超外差收音机电子工艺实习报告

电子工艺实习报告

学 院 电子信息工程学院 专 业 自动化 班 级 1班 学 号 *********** 姓 名 董泽

２０１7年1月5日

一、 实验目的

（1）学习超外差式收音机的基本工作原理； （2）通过对一台正规产品“收音机”的安装、焊接及调试，了解电子产品的装配过程；掌握元器件的识别及质量检验；学习整机装配工艺；培养动手能力及严谨的科学作风。

（3）通过对收音机的检验与检测，了解一种工艺产品的生产和调试的全过程，学习调试电子产品的方法。

二、收音机的基本工作原理

博士—618收音机原理电路图如下所示：

1 无线电发送与接受的过程

1.1 无线电的发送

人耳能听到的声音频率约在2HZ－20KHZ的范围。通常我们把这一范围叫音频，声波在空气中的传播速度比起无线电波的传播速度是很慢的，而且衰减的速度很快，所以声音不能传得很远。要实现声音的远距离传送，首先应将声音通过微音器转化为音频电信号，音频电信号不能直接向空间发射，必须用音频信号去调制一个等幅的高频震荡才能实现声音的远距离传输，这个等幅的高频震荡叫载波，经过调制的载波通过调谐功率器放大，由发射天线辐射到空间。音频对载波的调制一般采用调幅或调频，由于调幅波频带窄，接收机简单，成本低的特点，目前大多电台均采用调幅广播．发射过程如图所示

音频对载波的调制一般采用调幅或者调频。调幅是使载波的振幅随着调制信号的强弱而变化，调频是使载波的频率随着调制信号的强弱而变化，由于调幅波频带窄，接收机简单，

成本低的特点，所以目前中央和各省市及地方电台均采用调幅广播。

我国规定调幅广播中取音频信号的最高频率为Fn=4.5kHz，则每一广播电台占有9kHz的带宽。调幅广播根据载波频率的高低分为中波，中短波和短波，我国中波广播频段为535kHz—1605kHz，短波I为2.7—7MHz，短波Ⅱ为7—18MHz。由于调频波具有抗干扰能力强，音质好的特点，目前中央和大多省市区都有调频广播，调频广播频段为88—108MHz,已调波带宽为150—200kHz。

1.2无线电的接收

接收过程与发送过程相反，它的任务是将空中传送来的电磁波接收下来并还原成调制信号，经音频放大器放大推动杨声器发出声音。

接收机的电路形式有两种，一种为高放式收音机，高放式收音机首先经输入回路选频放大器放大，再经检波和音频放大推动扬声器发出声音。

高放式收音机具有灵敏度高，输出功率大的优点，但选择性差，另外高放级一般由二、三级组成，协调比较复杂；另一种是超外差收音机，其电路组成如图所示

超外差式收音机与高放式收音机的区别是把接收到的高频信号变为频率较低的中频信号，经过中频放大器放大，再进行检波，要将高频信号变换为中频信号，接收机还需要外加一个正弦信号，这个信号叫外差信号，产生外差信号的电路叫本机振荡器，高频信号和外差信号均加到混频器，利用晶体管的非线性混频，经中频选频电路得到两者的差频信号，即f1=f0-fs，这个差频信号叫中频，我国规定调幅收音机中超外差收音机由于中频465kHz（调频为了10.MHz），中频信号送入后面的中频放大器放大，再进行检波。目前接收机的主要形式是超外差接收机。

2.超外差式收音机介绍

2.1 输入回路

输入回路的作用是从各种无线电波和干扰信号中，选择出所要收听的电台信号，它是同绕在磁棒上的线圈L1 和双连可变电容的输入连 及并联补偿电容 组成，对于接收信号中fc=fs的信号，输入回路产生串联谐振，发生串联谐振时，L1两端电压最高，对其他频率的信号通过输入回路都因受到衰减。

2.2 变频级

变频器的作用是将天线线圈接收到的高频信号fs变成固定的中频（我国规定465kHz），要实现变频就要产生一个本机震荡信号，本振频率应高与高频信号fs一个中频，普通收音机本振与变频是由同一个晶体管实现的，如图 所示。本机振荡是由振荡变压器B2和双连电容器的振荡连C1b等元件组成，T1 集电极调谐回路B2 与C7 谐振于465kHz，对于本

机振荡信号阻抗最小，C3、C4 容量较大，对本振信号又可视为短路，故其交流等效电路下图所示，图中L1、L2 即振荡变压器B2,C=C5(C1b+C1b’)/(C5+C1b+C1b’),由图可以看出对振荡信号该级又是一级共基极电路。

输入高频信号耦合加到T1的基极,本振信号利用晶体管输入特性的非现实混频,若非线性 器件的伏安特性，不同的频率高频电压作用于非线性器件时其电流不仅有基波万分还要产生一系列的谐波及和频及差额,信号经极电极并联谐调回路(B3与C7组成),取出差额ωo－ωs(即为中频)送入中频放大器放大。

由于混频是利用晶体管输入特性曲线的非线来实现的，所以选择适当的工作点是十分重要的，工作点选择低谐波成分丰富易产生差频项，但对本机振荡来讲，不易产生振荡成无声，对于高频信号来讲也会生非线性失真，同时高次谐振波成分过强时还会产生“啸叫”。工作点若选择过高，本机振荡虽易起振，但差频相较小变频增益反而会下降，一般变频级集电极电流为0.3-0.5mA

2.3 中放

中频放大器的作用是对中频信号进行放大，中频放大电路如图7所示，与一般RC振荡器不同的是其集电极负载为中频变压器B4 初级与电容C8 组成并联谐振电路，其谐振回路的中心频率为中频，对于465kHz中频信号并联谐振电路阻抗最大（RC且为纯阻性的），中频放大器增益最高，而对于其它频率万分都将受到衰减和抑制。

并联谐振电路中电感具有中心抽头其作用是23 两端并联谐振阻抗与晶体管的输出电阻相匹配，中频变压器初级绕组较高，次级绕阻很小，其目的也是使中频变压器与下一级输入电阻匹配以提高传输效率，一般收音机中放有关两级，如果将变频级考虑在内为三级，三个中频变压器各不相同，以型号和磁帽上的颜色区分，其目的是对各级中放的选择性，通频带和增益各有侧重，以满足整体设计指标的要求，一般中放1 表态工作电流0.8—1.2mA，中放工作电流1—1.5mA，要求中放增益40db带宽5—7kHz，邻近电台衰减26db 以上。

2.4 检波

检波的作用是从调幅波中得到调制信号，它与发送端调制器的作用相反，故称为解调。 在检波器中检波负载RL、CL的选择是十分重要的，RL、CL越大检波效率越高，但RL、CL过大，CL放电慢，当调幅包络的变化，而产生惰性失真（又称对角线失真）。一般取调制信号的最高角频率与RL、CL的乘积小于１.5，即：ΩmaxRLCL≤1.5，除二极管检波器外，还有三极管检波，三极管检波是利用晶体管be结，实现检波的，检波负载一般接在发射级。

2.5 扬声器

扬声器是换能器件，它将电能轮换成声强，杨声器种类很多，收音机常用的是恒磁动圈式纸盆扬声器它主要由环形永久磁铁、音圈、纸盆、纸盆架组成。永久磁铁产生恒定磁场，当音频电流通过音圈时，音圈在磁场力的作用下，在磁隙间作上一振动，音圈的振动牵动纸盆一起振动，低盆振动使周围空气振动而发出声音

三、元器件的装焊体会以及收获

焊锡、焊剂、烙铁准备好，焊件与印刷板处理好后就可焊接，焊接的方法： （1） 烙铁头要挂上适量的焊锡，这样在烙铁接触焊件和印刷板时可以加大传热面 积，传热速度快，少量的焊锡可做为烙铁头与焊件传热的桥梁。

（2）将烙铁头放在印刷板的焊盘和焊件引脚上，使焊盘和焊件均受热，尽量要使 烙铁头与焊点接触面积大。

（3）将焊锡丝至于焊盘或烙铁头，焊锡熔化并形成焊点。 （4）熔化一定量的焊锡后，将焊锡丝移开。

（5）将焊锡完全润湿焊点后45。方向移开烙铁。注意焊接时间不要太长，一般焊点大约两三秒钟。有的人焊接时烙铁头先沾上一点焊锡，然后将烙铁放到焊点上停留，等待加热后焊锡润湿焊件，形成焊点，这种焊接方法不正确，因为焊丝熔化后，烙铁放到焊点时焊剂已挥发，因无焊剂作用易造成虚焊，而且会丧失焊剂对焊点的保护作用。

锡焊注意事项：

（1）焊件表面要处理干净去除焊件表面上的锈迹、油污、灰尘、漆皮等会影响焊接 质量的杂质。

（2）焊接前烙铁要挂锡，靠烙铁上的焊锡加大传热面积和传热速度形成焊接桥。 （3）控制好焊接时间，时间过长浪费焊锡而且有可能损坏元件，如电容引脚焊点开焊，中频

电压器内塑料变型或开焊；时间短焊锡少，强度不够或虚焊。

焊点检查与要求：

（1）焊点表面（有光泽平滑）：若焊点无金属光泽，焊点发白，是因烙铁功率过大或加热时间过长造成的。若焊点表面呈豆腐渣状，是因焊点或焊件面积大，散热快，烙铁功率小或焊锡未凝固时移动了焊件造成的。焊点拉尖不平滑，加热不足，焊料不合格。

（2）焊锡与焊盘交界处接触角α要小，接触面要大；润湿角α越小，质量越好，一般控制在20。-45。为宜。润湿角α越大有可能是焊盘不热或焊盘不吃锡，这样即浪费焊锡，又会造成虚焊。

（3）焊锡连接面以引脚为中心（左右对称）呈半弓形凹面，若焊锡来流满焊盘，是加热不足，焊锡流动性差造成的，这样既不美观焊点强度又不够。

（ 4）检查有无虚焊、连焊、错焊、漏焊，发现有连焊的要即时处理，有虚焊，漏焊的要补焊。

元件的焊接体会

焊接的时候受热时间要尽量把握好，不能太长，否则元件同意损坏，也不能太短，要保证焊锡丝的完全融化；必要时要用松香让锡完全融化，焊的接点尽量保持教材上的标准焊点的样子，要注意焊接的顺序,否则很容易出错，造成废品的出现。

通过这几天的焊接体会，觉得焊接是个细心活，在电路版焊接时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，千万不能着急，一定要一个点一个点的慢慢地焊。这更是一个熟练活,一定要在实践中体会,总结,提高。

四、故障和排除措施

1．完全无声：采用信号注入法，减产故障发生在哪一级，方法是用万用表的欧姆档，一直表笔触底，用另一只表笔从末级功放开始，然后向前一次瞬间触碰各级的输入端，若该级工作正常扬声器发出咔咔声；触碰到那一级没有咔咔声，说明后级正常，而故障可能发生在这一级，重点检查这一级。

2．天线输入端注入干扰信号，扬声器有反应但收不到电台广播，一般是本机震荡不工作，检查磁性线圈的头是否焊好，注意：线圈的线头上是有漆的，必须先挂掉漆皮再焊才能焊好，检查本机震荡是否正常工作。

3．收台少 是统调没调好，应按第六条频率调整的顺序认真进行。 4．声音小 首先应检查各三极管的电流是否太小，再检查电阻 5．啸叫 首先检查各三极管的电流是否太大，再检查电容

五、收音机的调试

通过对收音机的通电检测调试，了解一般电子产品的生产调试过程，初步学习调试电子产品的方法和相关仪器的使用。培养检测能力和一丝不苟的作风。

初步完成的一部收音机，即使是工作正常，但必须经过严格调试才能使之达到合格的要求。

1.初调—静态工作点测量及调试

当按要求把所有的元器件焊接好后，还需仔细检查元器件的规格、极性（如电解电容、二极管、三极管等元器件的极性）是否有错误；是否存在有虚焊（假焊）、漏焊、错焊、短路等现象；当有错焊、连焊的焊点时容易损坏元件；检查无误后，把元件的引脚剪去，之后把喇叭线、电池线焊好，注意导线两端的裸线部分不要留得过长，与电路板焊接的一端有2毫米即可，否则易产生短路现象。

测流档测量各级的集电极电流，电路板上有对应的开路缺口。正常情况下可通过改变偏置电量静态工作点的顺序是从末级功放级开始，逐级向前级推进。测量各级电路静态工作点的方法是用数字万用表的直流电阻的大小使集电极电流达到要求值。如果集电极电流过小，一般是晶体管的E、C极接反了，或偏置电路有问题，或是管子的β值过低。如果集电极电流过大，应检查偏置电阻和射极电阻，否则是晶体管的β值过大或损坏。若无集电极电流一般是E、C、B 的直流通路有问题。无论出现那种问题，应根据现象结合电路构成及原理认真分析，找出原因，如此才能得到锻炼和提高。各级的静态工作点（集电极电流）正常后需把各级的集电极开路缺口焊上，这时一般都能收听到本地电台的广播了。如果收听不到电台的广播，则应采用信号注入法（或称干扰法）检查故障发生在那一级，方法是：用万用表的Ω档，一支表笔接地，用另一支表笔由末级功放开始，由后向前依次瞬间碰触各级的输入端，若该级工作正常扬声器发出“咔咔”声；碰触到那一级输入端若无“咔咔”声，说明后级正

常，而故障可能发生在这一级，应重点检查这一级。在这一级工作点正常的情况下，一般是元件错焊、漏焊造成交流断路或短路，使传输信号中断。如果从天线输入端注入干扰信号，扬声器有明显的反应，而收听不到电台的广播，一般是本振电路不工作、或天线线圈未接好（如漆包线的漆皮未刮净）造成的，应检查本振电路和天线线圈。如果出现声音时有时无。一般是元件虚焊或元件引脚相碰造成的。当静态电流正常，并能接收到电台信号、且有声音后，才能进行调中频。

2．调中频

调中频是调节各级中放电路的中频变压器的磁芯，使之谐振在465kHz。调中频的方法很多，这里介绍用中波扫频仪和用电台广播调中频的方法。

2.1用广播电台调中频

若无中频的仪器设备，只好用广播电台的播音调中频，调整的方法是在中波段高频端选择一个电台（远离465kHz），先将双联电容的振荡联的定片对地瞬间短路，检查本振电路工作是否正常，若将振荡联短路后声音停止或显著变小，说明本振电路工作正常，此时调中频才有意义。用无感改锥由后级向前级逐级调中频变压器（中周）的磁芯。边调边听声音（音量要适当），使声音最大，如此反复调整几次即可。调节中频变压器（中周）的磁芯时应注意：不要把磁芯全部旋进或旋出，因为中频变压器出厂时已调到465kHz，接到电路后因分布参数的存在需要调节，但调节范围不会太大。

2.2用扫频仪调中频

① 首先将双联电容的振荡联的定片对地短路，使本机振荡停振。

② 按照1.2.2 设置标志频率的方法对扫频仪进行标志频率的设置,使A、B、C、D、E 各档分别设置为:465kHz、525kHz、600kHz、1500kHz 和1640kHz。

③ 扫频仪射频（RF）输出信号输入给收音机的输入回路（即由双联电容器输入联的定片对地输入射频信号）。扫频仪的Y 轴输入接至被测收音机检波器输出端（即取自音量电位器W 两端）。音量电位器应旋到音量最小位置。用扫频仪调中频的仪器连接如图8所示。

④ 扫频仪的输出衰减器应大于70dB、Y 轴增益置于最大。 “垂直位移”旋钮的位置应使在屏幕上的扫迹容易观察。

⑤ 用无感改锥由后级向前反复调节各中频变压器的磁芯，使扫频仪显示的465kHz 标志频率点幅值最大，并且应使其左右对称。至此中频调整完毕。

⑥ 中频调整完毕后，要把双联电容器振荡联的定片对地的短路线拆掉，使本机振荡电路恢复工作。

2.3广播电台调覆盖（调刻度）

在低频端接收一个本地区已知载波频率的电台（如本地区中央一台，载波频率为639kHz），调节频率旋钮对准该台的频率刻度，然后调节本振线圈磁芯，使该台的音量最大。再在高频端选择一个本地区已知载波频率的电台（如保定经济台载波频率为1467kHz），调节频率旋钮对准该台的频率刻度，然后调节本振回路的补偿电容C1b/（半可变电容），使其音量最大。然后，再返回到低频端重复前面的调试，反复两、三次即可。其基本方法可概括为：低端调电感、高端调电容。

2.4扫频仪调覆盖

在低频端接收一个本地区已知载波频率的电台（如本地区中央一台，载波频率为639kHz），调节频率旋钮对准该台的频率刻度，然后调节本振线圈磁芯，使该台的音量最大。再在高频端选择一个本地区已知载波频率的电台（如保定经济台载波频率为1467kHz），调节频率旋钮对准该台的频率刻度，然后调节本振回路的补偿电容C1b/（半可变电容），使其音量最大。然后，再返回到低频端重复前面的调试，反复两、三次即可。其基本方法可概括

为：低端调电感、高端调电容。

2.5调跟踪

用电台播音调跟踪(统调)的方法是:在低频端接收一个电台的播音(如本地区中央一台639kHz),调节输入回路的天线线圈在磁棒上的位置,使声音最大；再在高频端接收一个电台（如保定经济台1467kHz），调节输入回路的补偿电容C1a/（半可变电容），使其声音最大。然后，再返回到低频端重复前面的调试，反复二、三次即可。其基本方法可概括为：低端调输入回路的电感、高端调输入回路的补偿电容。一般用接收电台信号调跟踪与调覆盖可同时进行，低端调本振线圈的磁芯和天线线圈在磁上的位置，高端调本振及输入回路的补偿电容。

回流焊与波峰焊的区别

焊接技术在电子产品的装配中占有极其重要的地位。一般焊接分为两大类：回流焊和波峰焊。

回流焊又称再流焊，是指通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面贴装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊，从而实现具有一定可靠性的电路功能；波峰焊是将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

回流焊接是预先在PCB焊接部位施放适量和适当形式的焊料，然后贴放表面贴装元器件，利用外部热源使焊料回流达到焊接要求而进行的成组或逐点焊接工艺。回流焊接与波峰焊接相比具有以下一些特点：

一、回流焊不需要象波峰焊那样需把元器件直接浸渍在熔融焊料中，故元器件所受到的热冲击小；

二、回流焊仅在需要的部位上施放焊料，大大节约了焊料的使用； 三、回流焊能控制焊料的施放量，避免桥接等缺陷的产生；

四、当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔融焊料表面张力的作用，只要焊料施放位置正确，回流焊能在焊接时将此微小偏差自动纠正，使元器件固定在正确位置上；

五、可采用局部加热热源，从而可在同一基板上用不同的回流焊接工艺进行焊接； 六、焊料中一般不会混入不纯物，在使用焊锡膏进行回流焊接时可以正确保持焊料的组成。

波峰焊接是一种通过高温加热来焊接插件元件的自动焊锡设备，从功能来说,波峰焊分为有铅波峰焊,无铅波

峰焊和氮气波峰焊，从结构来说,一台波峰焊分为喷雾,预热,锡炉,冷却四部分。 波峰焊接方式：波峰焊接是把锡条放在波峰焊的锡炉里将熔融的焊锡形成波峰对元件焊接

波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。根据机器所使用不同几何形状的波峰，波峰焊系统可分许多种。 波峰焊流程：将元件插入相应的元件孔中 →预涂助焊剂 → 预烘（温度90-1000C，长度1-1.2m） → 波峰焊（220-2400C） → 切除多余插件脚 → 检查。

波峰焊和回流焊的区别：

1，波峰焊是通过锡槽将锡条溶成液态，利用电机搅动形成波峰，让PCB与部品焊接起来，一般用在手插件的焊接和SMT的胶水板。再流焊主要用在SMT行业，它通过热风或其他热辐射传导，将印刷在PCB上的锡膏熔化与部品焊接起来。

2，工艺不同：波峰焊要先喷助焊剂，再经过预热，焊接，冷却区。再流焊经过预

热区，回流区，冷却区。另外，波峰焊适用于手插板和点胶板,而且要求所有元件要耐热,过波峰表面不可以有曾经SMT锡膏的元件，SMT锡膏的板子就只可以过再流焊，不可以用波峰焊。

让我们以最简单的了解方式来说明

回流焊：通过重新熔化预先分配到印刷电路板焊垫上的膏状锡膏,实现表面黏着组件端子或引脚与印刷电路板焊垫之间机械与电气连接。它是SMT（表面贴装技术）中一个步骤。

波烽焊：波峰焊是一种通过高温加热来焊接插件元件的自动焊锡设备，从功能来说,波峰焊分为有铅波峰焊,无铅波峰焊和氮气波峰焊，从结构来说,一台波峰焊分为喷雾,预热,锡炉,冷却四部分。

差异：波峰焊是用来焊接插件元件的，而回流焊是用来焊接贴装元件的！

六、收获及体会

通过这几天的学习，使我对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做收音机组装与调试时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。

通过收音机的焊接，我们学会了基本的焊接技术，而在收音机的检测与测试过程中，也知道了电子产品的装配经过，同时还学会了电子元器件得识别及质量检验，知道了整机得装配工艺，这些都培养了我们动手能力及严谨的作风，锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力，也为我们以后的工作打下了很不错的基础。

焊接的时候一定要注意以下几点：（1）虽然我们已经按照色环电阻的计算方法计算出电阻阻值，但在焊接时电阻的阻值一定不可以选错。（2）电容的极性不能接反。（3）由于焊接电路板比较小，所以焊点能连在一起的就一定要连在一起，不能连在一起的就不要连在一起。（4）一定要小心，注意不要有虚的焊点。