张明明---设计讲解_1

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1、 2 专业基础实训实验报告 专业班级：2013 级测控技术与仪器 学生姓名：张明明 学生学号：201310504047 实验组数：指导教师：于娟，谭科华 实验时间：实验地点：分析测试中心 实验成绩 指导老师：二 年 月 2 收音机的安装与调试 目录 1.实验要求-9 2.实验设备-9 3.方案设计-9 4.设计思想及工作原理-9 5.设计原理及方案-10 6.系统调试-11 7.结果分析-14 8.实验总结-15 另附：序号 器件名称 符号 规格 数量 1 三极管 VT1、2、3 9018 3 只 2 三极管 VT4 9014 3 只 3 三极管 VT5、VT6 9013H 2 只 4 发光管

2、 LED 1 只 5 磁棒线圈 T1 1 套 6 中周 T2、T3、T4 红、白、黑 3 个 7 输入变压器 T5 1 个 8 扬声器 BL 1 个 9 电阻器 R14 R8、R17 10 15 51 各 1 只 10 电阻器 R10、R16 220 470 各 1 只 11 电阻器 R11R9R15R12 6808203K15K 各 1 只 12 电阻器 R3R6R5R2 150 1K 各 2 只 13 电阻器 R4R13R1R7 20K 62K 各 2 只 14 电位器 RP 5K 1 只 15 电解电容 C6 0.47F 2 只 16 电解电容 C3 10F 1 只 17 电解电容 C8

3、、C9 100F 3 只 18 瓷片电容 C2、C1 682、103 6 只 19 电瓷片电容 C4、C5、C7 223 3 只 20 双联电容 CA 1 只 2 21 收音机前盖 1 个 22 收音机后盖 1 个 23 刻度板、音窗 各 1 个 24 双联拨盘 1 个 25 电位器拨盘 1 个 26 磁棒支架 1 个 27 印刷电路板 1 块 28 电池正负极片 3 件 1 份 29 连接导线 4 根 30 耳机插座 J 1 个 31 螺丝 6 粒 32 自攻螺丝 1 粒 2 一 实验要求 1.了解 zx921 收音机的工作原理及其中的所有元件；2.掌握焊接技术并熟练焊接 zx921 型收音

4、机；3.学会调试 zx921 型收音机；4.自查焊点，要求焊点符合标准、不虚焊、假焊、搭焊更不能错焊和漏焊。要求同类元件高度一致。要求电阻、电容、管子焊接高度不得高于中周。接线准确；5.至少能调出一个及以上的电台，并且要求电台声音清晰宏亮。二 实验设备 1.zx921 型收音机（未进行安装）；2.电烙铁及烙铁架；3.助焊剂松香；4.改刀和镊子及钳子；5.焊丝-锡丝；6.电池.三 方案设计 1 设计思想及工作原理：2 速度很慢，衰减快。因此将音频信号加载到高频信号上去称为调制。调制方式有调频和调幅之分。我们装的收音机接收的是调幅高频信号）经过调谐回路加以选择到欲接收电台信号。（为使收音机获得较高

5、选择性、灵敏度，应选合适 1 与2 匝数比。现在装的天线线圈现成已设计好的，要求学生尽量注意，不要把线圈弄断，否则拆除线圈减少圈数影响匝数比）。二、变频电路：由输入回路送来的高频信号是调幅波，本机振荡产生的本振频率信号是等幅波，混频后经选频得到 465KHZ 中频信号。因此变频级主要作用：是将调幅的高频信号变为调幅的中频信号。变换前后仅是载波频率改变，而信号包络不变。本机用一只变频管来完成该机的振荡和混频作用。对混频来讲，要求工作在非线性区，电流不能太大，否则变频增益下降，但对本振来讲，电流大一点，变频增益高又容易起振，电池下降不易停振。但振荡也不能太强，否则波形失真引起“咯”、“咯”声，增益

6、反而下降，一般选电流为 0.40.6MA。三、中频放大：中放级的好坏对收音机灵敏度、选择性等等有决定性影响。中放级工作频率是465KHZ用并联的 LC 谐振回路作负载，因此只有在信号频率为 465KHZ 时并联谐振回路电压最大，因此提高了整机选择性。本机采用一级中放（常用的为二级中放）单调谐中频放大器，选择性及灵敏度不一定十分理想，但回路损耗小，调整方便，因此袖珍机广泛采用此线路。四、检波级：中频信号仍旧是调幅信号，经过检波级，由二极管或三极管检波，从调幅波中取出音频信号。本机选用的是三极管利用其中一个 PN 结在非线性工作状态下起大信号检波作用，同时此管还进行来复低频电流放大。五、低放和功率

7、放大：检波后的音频信号送到低放级进行音频放大，然后通过输入变压器送到推挽功率放 大 级 进 行 功 率 放 大，输 出 信 号 推 动 扬 声 器 发 出 声 音。本机用推挽功放电路的管子工作在乙类状态。在无信号时截止，有信号时二管轮流工作，因此效率高，但乙类工作在小信号，在特性曲线弯曲部分产生失真。因此本机线路在无信号时基级也有一定的偏压 ，使之工作在甲乙类状态，这样效率高，输出功率大，而且省电。要求二只管子参数一致。希在装配时选定。凡一有一只管损坏，必须配对选管。焊接时注意二管焊好，如虚焊一管，造成一管工作产生严重失真，而且音亮大大下降。四 系统调试 2 测试方法将收音机调到低端电台位置，

8、用测试棒铜端靠近天线线圈（B1），如声音变大，则说明天线线圈电感量偏大，应将线圈向磁棒外侧稍移，用测试棒磁铁端靠近天线线圈，如果声音增大，则说明线圈电感量偏小，应增加电感量，即将线圈往磁棒中心稍加移动。用铜铁棒两端分别靠近天线线圈，如果收音机声音均变小，说明电感量正好，则电路已获得统调。组装调整中易出现的问题 1、变频部份 判断变频级是否起振，万用表直流 2.5V 档正表棒接 V1 发射级，负表棒接地，然后用手摸双联振荡（即连接 B2 端），万用表指针应向左摆动，说明电路工作正常，否则说明电路中有故障。变频级工作电流不宜太大，否则噪声大。红色振荡红圈外壳两脚均应折弯焊牢，以防调谐盘卡盘。2、中

9、频部分 中频变压器序号位置搞错，结果是灵敏度和选择性降低，有时有自激。3、低频部份 输入、输出位置搞错，虽然工作电流正常，但音量很低，V6、V7集电极（c）和发射极（e）搞错，工作电流调不上，音量极低。收音机检测修理方法 1、检测前提：安装正确、元器件无差错、无缺焊、无错焊及塔焊。2、检查要领：一般由后级向前检测，先检查低功放级，再看中放和变频级。3、检测修理方法：（1）整机静态总电流测量 本机静态总电流25mA，无信号时，若大于 25mA，则该机出现短路或局部短路，无电流则电源没接上。（2）工作电压测量 正常情况下，D1、D2 两二极管电压在 1.30.1V，此电压大于 1.4V 或小于 1

10、.2V时，此机均不能正常工作。大于 1.4V 时二极管 IN4148 可能极性接反或已坏，检查二极管。小于 1.3V 或无电压应检查：a.电源 3V 有无接上 b.R12 电阻220是否接对或接好；c.中周（特别是白中周和黄中周）初级与其外壳短路。（3）变频级无工作电流：检查点：a.无线线圈次级未接好；b.V19018三级管已坏或未按要求接好；c.本 振 线 圈（红）次 级 不 通，R3100 虚 焊 或 错 焊 接 了 大 阻 值 电阻。d.电阻 R1100K 和 R22K 接错或虚焊 （4）一中放无工作电流 检查点：a.V2 晶体管坏，或（V2）管管脚插错（e、b、c 脚）；b.R420K

11、 电阻未接好；2 d.检查各级电流是否正常，变频级 0.2mA0.02mA；一中放 0.6mA0.2mA；二中放 1.5mA0.5mA；低放 3mA1mA；功放 4mA10mA；（说明：15mA 左右属正常）；、e.用万用表1 档测查喇叭，应有 8左右的电阻，表棒接触喇叭引出接头时应有“喀喀”声，若无阻值或无“喀喀”声，说明喇叭已坏，测量时应将喇叭焊下，不可连机测量；f.B3 黄中周外壳未焊好；g.音量电位器未打开。（13）整机无声 用万用表检查故障方法：用万用表1 黑表棒接地，红表棒从后级往前寻找，对照原理图，从喇叭开始顺着信号传播方向逐级往前碰触，喇叭应发出“喀喀”声。当碰触到哪级无声时，

12、则故障就在该级，可用测量工作点是否正常，并检查各元器件，有无接错、焊错、塔焊、虚焊等。若在整机上无法查出该元件好坏，则可拆下检查。五结果分析 2 2 六实验总结 通过这次的实验，我觉得自己学到了很多，我了解了收音机的工作原理，也看到了它的内部构造。这是我大学以来第一次接触电路板和电焊，而在这期间我也有很多收获。首先就是对烙铁使用的认识。老师说，新烙铁使用之前,应该先等烙铁头部微热时插入松香,清洗干净烙铁头。不要将烙铁头在金属上刻划或用力去除粗硬导线的绝缘套,以免使烙铁头出现损伤或缺口,减少其使用寿命。在焊接一些特殊元件时,必须小心一定不要将管脚焊到一起，否则会发生短路的情况。当电烙铁不用时,应

13、该放在烙铁架上。在此次收音机的焊接过程中，我也有了自己的心得体会。在电焊收音机得时候，焊接最需要注意得是焊接得温度和时间，焊接时间短、温度低，有可能使焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊。而焊接时间过长，温度过高，则会使元件过热，容易损坏，还容易将印刷电路板烫坏，或者造成焊接短路现象。焊锡要用一点点下去，电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开，这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。一旦焊错，要小心地用烙铁加热后取下重焊。拨下的动作要轻，如果安装孔堵塞，要边加热，边用针通开。上螺丝、螺母时用力要合适，不可用力太大，否则容易损坏收音机外壳。通过收音机的焊接，我们学会了基本的焊接技术，在收音机的检测与测试过程中

14、，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，知道了整机的装配工艺，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。总之，在实习过程中，我们要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真、冷静的去检查分析错误并解决问题。2 抢答器的设计 目录 1 实验要求-3 2 实验设备-3 3 方案设计-3 1.设计思想及工作原理-3 2.设计原理及方案-4 4.系统调试-5 5.结果分析-6 6.实验总结-7 2 一 实验要求 1.理解 CD4511 型八路抢答器的工作原理；2.能辨认出 CD4511 型抢答器

15、中所用到的元件并了解其相应的功能；3.在 multism 中设计出抢答器的电路并进行仿真；4.验收所焊接抢答器的功能是否完好。二实验设备 7.CD4511 型抢答器（未进行安装）；8.电烙铁及烙铁架；9.助焊剂松香；10.镊子及钳子；11.焊丝-锡丝；12.+5v 电源 13.Multism 仿真软件。三方案设计 1.抢答器工作原理 根据要求该抢答器具有锁存、显示功能。即当抢答开始后，选手按动抢答按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用 LED 数码管把选手的编码显示出来。接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止抢答状态，编号显示器灭灯；抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。

16、如果要进行再次抢答则必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。抢答器的基本工作原理：在上电之后，系统开始运行，在抢答过程中，会有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部电路和 CD4511 集成芯片会开始工作，并识别、记录第一个号码。在整个抢答器工作过程中，编码电路、优先 锁存译码电路、显示电路、2 报警电路都会运行。抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部分。抢答器的工作流程 电路由输入开关、判决器、锁存电路、数字显示、支持人控制开关及稳压电源等部分组成。图 2-5 为抢答器的结构图。抢答器的工作过程是：接通电源时，节目支持人将开关置“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，

17、显示灯熄灭呈黑屏状态，然后支持人将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态；当支持人宣布抢答开始后，选手考虑好答案后立即按下抢答按钮，这期间抢答器完成以下 3 项工作：（1）优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示该选手编号。（2）控制电路要对输入电路进行封锁，避免其它选手再次进行抢答。（3）选手回答问题完毕，节目支持人操作控制开关，使开关再次置于“清零”位置，使编号显示器灯熄灭呈黑屏状态，然后将控制开关拨到“开始”状态，以便进行下一轮抢答。从以上分析可以看出，电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是

18、一旦有选手抢答成功，要使其它选手的按键操作无效。2CD4511 型工作原理 CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED（数码管）显示器的 BCD 码七段码译码器，特点如下：具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉电流。可直接驱动 LED 显示器。2 BI：4 脚是消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。LT：3 脚是测试输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。LE：锁定控制端，当 LE=0

19、 时，允许译码输出。LE=1 时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在 LE=0 时的数值。A1、A2、A3、A4、为 8421BCD 码输入端。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。四系统调试 1.元件测试与分析 本抢答器关键元件为 CMOS 集成电路 CD4511。二极管和三极管用万用表判别极性及好坏；蜂鸣器用万用表的蜂鸣档测试好坏；若蜂鸣档发声，则蜂鸣器为好；数码管的检测也用万用表，若数码管的右下方的小红点亮，则数码管为好。2.连接和焊接电路 按电路图连接电路。先在电路板上焊接好各种元件，在插器件的时候，要注意器件的活口方向，同时要保证各管脚与插座接触良好，

20、管脚不能弯曲或折断。指示灯的正负极不能接反。在通电以前先用万用表检查各器件的电源接线是否正确。3.电路调试 首先按照抢答器的功能进行操作，若电路满足要求，说明电路没有障碍。若某些功能不能实现，就要设法查找并排除障碍。排除障碍可以按照信息流程的正向（从输入到输出）查找，也可以按照信息流程逆向（由输出到输入）查找。（1）显示电路的调试 2 显示电路主要是由一块 74LS148 和一块 7448 芯片和一个七段 LED 数码显示组成的。在调试时，可以在编码器的各输入端接上开关，当接上电源后，用各开关打开或断开来判断七段 LED 数码显示管是否显示正常。（2）锁存电路的调试 在调试锁存电路的时候，可以

21、在各个开关端各接上一个发光二极管，接上电源，主持人开关打开，任意按下一路抢答开关，看其对应的发光二极管是否亮，然后再按下其他开关，这时其他的二极管应该不发亮才算正常。（3）清零电路的调试 清零是主持人控制的，这个电路比较简单，只有一个指示灯，当主持人开关断开时，指示灯通过通过接地连接到各触发器的清零端，这时七段 LED 数码显示管应该显示为 0，如果不为 0 则电路不正常。（4）整体电路的调试 当电源接通，数码显示管完全不亮，则可着重检查，二极管的极性是否接反，和 CD4511 是否接触不良。分别用万用表的蜂鸣档去检查每一个引脚的通断，以及分别检查插座的每个引脚的通断。再者，注意是否虚焊或者错

22、焊甚至是忘记焊接的地方。五结果分析 1.总实验图 2 2.语音提示控制电路 3.显示驱动电路 2 4.编码电路 5.编码电路 6.抢答器封锁电路 2 7.抢答器控制电路 2 2 六，实验总结 通过这次的设计实验，我认真学习了 multism 仿真软件，经过一系列工序，现在对软件的方针以及制板有了较为深刻的认识。并且通过自己对电路进行仿真，对实物进行制作，在发现问题后，我也仔细研究了问题出现的原因，同时找到了一些解决的办法，也从中取得了一定的经验。从电路的设计到实物的制作，再对实物进行调试，最后得出结论，我做的抢答器终于成功了，虽然在某些方面还存在着缺点，但基本实现了我预期的任务内容和要求。整个

23、设计当中，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，除了要有耐心，要有毅力，同时还要有扎实的基础知识。在整个抢答器电路的设计过程中，花费时间最多的应该就属各个单元电路的连接及电路的细节设计和调试上，如抢答器的选手号锁存,以及在生活中买不到的元器件怎样用其他元器件代替等，最后还是老师的耐心指导下，使整个电路可以稳定工作。在整个设计过程中，我深刻的体会到对于电路设计，需要反复实践，其过程也是很繁琐的，有时花很长时间设计出来的电路还是有很多漏洞需要去重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，坚定自己的意志，查找不成功的原因。总体来说，这次的设计让我受益匪浅。在摸索如何设计电路才能达到自己想要的功能的过程中，培养了我的设计思维，增加了实际动手操作能力。在让我体会到了设计电路艰辛的同时，更让我体会到了成功的快乐。