出。立體聲復(fù)合信號(hào)與19HZ的導(dǎo)頻信號(hào)分別經(jīng)過R2、C7及R1、C12后進(jìn)行疊加，再由C18耦合至N1的基極對(duì)高頻振蕩器進(jìn)行調(diào)頻，振蕩器的工作頻率落在8808MHZ范圍內(nèi)，即調(diào)頻廣播頻段，調(diào)制后的高頻信號(hào)由直接固定在電路板上的拉桿天線向空中發(fā)射。為了使得電路工作穩(wěn)定，避免頻率偏移及保證良好的音質(zhì)，建議采用電壓為12V/6AH的免維護(hù)蓄電池供電，并經(jīng)三端穩(wěn)壓后為本電路提供工作電壓，當(dāng)穩(wěn)定電壓在69范圍內(nèi)時(shí)，本電路都能正常工作，在9V電壓工作時(shí)輸出功率相對(duì)提高。由于本機(jī)采用單級(jí)振蕩及單級(jí)發(fā)射電路，天線也直接由N1的集電極引出，沒有經(jīng)過任何緩沖，為避免因外界電磁波干擾而產(chǎn)生頻率飄移，除了采用以上所述的穩(wěn)定電源排除干擾外，還要求圖中所有的元件嚴(yán)格按標(biāo)注取值。高頻振蕩部分的電容應(yīng)選用高頻瓷介電容，L1、L2分別用051MM的高強(qiáng)度漆包線在3MM的鉆頭上密繞5圈與10圈，天線采用1215米的拉桿天線，并使其底部直接固定在電路板的焊接面，與天線底部接觸的銅箔必需事先均勻地焊上一層薄錫，且盡可能加大與天線底部的接觸面積，切不可隨便用一根導(dǎo)線將天線底部與電路板相連，這樣將造成高頻損耗，減短發(fā)射距離，且易引入外界的干擾，電路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加大接地面積。如欲更進(jìn)一步減少干擾，可將全部電路裝入一屏蔽盒內(nèi)，屏蔽盒用具有一定厚度（23MM）的鐵板或鍍錫板做成，在盒內(nèi)用屏蔽板將IC部分電路與高頻振蕩電路隔離，盒壁與電路板的地端用錫圍合，并預(yù)留天線孔及音頻輸入孔，兩路音頻信號(hào)的引線采用雙芯交織網(wǎng)屏蔽線。音源可以選用隨身聽、CD機(jī)或影碟機(jī)的耳機(jī)輸出，而且必需附帶音量控制電位器以調(diào)節(jié)音量輸出電平，避免產(chǎn)生過調(diào)制。543安裝與調(diào)試1BA1404的主要特點(diǎn)A采用低電壓、低功耗設(shè)計(jì)，電壓在13V之間，典型值為125V，最大功耗500MW，B靜態(tài)電流為3MA；C將立體聲調(diào)制、FM調(diào)制、射頻放大電路集成在一個(gè)芯片上；D所需外圍元件少；E兩聲道分離度高，典型值為45DB；F輸入阻抗為540FIN1KHZ，輸入增益為37DBVIN05MV；G典型射頻輸出電壓為600MV。2引腳功能及芯片介紹BA1404主要由前置音頻放大器AMP，立體聲調(diào)制器MPX，F(xiàn)M調(diào)制器及射頻放大器組成。BA1404內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖512所示。圖512集成芯片BA1404內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖立體聲前置級(jí)分別為兩個(gè)聲道的音頻放大器。輸入為05MV時(shí)，增益高達(dá)37DB，頻帶寬度為19KHZ。如輸入信號(hào)中存在頻率高于19KHZ的成分，則必須在輸入端加一個(gè)低通濾波器，否則兩個(gè)聲道的分離度會(huì)下降。在立體聲調(diào)制組，振蕩器輸出的38KHZ信號(hào)于立體聲調(diào)制。通常在16、17腳接一可調(diào)電阻，以獲得最佳的通道分離度。立體聲混合信號(hào)MPX輸出信號(hào)與導(dǎo)頻輸出信號(hào)PILOTOUT合成后的調(diào)制信號(hào)通過12腳進(jìn)入射頻振蕩器并對(duì)載波進(jìn)行FM調(diào)制，經(jīng)射頻放大后輸出射頻信號(hào)，射頻信號(hào)的典型值在600MV左右。BA1404內(nèi)部還提供了一個(gè)參考電壓?jiǎn)卧猇REF。設(shè)計(jì)者可以利用這個(gè)電壓信號(hào)改變外接變?nèi)荻O管的電容值，繼而改變載波的振蕩頻率。因此，只要控制一個(gè)電阻的分壓值就可以達(dá)到改變發(fā)射頻率的目的，這是比較獨(dú)特的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1為了能夠使發(fā)射機(jī)和FM接收機(jī)的頻率響應(yīng)相互匹配，在輸入端需加預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，其時(shí)間系數(shù)為50S。2在13、14腳，立體聲調(diào)制器輸出的立體聲混合信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行合成時(shí)，有可能造成立體聲通道的分離度惡化，所以必須注意12、13、14腳外圍元件的值。55FM接收機(jī)電路設(shè)計(jì)551設(shè)計(jì)思路通過對(duì)方案論證，選擇了CXA1238M芯片作為低壓調(diào)幅/調(diào)頻立體聲接收集成電路，其內(nèi)部調(diào)幅部分包括了從天線接收至檢波音頻輸出的全部功能，調(diào)頻部分包括了從天線接收至立體聲解碼、左右聲道音頻輸出的全部功能，只要外接一塊立體聲音頻功率放大器和少量的外圍元件便可組裝成一部完整的AM/FM立體聲收音機(jī)。552工作原理及組成框圖采用集成芯片CXA1238S。該芯片內(nèi)部包含F(xiàn)M前置放大、立體聲解調(diào)放大、FM中頻放大及鑒頻等環(huán)節(jié)，尤其是芯片內(nèi)采用了鎖相技術(shù)，因而具有中心穩(wěn)定，調(diào)諧簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、電路穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。FM無線接收電路原理圖如圖513所示。圖512FM無線接收電路原理圖從天線接收到的FM信號(hào)，經(jīng)過87108兆赫帶通濾波器（BPF），加到IC的18腳輸出，送至內(nèi)部FM前置放大電路，經(jīng)高放、混頻后解調(diào)出107兆赫的中頻信號(hào)，并由16腳輸出。20腳外接FM高放調(diào)諧回路，22腳為FM本振調(diào)諧回路。同樣，調(diào)幅信號(hào)由天線輸入回路調(diào)諧后注入腳，本振信號(hào)注入24腳，經(jīng)混頻及AM前置放大后465千赫中頻信號(hào)也送到16腳輸出端。24腳外接AM振蕩線圈。16腳外接兩路選頻網(wǎng)絡(luò)，一路經(jīng)中頻變壓器T1、中頻陶瓷濾波器B1，選出465千赫AM中頻信號(hào)饋入IC的14腳，加到內(nèi)部AM中放和檢波級(jí)；另一路FM中頻信號(hào)經(jīng)107兆赫陶瓷濾波器B2，饋入13腳FM中放和鑒頻電路。26腳外接FM陶瓷鑒頻器B3，它的中心頻率為107兆赫，這樣可以省去鑒頻S曲線的調(diào)整，但其色標(biāo)（表示頻率偏差）必須與B2一致。15腳外接波段選擇開關(guān)，通過IC內(nèi)部FM/AM直流轉(zhuǎn)換電路的作用，來選擇工作狀態(tài)。當(dāng)S1斷開時(shí)為FM波段，S1接地時(shí)為AM波段。12腳為調(diào)協(xié)指示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，使得接收信號(hào)最大時(shí)，外接發(fā)光二極管LED1指示最亮。經(jīng)檢波后的立體聲復(fù)合信號(hào)（或單聲道信號(hào)），由IC內(nèi)直流放大器放大、濾波后變換成AGC/AFC控制電壓，由10腳輸出，通過R1反饋至23腳，用于控制內(nèi)接變?nèi)莨艿牡刃щ娙?，以達(dá)到修正本振的作用。改變外接電容C7的容量，可以調(diào)整AFC的引入范圍。外接電容C18決定AM接收時(shí)的AGC時(shí)間常數(shù)。立體聲復(fù)合信號(hào)經(jīng)放大后，分別送至立體聲解調(diào)器、鑒相器1和鑒相器2。鑒相器1、壓控震蕩器（VCO）和分頻器組成鎖相環(huán)路。VCO產(chǎn)生76千赫的震蕩信號(hào)、經(jīng)二分頻后變成38千赫立體聲解調(diào)開關(guān)信號(hào)，送至解調(diào)放大器。再經(jīng)過二分頻，并移相90后的19千赫信號(hào)與復(fù)合信號(hào)中的19千赫導(dǎo)頻信號(hào)在鑒相器1中進(jìn)行相位比較，輸出一個(gè)誤差電壓。由外接低通濾波器（29腳和1腳之間）濾除高頻成分后，用于控制VCO的振蕩頻率和相位，直至環(huán)路鎖定。VCO的自由振蕩頻率可以通過27腳外接電阻來微調(diào)，從而調(diào)整跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)的捕捉范圍。鑒相器2的作用是檢出立體聲/單聲道開關(guān)控制信號(hào)。當(dāng)分頻后19千赫信號(hào)和輸入導(dǎo)頻信號(hào)的頻率相同，相位差為零時(shí)，輸出正電壓最大，經(jīng)低通濾波器濾波（2、3腳外接電容）和直流放大后，打開“立體聲/單聲道”開關(guān)，并驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮4腳外接立體聲指示發(fā)光二極管LED2。另外，4腳還可以用來檢測(cè)VCO振蕩頻率。解調(diào)放大輸出的左、右聲道信號(hào)，分別從6腳和5輸出，送到ULN3782M雙功放電路的輸入端2腳和3腳。ULN3782M采用8腳環(huán)列直插封裝，體積小，外圍元件少，工作電源電壓范圍29伏，在VCC6V時(shí)輸出功率為430毫瓦/8歐和240毫瓦/16歐在VCC45V時(shí)，輸出功率為220毫瓦/8歐和125毫瓦/16歐。RP12為立體聲雙連電位器，控制左、右聲道的音量，XS為立體聲插座，可用于外接立體聲耳機(jī)或以對(duì)小型音箱。553安裝與調(diào)試（1）集成芯片CXA1238內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及管腳介紹集成芯片CXA1238內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖514所示。VCOFM靜噪FM前置放大AM前置放大自動(dòng)混合FM中放/鑒頻AM中放/檢波調(diào)諧指示靜噪調(diào)諧電源濾波立體聲解調(diào)放大立體聲指示單/立體聲開關(guān)二分頻二分頻鑒相器1鑒相器2DCDC放大DC放大DC放大二次穩(wěn)壓穩(wěn)壓292827262524232122182019171615141312301234567891011圖514集成芯片CXA1238S內(nèi)部框圖CXA1238是性能優(yōu)良的收音集成電路，內(nèi)部有AM、FM的高放、混頻、中放、檢波、鑒頻以及FM立體聲解碼、自動(dòng)頻率控制電路等功能，與其他公司的同類收音IC相比，聽感也覺得親切舒服。下面向大家介紹一下這個(gè)IC各引腳的功能描述29腳是內(nèi)部立體聲解碼用的鎖相環(huán)振蕩器的環(huán)路濾波器3腳是內(nèi)部立體聲解碼用的振蕩信號(hào)產(chǎn)生,需要關(guān)閉立體聲時(shí),可以在2腳接一只電阻對(duì)地4腳是立體聲解碼信號(hào)的檢測(cè)與指示,收到立體聲后燈會(huì)亮6腳分別是左右聲道音頻信號(hào)輸出7腳為供電腳,輸入28V的直流電壓可以正常工作8腳為內(nèi)部電源濾波10腳為FM自動(dòng)頻率控制的濾波,AM時(shí)則是自動(dòng)增益控制電路的濾波,電容改變廷時(shí)時(shí)間11腳公共腳接地12腳調(diào)詣指示,調(diào)準(zhǔn)電臺(tái)時(shí)此燈亮13腳FM中頻信號(hào)輸入,信號(hào)放大后再經(jīng)過鑒頻調(diào)頻解調(diào)取出音頻信號(hào)14腳AM中頻信號(hào)輸入,信號(hào)放大后再經(jīng)過檢波調(diào)幅解調(diào)取出音頻信號(hào)15腳AM、FM的波段轉(zhuǎn)接,用于AM波段時(shí)應(yīng)直接接地16腳FM/AM中頻信號(hào)輸入,然后由不同的選頻器選出AM、FM的信號(hào)17腳公共腳接地18腳FM天線信號(hào)輸入,一般接拉桿天線,高檔機(jī)會(huì)再加上選頻網(wǎng)絡(luò),加轉(zhuǎn)換電路接室外天線19腳AM天線信號(hào)選臺(tái)輸入,一般都是磁棒線圈,直接感應(yīng)空中的電磁波中波、短波20腳FM天線信號(hào)選臺(tái)放大,FM收音的靈敏度、選擇性由本腳的電感和電容決定21腳內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路125V,高放振蕩偏置22腳FM振蕩信號(hào)頻率調(diào)節(jié),產(chǎn)生比電臺(tái)高107MHZ的振蕩信號(hào),接收頻率范圍由此腳決定23腳FM振蕩信號(hào)自動(dòng)頻率控制電路,內(nèi)部是一支變?nèi)荻O管24腳AM振蕩信號(hào)頻率調(diào)節(jié),產(chǎn)生比電臺(tái)高465KHZ的振蕩信號(hào),接收頻率范圍由此腳決定25腳靜音功能,調(diào)臺(tái)過程中,沒調(diào)準(zhǔn)時(shí)噪音大時(shí)自動(dòng)減小音量26腳FM鑒頻器濾波器,目的是為了還原調(diào)頻的音頻信號(hào)27腳立體聲壓控振蕩器調(diào)節(jié),此頻率最終會(huì)受到調(diào)頻廣播中立體聲導(dǎo)頻解碼信號(hào)控制28腳控制電壓濾波。（2）電路調(diào)試本調(diào)頻接收機(jī)采用耳機(jī)線作天線，由耳機(jī)線感應(yīng)到的高頻信號(hào)經(jīng)C21耦合至帶通濾波器BPF，BPF濾除掉8808MHZ以外的高頻信號(hào)，而調(diào)頻廣播信號(hào)則送至V1的基極，經(jīng)V1放大后由C20送入IC1的天線輸入端第18腳，并與集成內(nèi)部本振信號(hào)混頻后產(chǎn)生頻率為107MHZ中頻信號(hào)，該中頻信號(hào)由16腳輸出，為了提高接收機(jī)的靈敏度和選擇性，本電路中還設(shè)置了一級(jí)由V2及外圍元件組成的增益為18DB的預(yù)中放，16腳輸出的中頻信號(hào)經(jīng)C23送至V2，經(jīng)V2放大后由其集電極輸出并經(jīng)中頻鑒頻器CF2篩選出107MHZ中頻信號(hào)，由R7送入IC1的13腳，然后由集成內(nèi)部解調(diào)出、兩路音頻信號(hào)分別由5、6腳輸出，經(jīng)音量電位器后由IC2作進(jìn)一步的功率放大后送至耳機(jī)插孔，并推動(dòng)耳機(jī)發(fā)出聲音。56FSK調(diào)制電路設(shè)計(jì)561FSK原理及信號(hào)產(chǎn)生框圖（1）FSK原理頻移鍵控（FSK）是利用數(shù)字信號(hào)控制載波頻率來傳輸信息?？捎脭?shù)字基帶信號(hào)去控制一個(gè)模擬開關(guān)電路，例如“1”碼傳送頻率F1，“0”碼傳送頻率F2。使其輸出頻率為F1和F2相間的正弦調(diào)制波形如圖515所示圖5152FSK信號(hào)波形圖該信號(hào)可表示為SFSKTACOS1T“1”ACOS2T“0”（2）FSK信號(hào)產(chǎn)生框圖，如圖516所示。圖516FSK信號(hào)產(chǎn)生波形562單元電路設(shè)計(jì)由FSK信號(hào)波形及FSK的原理來設(shè)計(jì)FSK的調(diào)制電路，電路由波形發(fā)生電路、晶振分頻器1分頻器2波形變換2模擬開關(guān)基帶信號(hào)FSK波形變換2分頻電路、波形變換電路、模擬開關(guān)電路等組成。（1）波形發(fā)生電路波形發(fā)生電路由4096反向器和4096MHZ組成的晶振電路產(chǎn)生4096MHZ的正弦波信號(hào)，如圖517所示。1234ABCD4321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEA4DATE6JUN2007SHEETOFFILEE200765FSKDDBDRAWNBYCR14096M12U1A406934U1B406956U1C4069R227KR133KC1001UC2104VCCVCC12P1圖517波形發(fā)生電路原理圖（2）分頻電路分頻電路采用兩片14分頻的CD4042數(shù)字分頻器進(jìn)行分頻。因波形發(fā)生電路產(chǎn)生4096MHZ的正弦波信號(hào)，而FSK信號(hào)分別由2KHZ表示信號(hào)0和4KHZ表示信號(hào)1組成的，所以要對(duì)原信號(hào)進(jìn)行分頻，我們采用了兩片7級(jí)128分頻CD4042芯片來組成分頻電路。從而得到模塊所需的2KHZ，4KHZ，500HZ的信號(hào)波形。如圖518所示。1234ABCD4321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEA4DATE6JUN2007SHEETOFFILEE200765FSKDDBDRAWNBYCLK1RST2Q112Q211Q39Q46Q55Q64Q73U24024CLK1RST2Q112Q211Q39Q46Q55Q64Q73U34024VCCVCCC3104C4104VCCVCCVCCVCC4096MHZ4KHZ2KHZ500HZ圖518分頻電路原理圖（3）波形變換電路波形變化電路由運(yùn)放UA701和外圍的電阻電容組成了波形變換，將分頻電路輸出的方波信號(hào)變換為正弦波信號(hào)，滿足模塊電路的信號(hào)的要求。其原理是利用了運(yùn)放外圍的電阻電容組成充放電電路來對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行整形。如圖519所示。由公式RC和1/F確定電路中的R、C參數(shù)值。1234ABCD4321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEA4DATE6JUN2007SHEETOFFILEE200765FSKDDBDRAWNBYR951KR1051KR83KR1513KR73KR351KR449K3261574U4UA741C5473C6473C7104C1310UF/25VVCCVCCC8104VCCVCC12P312P44KHZ4KHZ圖519波形變換電路原理圖（4）模擬開關(guān)電路模擬開關(guān)電路采用兩組四路輸入的CD4052芯片，電路如圖520所示。兩路載頻經(jīng)過數(shù)字基帶信號(hào)控制的模擬開關(guān)4052后產(chǎn)生FSK信號(hào)，整個(gè)過程波形如圖521所示1234ABCD4321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEA4DATE6JUN2007SHEETOFFILEE200765FSKDDBDRAWNBYX012X114X215X311Y01Y15Y22Y34INH6A10B9VEE7X13Y3U64052VCCC1610U/25V2FSKC15104VCCVCC12P7500HZ4KHZ2KHZ圖520模擬開關(guān)電路原理圖圖521FSK信號(hào)波形圖57FSK解調(diào)電路設(shè)計(jì)571FSK解調(diào)原理及信號(hào)產(chǎn)生框圖（1）FSK解調(diào)原理FSK信號(hào)的解調(diào)分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)。非相干解調(diào)分為鑒頻法，過零檢波法，微分法等。本實(shí)訓(xùn)采用過零檢波法。采過零檢波法時(shí)，F(xiàn)SK信號(hào)經(jīng)過放大限幅電路，得到脈沖信號(hào)；后經(jīng)過微分整形后得到尖脈沖信號(hào)，其脈沖個(gè)數(shù)代表FSK信號(hào)過零點(diǎn)的次數(shù)。經(jīng)脈沖形成器得到一定高度和一定脈寬的方波，方波的占空比由RC電路可調(diào)，信號(hào)的平均直流分量與脈沖重復(fù)頻率成正比，也就是與輸入信號(hào)的載頻成正比。經(jīng)低通濾波器輸出器輸出其平均直流分量，再經(jīng)判決整形后，既得到解調(diào)原始數(shù)字基帶信號(hào)。在過零檢測(cè)中兩個(gè)載頻頻差越大，平均直流分量則越大，抗干擾性能也越好，但所占的頻帶也就越寬。低通濾波器的截止頻率FC的選擇原則為F1“0000“THENBCD4“0000“THENBCD4“0000“THENBCD4YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY16DOWNTO0YY1