毕业设计（论文）调频调幅收音机设计

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1、北京化工大学北方学院毕业设计（论文）I诚信申明诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 年 月 日北京化工大学北方学院毕业设计（论文）II调频调幅接收机调频调幅接收机XXXXXXXX 专业XXX 班学号 XXX

2、XXXXX指导教师XXX 副教授摘摘要要收音机的发展一般经过电子管、晶体管再到集成电路。集成电路收音机由于使用元器件少、可靠性强、耗电省、成本低、重量轻、体积小等优点，已经开始取代分立元件式晶体管收音机。此接收机采用的就是单片调频调幅集成电路ULN2204。UNL2204集成电路有以下几个特点：其内部几乎包括了收音机所必需的电路，有独立的调幅振荡器、调幅双平衡混频器、调幅和调频中频放大器、调幅和调频解调器、AGC电路、AFC电路和功率放大器等。为使外接元件少且便于集成，ULN2204内部大量采用直接耦合的电路形成；工作电压范围宽。UNL2204内部设有精密稳压电路，而且外加电源电压的范围大，其

3、允许变动的范围为312V；用集成双差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的抑制能力；灵敏度高。具有5级中频放大，级间均采用直接耦合。前4级可以加AGC控制；外接元件少。中频放大直接耦合，无需外接元件。整个功率放大部分只接1只退耦电容；功率放大器的输入阻抗高，约为200千欧姆；调幅收音机与调频收音机的转换十分简单，仅用1只2*2波段开关，控制UNL2204内部的电子开关，完成调幅收音与调频收音的转换。此调频调幅接收机的电源供给采用自带直流稳压电源直接供给。关键词：关键词：调频调幅接收机ULN2204集成电路北京化工大学北方学院毕业设计（论文）IIIFM-AM ReceiverAbstra

4、ctThe development of general over the radio tubes, transistors to integrated circuits. IC Radio as the use of fewer components, reliability, low power consumption, low cost, light weight, small size, etc., has begun to replace discrete transistor radio. This receiver is used in single-chip FM-AM IC

5、ULN2204. UNL2204 IC has the following characteristics: its internal includes almost necessary for the radio circuit, independent amplitude modulation oscillator, amplitude modulation double-balanced mixer, IF amplifier AM and FM, AM and FM demodulator, AGG circuit, AFC circuit and power amplifier. T

6、o enable small and easy to integrate external components, ULN2204 house a large number of direct-coupled circuit formation; wide operating voltage range. UNL2204 are equipped with sophisticated internal regulator circuit, and the external power supply voltage range, which allows changes in the range

7、 312V; pairs of differential amplifier with the integrated circuit mixers improve the components of the signal interference suppression capabilities; sensitivity high. With a 5-IF amplification, direct coupling between stages are used. 4 can be added before the AGC control; fewer external components

8、. IF amplification direct coupling dont have access external components. Then the power amplifier part of a retreat is only dual capacitor; power amplifier input impedance high, about 200 thousand ohms; AM radio and FM radio conversion is very simple, only a 2 * 2 band switch, the control electronic

9、s within the UNL2204 switch, the completion of AM radio and FM radio conversion. The FM-AM receiver with built-in power supply DC power supply directly to the supply. Key words:FMAMReceiverULN2204IC北京化工大学北方学院毕业设计（论文）IV目目录录前前言言.1第第 1 1 章章课题研究价值课题研究价值.2第 1.1 节选题背景.2第 1.2 节调频调幅接收机的概述.2第 1.3 节调频调幅接收机形式及

10、用途.4第第 2 2 章章直流稳压电源设计直流稳压电源设计.6第 2.1 节直流稳压电源的基本组成.6第 2.2 节直流稳压电源的设计.8第第 3 3 章章调频调幅接收机电路及工作原理调频调幅接收机电路及工作原理.12第 3.1 节UNL2204 单片集成电路 .12第 3.2 节调频调幅接收机的原理图及工作原理.17第第 4 4 章章调频调幅接收机的设计调频调幅接收机的设计.21第 4.1 节方案选择与技术指标.21第 4.2 节元器件的选择.21第 4.4 节调试说明.28第第 5 5 章章安装过程及注意事项安装过程及注意事项.32第 5.1 节故障检测及处理.32结结论论.35附附录录.

11、36北京化工大学北方学院毕业设计（论文）V参考文献参考文献.39致致谢谢.40北京化工大学北方学院毕业设计（论文）1前前言言 集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好、使系统整机实现很少调整或者不调整等优点，通信电子电路正迅速向集成方向发展。不仅总参数电路正在迅速集成化，而且分布参数电路也在集成化。随着集成电路设计与工艺技术的进步，现在已经有可能将一个电子系统或者其子系统集成在一个芯片上，这称为系统集成1。它改变了通用元器件组装电子系统的传统方法，而直接将系统制作在芯片上，从而大大促进了系统、电路与工艺的结合。 本次课程设计为带电源的调频调幅接收机，就是将各部分元器件、集成电路焊接在印制电

12、路板上，然后组装连接并进行调试的过程。 我所采用的是长风牌 CF3930 型收音机试验套件，电路原理图未有太大改变，步线有所调整。本次课程设计的目的主要是掌握系统各功能模块的基本工作原理，培养掌握电路设计的基本思路和方法，掌握接收系统调试仿真等。课程设计的要求是分析调频调幅接收系统各功能模块的工作原理，提出系统的设计方案，对所设计电路进行调试。在此基础上可进行创新设计，如改善电路性能；对系统进行仿真分析。北京化工大学北方学院毕业设计（论文）2第第 1 1 章章课题研究价值课题研究价值第第 1.11.1 节节选题背景选题背景目前调频式或调幅式收音机一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定 选

13、择性好及失真度小等优点。我所设计的是超外差式调频调幅收音机2。超外差式收音机电路结构：超外差式收音机的特点是有频率变换（变频）过程，采用固定调谐的中频放大器。一般包括下面几个部分：变频级、中频放大级、检波级、低频前置放大级、低频功率放大级。其中变频级包括混频器和本机振荡器两个部分。天线接收到的高频调幅信号，经过调谐回路和选择，送入变频级的混频器。本机振荡电路则总是跟踪着接收的信号，产生高一个固定频率的等幅振荡信号，这个信号也送入混频器。送到混频器的两种信号，利用放大器件的非线性特点产生一种新的差频信号。高频调幅信号经过变频级后，只是变换了载波的频率，而调制规律没有改变，仍然是调幅信号。收音机接

14、收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频级把外来的各调幅波信号变换成一个低频和高频之间的固定频率465kHz（中频） ，然后进行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推动喇叭发声。不是把接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号（直放式） 。 在设计中，是根据所要求的内容、指标进行各单元的设计。拟定单元电路，初步确定电路元件参数；再根据组合起来的系统电路进行核算，确定整机电路。最后通过安装调试达到要求的电气性能指标，确定最终的电路元件参数，固定、封装，成为完整的收音机产品。第第 1.21.2 节节调频调幅接收机的概述调频调幅接收机的概述1.2.11.2.1 调频

15、调幅接收机概述调频调幅接收机概述北京化工大学北方学院毕业设计（论文）3接收机是一个具有如下组成的 电路系统：天线，滤波器，放大器。主要功能是对天线接收到的微弱信号进行放大、变频、滤波并抑制来自外部的干扰、杂波以及接收机系统内的噪声，使信号保持尽可能多的有用信息，便于进行下一步的信号处理，以获得所需目标信号的特征信息。1.2.21.2.2 调频与调幅的定义和区别调频与调幅的定义和区别(1)调频概述调频，就是载频的频率不是一个 常数，是随调制信号而在一定范围内变化，其幅值则是一个常数。与其对应的， 调幅就是载频的频率是不变的，其幅值随调制信号而变。 一般干扰信号总是叠加在 信号上，改变其幅值。所以

16、 调频波虽然爱到干扰后幅度上也会有变化，但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去，所以调频波的抗干扰性极好，用 收音机接收调频广播，基本上听不到杂音。使载波频率按照调制信号改变的 调制方式叫调频。已调波频率变化 的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。(2)调幅概述一种调制方式，属于基带调制。其中，载波信号的 振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化。例如， 0 或 1 分别对应于无载波或有载波输出。调幅也就是通常说的 中波，范围在 5251605KHz。调幅是用声音的高低变为幅度

17、的变化的电信号 。距离较远，受天气因素影响较大，适合省际电台的广播。调幅波用英文字母 AM 表示。(3)调频与调幅区别调频比调幅的抗干扰能力强。外来的各种干扰、工业和天电干扰等，对已调波主要影响表现为产生寄生调幅，形成噪声。调频可以用限幅的方法，消除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。另外，信号的信噪比越大，抗干扰能力就越强。而解调后获得信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声较小。调频波比调幅波的频带宽。频带宽度与调制系数有关，即：调制系数越大，频

18、北京化工大学北方学院毕业设计（论文）4带越宽。调频中常取调制系数大于 1，而调幅系数是小于 1 的，所以调频波的频带宽度要比调幅波的频带宽度大得多。 调频制功率的利用率要大于调幅制。发射总功率中，边频功率为传送调制信号的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，则边频功率大。由于调频mf 大于调幅系数 ma，所以调频制的功率利用率要比调幅制高。第第 1.31.3 节节调频调幅接收机形式及用途调频调幅接收机形式及用途1.3.11.3.1 调频调幅接收机形式调频调幅接收机形式调频调幅接收机主要用于无线广播通讯，通常为我们所用的收音机。按照它的电气指标和声学指标分成好几级。高质量接收机应当具有

19、以下特点：灵敏度高；选择性好；通频带是可变的；高、低音频能分别单独调整；并且能够发出立体声。等级比较低的接收机相应的有比较低的电气指标和声学指标。调频调幅接收机有下列几种结构样式：落地式、台式、汽车用接收机和携带式。所有的现代广播接收机都用键式波段开关，波段如下：长波： 150415 千赫（2000722.9 米） ，中波： 5201600 千赫（577187.5 米） ，短波： 3.9512.1 千赫（75.924.8 米） ，超短波： 64.573 兆赫（4.654.11 米） 。为了调谐接收机方便起见，把短波和超短波的波段各分为两个或者三个扩展波段。高级广播接收机的中频在长波、中波、短波

20、时是 465 千赫，超短波时是 8.4 兆赫。较低等级的广播接收机的中频则是 110115 千赫。现代调频调幅接收机都采用超外差式电路。1.3.21.3.2 按按接接收收机机的的用用途途分分类类：导航型接收机3。此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A 码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为 25mm，有 SA 影响时为100mm。这类接收机价格便宜，应用广泛。根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为：车载型用于车辆导北京化工大学北方学院毕业设计（论文）5航定位；航海型 用于船舶导航定位；航空型 用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快，

21、因此，在航空 方面用的接收机要求能适应高速运动。星载型用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s 以上，因此对接收机的要求更高。测地型接收机。测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。定位精度高。仪器结构复杂，价格较贵。授时型接收机这类接收机主要利用GPS 卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。按接收机的载波频率分类：单频接收机 （单频接收机只能接收 L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位 ）。由于不能有效消除电离层延迟影响，单频接收机只适用于短基线（ 15km 的精密定位 ）；双频接收机 （双频接收机可以同时接收 L1，L2载波信号。利用双频对电

22、离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位）。按接收机通道数分类： GPS 接收机。能同时接收多颗 GPS 卫星的信号，为了分离接收到的不同卫星的信号，以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测，具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为：多通道接收机、序贯通道接收机、多路多用通道接收机；按接收机工作原理分类：码相关型接收机（码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值） ；平方型接收机 (平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号，来恢复完整的载波信号，通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间

23、的相位差，测定伪距观测值)；混合型接收机(这种仪器是综合上述两种接收机的优点，既可以得到码相位伪距，也可以得到载波相位观测值 )；干涉型接收机 (这种接收机是将 GPS 卫星作为射电源，采用干涉测量方法，测定两个测站间距离 )。北京化工大学北方学院毕业设计（论文）6第第 2 2 章章直流稳压电源设计直流稳压电源设计第第 2.12.1 节节直流稳压电源的基本组成直流稳压电源的基本组成2.1.12.1.1 直流稳压电源的基本组成直流稳压电源的基本组成直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。基本电路如图 2.1 所示。各部分电路的作用如下：图图 2.12.1直流稳压电源基本电路直

24、流稳压电源基本电路 （1）电源变压器电源变压器的作用是将电网 220V 的交流电压 V1变换成整流滤波电路所需要的交流电压 V2。变压器副边与原边的功率比为： P2/P1=g （2121）式中，g 为变压器效率。一般小型变压器的效率如 2.1 表所示。220V50HzV1+_TV2+_D1D2D3D4CVi+_+R1T1DzT2R2R3R4RLVo+_Io电电源源变变压压器器整整流流滤滤波波稳稳压压电电路路北京化工大学北方学院毕业设计（论文）7表表 2.12.1小型变压器效率小型变压器效率 副边功率 P：/VA(35)T/2 （2525）式中，T 为 50Hz 交流电压的周期，即 20ms。（

25、3）稳压电路调整管 T1与负载电阻 RL相串联，组成串联式稳压电路。T2与稳压管 DZ成采样比较放大电路，当稳压器的输出负载变化时，输出电压 Vo应保持不变，稳压过程如下。设输出负载电阻 RL变化，使 Vo，则北京化工大学北方学院毕业设计（论文）8VB2VC2IB1VCE1VO 第第 2.22.2 节节直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计2.2.12.2.1 稳压电源的性能指标及测试方法稳压电源的性能指标及测试方法（1）最大输出电流稳压电源正常工作时能输出的最大电流，用 Iomax 表示。一般情况下的工作电流 Io Iomax 时损坏稳压器。（2）输出电压稳压电源的输出电压，用 Vo 表示。如

26、图 2.2 所示的测试电路，可以同时测量 Vo与 Iomax。图图 2.22.2测试电路测试电路测试过程是：输出端接负载电阻 RL,输入端接 220V 的交流电压，数字电压表的测量值即为 Vo；使 RL逐渐减小，直到 Vo 的值下降 5%，此时流经负载 RL的电流为Iomax（记下 Iomax 后迅速增大 RL，以减小稳压电源的功耗） 。（3）纹波电压VA被测稳压电源+_220VVi+_VoIo电流表电压表RL滑线变阻器自耦变压器北京化工大学北方学院毕业设计（论文）9叠加在输出电压 Vo 上的交流分量，一般为 mV 级。可将其放大后，用示波器观测其峰-峰值Vop-p；也可以用交流电压表测量其有

27、效值 Vo，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一点误差。（4）稳压系数在负载电流 Io、环境温度 T 不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出点压的相对变化，即稳压系数Sv=(Vo/Vo)/(Vi/Vi)Io=常数，T=常数 （2626）Sv 的测量电路如图 2.2 所示。测试过程是：先调节自耦变压器输入电压增加 10%，即 Vi=242V，测量此时对应的输出电压 Vo2；再调节自耦变压器使输入电压减少10%，即 Vi=198V，测量这时的输出电压 Vo2，再测 Vi=220V 时对应的输出电压 Vo，则稳压系数 Sv=(Vo/Vo)/(Vi/Vi)=220/(242-198)*(V

28、o1-Vo2)/V （2727）2.2.22.2.2 集成稳压电源设计集成稳压电源设计集成稳压电源设计的主要内容是根据性能指标，选择合适的电源变压器、集成稳压器、整流二极管及滤波电容。（1）集成稳压器常见集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器，下面分别介绍其典型应用及选择原则。（a）CW78XX 系列典型应用CM78XXCi0.33FCo0.1F+_Vo123CW78XX1 2 3ViVo地北京化工大学北方学院毕业设计（论文）10（b）CW79XX 系列典型应用图图 2.32.3为固定式三端稳压器的典型应用为固定式三端稳压器的典型应用固定式三端稳压器的常见产品如上图 2.4 所示。其中

29、，CW78XX 系列稳压器输出固定的正电压，如 7850 输出为+5V；CW79XX 系列稳压器输出固定的负电压，如 7950输出为-5V。输入端接电容 Ci 可以进一步滤除纹波，输出端接电容 Co 能改善负载的瞬态影响，使电路稳定工作。Ci、Co 最好采用漏电少的钽电容，如果采用电解电容，则电容量要比图中的数值增加 10 倍。（a）CW317 系列典型应用（b）CW337 系列典型应用图图 2.42.4为可调式三端稳压器的典型应用为可调式三端稳压器的典型应用Ci2.2FCo1F+_Vo+_Vi13CW79XX2+CW3171 2 3adj Vi VoCW79XX1 2 3Vi Vo地CW31

30、7adj+_ViVo123Ci0.01FRP14.7KC210FCo1F+_+ViVo+DR1220CW3371 2 3adjViVo_123C210FCo1F+_DadjCW337ViVoViRP14.7KCi0.01FR1220+北京化工大学北方学院毕业设计（论文）11其中，CW317 系列稳压器输出连续可调的正电压，CW337 系列稳压器输出连续可调的负电压。稳压器内部含有过流、过热保护电路。R1与 RP1组成电压输出调节电路，输出电压Vo1.25(1+RP1/R1) （2828）R1的值为 120240，流经 R1的泄放电流为 5mA10mA。RP1为精密可调电位器。电容 C2与 RP

31、1并联组成滤波电路，以减小输出的纹波电压。二极管 D 的作用是防止输出端与地短路时，损坏稳压器。集成稳压器的输出电压 Vo 与稳压电源的输出电压相同。稳压器的最大允许电流IcmIomax。（3）整流二极管及滤波电容整流二极管 D2的反向穿电压 VRM应满足 VRM=V2，其额定工作电流应满足 IF 2Iomax。滤波电容 C 可由下式估算：C=（Ic*t）/Vip-p （210210）北京化工大学北方学院毕业设计（论文）12式中，Vip-p 为稳压器输入端纹波电压的峰峰值；t 为电容 C 的放电时间，t=T/2=0.01s；Ic 为电容 C 的放电电流，可取 Ic=Iomax，滤波电容 C 的

32、耐压值应大于V2。2第第 3 3 章章调频调幅接收机电路及工作原理调频调幅接收机电路及工作原理第第 3.13.1 节节UNL2204UNL2204 单片集成电路单片集成电路3.1.1UNL22043.1.1UNL2204 单片集成电路特点单片集成电路特点UNL2204 集成电路有以下几个特点：（1）其内部几乎包括了收音机所必需的电路，有独立的调幅振荡器、调幅双平衡混频器、调幅和调频中频放大器、调幅和调频解调器、AGC 电路、AFC 电路和功率放大器等。为使外接元件少且便于集成，ULN2204 内部大量采用直接耦合的电路形式。（2）工作电压范围宽。UNL2204 内部5设有精密稳压电路，而且外加

33、电源电压的范围大，其允许变动的范围为 312V。（3）用集成双差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的抑制能力。北京化工大学北方学院毕业设计（论文）13（4）灵敏度高。具有 5 级中频放大，级间均采用直接耦合。前 4 级可以加 AGC控制。（5）外接元件少。中频放大直接耦合，无需外接元件。整个功率放大部分只接1 只退偶电容。（6）功率放大器的输入阻抗高，约为 200 k；调幅收音机与调频收音机的转换十分简单，仅用 1 只 2*2 波段开关，控制 UNL2204 内部的电子开关，完成调幅收音与调频收音的转换。3.1.23.1.2ULN2204ULN2204 内电路框图及引脚功能参数内电路

34、框图及引脚功能参数（1）ULN2204 集成块内的调幅部分包含高放、混频、本振和中放、检波电路；调频部分不含高放和混频电路，只有中放和鉴频电路，ULN2204 内部大量采用直接耦合的电路形成，内部设有精密稳压电路，而且外加电源电压的范围大，其允许变动的范围为 312V；用集成双差分放大电路组成混频器，提高了对信号中干扰成分的抑制能力；灵敏度高。具有 5 级中频放大，级间均采用直接耦合，前 4 级可以加 AGC控制；外接元件少。中频放大直接耦合，无需外接元件。其集成块内的电路如图 3.1所示。该 IC 采取双列 16 脚封装，其集成电路的引脚功能及数据见表 3.1 所列。UNL2204 集成电路

35、引脚的功能及数据电压开路电阻电压开路电阻AMFM红笔测量黑笔测量AMFM红笔测量黑笔测量引脚功能（V）（V）黑笔接地红笔接地引脚功能（V）（V）黑笔接地红笔接地1中频旁路1.151.48.38.49音频功放输入007.62中频输入1.151.42309.910纹波调节1.151.156.57.9北京化工大学北方学院毕业设计（论文）14表表 3.13.1UNL2204UNL2204 集成电路引脚的功能及数据集成电路引脚的功能及数据图图 3.13.1ULN2204ULN2204 集成块内电路方块图集成块内电路方块图（2）ULN2004 主要电参数6ULN2204 集成电路工作电源电压范围为 312

36、V。典型工作电压为 4.5V。极限使用条件。在 T=25C 时，电源电压 VCC=13V(与外接限流电阻有关，外接限流电阻为 0 时为 13V)；允许功耗 PD=600 MW；稳压电流 IREY=60mA。3高频地000011音频地00004调幅混频输出4.54.5712音频功放输出2.02.05.4115调幅振荡器4.54.57.12213+Vcc4.54.55.19.16调幅高频输入1.1502507.814中频检波输入4.54.5330177高频旁路1.1508.97.215AM/FM中放输出4.54.57178音频检波输出1.21.397.216AGC旁路1.61.75.98.6调幅变

37、频中放检波鉴频低放67124516151413128109113北京化工大学北方学院毕业设计（论文）15主要电参数。ULN2204 的主要电参数见表 3.2 所列。表表 3.23.2ULN2204ULN2204 的主要电参数的主要电参数（续表）（续表）极限值特性符号测试条件mintypmax单位调频 fo=10.7MHz，fm=400Hz，f=175KHz，峰值分隔=550KHz，R8=，R16=1.2K输入限幅临界值Vth3060V检波还原音频VoVIN=10mV250mV检波输出失真度THDVIN=10mV1.0%调幅抑制比AMRVIN=10mV,30%A.M.fam=400Hz3550d

38、B中频输入阻抗Z240k中频输入电容C24.0pFV121V静态端电压V81.7VIccVCC=6.0V1420mA静态供应电流VCC=9.0V18mA极限值特性符号测试条件mintypmax单位调频 fo=1MHz，fn=455KHz，fm=400Hz，30%A.M.R8=，R16=灵敏度最大音量，VOut(s)=20mV10V检波还原音频V6mV输入过载量80%A.M，10%THDmV有用灵敏度(S+N)/N=20dB35V混频输入阻抗Z6k混频输入电容C6pF混频输出阻抗Z4k混频输出电容C4pF中频输入阻抗Z2k北京化工大学北方学院毕业设计（论文）16（3）ULN2204 典型应用电路

39、主要应用集成块收音机。见第三章第二节图 3.2 所示。（4）电路工作过程AM 波段。天线选频后的信号从 6 脚进入混频电路，与本振信号混频后产生的信号从 4 脚输出，经选频后从 2 脚进入中放电路，放大后的信号从 15 脚输出，经进一步选频后从 14 脚又进入检波电路，得到的音频信号从 8 脚输出，由音量电位器对音量进行适当的控制后又从 9 脚进入音频功放电路，放大后的信号从 12 脚输出，经输出耦合电容去推动扬声器发声。FM 波段。天线接收的信号经共基高频放大电路放大后送到变频电路，变频后得到的信号经选频，选出的 10.7 MHz 中频信号从 2 脚输入至中放电路，放大后信号从脚输出，以后的

40、路径同 AM 波段。 （5）故障检修7提示当某一波段收不到台时，应先检查波段开关位置是否时，开关本身接触是否良好。若无问题，对于 AM 波段收不到台，应检查 6、7、4 脚外接元件；对于 FM 波段中频输出电容C2pF静态端电压V1V静态供应电流V8VIccVcc=6.0VmAVcc=9.0VmA音频放大器 fc=400Hz,RL=8音频增益Ao364044dBIoVcc=3.0V,10%THD50mWVcc=6.0V,10%THD250350mW输出功率Vcc=9.0V,10%THD500650mW输出失真度THDPo=c50mW2.0%音频输入阻抗Z9250kV101.1V静态端电压V13

41、2.6V北京化工大学北方学院毕业设计（论文）17收不到台，应检查高放、变频器及其周围元器件。对于收音无声故障，应重点检查音量电位器以后的音频功放电路。第第 3.23.2 节节调频调幅接收机的原理图及工作原理调频调幅接收机的原理图及工作原理3.2.13.2.1 调频调幅接收机的原理图调频调幅接收机的原理图8C1C2L1R1C3FM高放BG1R3R2C4Ca2Cb2C6C7L2L3R5C8C9R4R8FM变频BG2C5C10R9R6C15L4C13C14C18C12C16Cb4Ca4Ca1Cb1T1Ca3Cb3R7FMAMS1-1T2T7C17R10C11R11R14C19C20T3T4R13R1

42、5L5C21C2216 15 14 13 12 11 10 987654321C23T5T6R16C24C25C26C32C27C28C29C30RP1C31C33C34C35R18R12FMAMS1-2R17R19D1AM输入电路AM本振中频变压器FM移相网络ULN2204YD+_北京化工大学北方学院毕业设计（论文）18图图 3.23.2调频调幅接收机整机电路图调频调幅接收机整机电路图3.2.2FM3.2.2FM 电路工作原理电路工作原理（1）FM 调频电路天线及输入电路：C1为天线耦合电容，用来减小天线对输入电路的影响。L1、C2组成宽带低 Q 值谐振式输入电路。L1采用 QZ 型、线径

43、0.8mm 的导线，在 5.5mm 胎具上顺时针密绕3.5 圈，脱胎而成空心线圈。天线接收的电台信号，由输入电路谐振，经隔直耦合电容 C3注入高放级。高放级：高放级由晶体管 BG1组成，起选台和信号放大作用。R1既是输入电路的负载电阻，又是 BG1的发射极电阻，给晶体管提供直流通道；R2为基极限流电阻。基极电位取自ULN2204 第 16 脚外接电阻 R18两端的电压；电容 C4使 BG1的基极交流接地，BG1为共基极放大电路。R3、R4为集电极电阻，给集电极提供直流通道。其中 R3（22）为防振电阻，R4起直流降压作用。由 L2、C5、C6、Ca（四联可变电容器一联9）组成可变谐振回路，为

44、BG1的交流负载。C6对高频信号视为短路，使 L2下端交流接地，并且有隔直作用，避免集电集电位与地短接。高放线圈 L2采用 QZ 型、线径 0.8mm 的导线，在 4.5mm 的胎具上逆时针密绕 3.5 圈，脱胎而成空心线圈。高放级的输出信号经耦合电容 C7注入变频级。变频级：BG2组成单管变频电路。L3、C8组成中频陷波器，防止中频自激。L3线圈用 QZ 型、线径 0.51mm 的导线，在 4.5mm 的胎具上顺时针密绕 16.5 圈，脱胎而成空心线北京化工大学北方学院毕业设计（论文）19圈。C8采用稳定性好的云母电容器；R5为 BG2的发射机电阻，R6为基极限流电阻。C10为基极旁路电容，

45、使基极交流接地。BG2为共基极电路。R7、R8为集电极电阻，R7起防振作用。由 L4、C12、C13、Ca 组成本振回路。C13对高频信号相当于短路，它使L4交流接地，并且起隔直作用，避免集电极直流电位与地短接。振荡线圈 L4用 QZ 型、0.8mm 的导线，在 04.5mm 的胎具上逆时针密绕 2.5 圈脱胎而成空心线圈。本振回路与电容 C9、C15和晶体管 BG2组成电容三点式振荡电路。C15将本振信号注入 BG2的发射极，与高放极送来的信号在 BG2进行混频，几种频率的信号由 BG2集电极输出，经中频变压器 FM IF1次级（FM IF1次级不调谐） 。C14为耦合电容，把 FM IF1

46、次级线圈的信号注入到中频变压器 FM IF2的初级谐振回路，该谐振回路由 FM IF2初级线圈与其两端所并 390pF 电容组成，谐振频率为 10.7MHz。C14容量很小，容抗较大，大大减小了 FM IF1次级线圈对 FM IF2初级谐振回路的影响；所以 C14的容量不能选的太大。采用两个中频变压器是为了提高收音机的选择性，由 FM IF2次级输出的中频信号在 R9两端产生压降，R9为 FM IF2次级信号的负载电阻，信号一端相当于交流接地（因为 AM IF1次级线圈和 C25对 10.7MHz 的信号相当于短路） ，另一端信号送入集成块的 2 脚。（2）中放及低放电路中放及低放电路都在集成

47、电路内部。集成块的 2 脚为内部共用中放电路的输入端。中频 10.7MHz 的信号共用中放电路放大后输出，一路由集成块内部直接进入鉴频器（采用相移乘法鉴频器） ；另一路由 15 脚输出，经鉴频器的外部移相网络对10.7MHz 的信号相移 90，再由 14 脚送入内部鉴频器10。移相网络由 L5、R11和 FM IF3谐振回路组成。其谐振回路的谐振频率为 10.7MHz。AM IF2谐振回路的谐振频率为 465KHz，对 10.7MHz 的信号视为短路。经鉴频器检出的音频信号由 8 脚输出，8脚外接的电容 C23可滤去中频分量，音频信号经耦合电容 C22送入音量控制电位器W，由中间滑动头输出，经

48、电阻 R14由 9 脚送入集成块内部低频放大器的输入端，9 脚外接电容 C21为残余中频信号的去耦电容，防止中频自激。10 脚外接电容 C16为低放电路去耦电容。音频信号经低放电路放大，由 12 脚输出，经耦合电容 C19送入扬声器 Y 发出声音。C17、C18、R10、C31、C32为电源 型滤波电路。13 脚外接电源电压，内接稳压电路。北京化工大学北方学院毕业设计（论文）20表表 3.33.3晶体管各极对地电压晶体管各极对地电压Vc（V）Ve(V)Vb(V)BG1(高放极)1.80.20.8BG2(变频极)1.70.20.83.2.3AM3.2.3AM 电路工作原理电路工作原理（1）AM

49、高频电路中波磁性天线 L7：磁棒规格：MXO-400，L7初级线圈用 0.07mm*7QJST 导线（7 股）顺时针密绕100 圈，分两段绕制。次级用同样规格的导线，顺时针密绕 10 圈。由 L7初级线圈与半可调电容、Cc 组成输入调谐电路，选择电台信号耦合到次级。变频电路：次级调幅信号送入集成块 6 脚，6 脚为调幅混频器输入端。7 脚与地之间接高频去耦电容 C24，对高频信号 C24相当于短路，7 脚高频接地。本振回路由 AM 本振初级线圈与可变电容器 Cd、补偿半可调电容、垫整电容 C27组成。接通电源，AM 本振次级线圈有电流通过，初级感应出相应的电压，引起本振回路的自由振荡，该振荡电

50、压又耦合到次级，送入 5 脚内部振荡电路，振荡电路的频率决定于外接本振回路的频率。本振信号从集成电路内部混频器与外来高频信号在混频器完成频率变换，由4 脚输出，经 AM IF1初级线圈与所并 510pF 电容组成的中频谐振回路选出差频465KHz 的调幅中频信号，耦合到次级。（2）中放电路：AM IF1次级信号送入集成块 2 脚共用中放电路输入端。1 脚外接中频去耦电容C25，电容 C25对 465KHz 的中频信号视为短路，相当于 1 脚交流接地。被放大的 AM 中频信号从 15 脚输出，经 AM IF2、FM IF3送入 14 脚。14 脚内接检波器电路，L5电感很小，对 465KHz 的

51、信号视为短路。FM IF3谐振回路对 465KHz 的信号严重失谐，呈低阻抗，也视为短路。而 AM IF2为调幅检波线圈，它与 C10组成谐振回路，谐振频率465KHz，为调幅检波器的外围元件；R12为阻尼电阻，降低回路 Q 值，展宽频带；AM IF2线圈接点为中点，左右线圈各 50 圈。（3）低放电路：管脚电压电路代号北京化工大学北方学院毕业设计（论文）21检波后的音频信号从 8 脚输出，送入共用低放电路，还原成声音。第第 4 4 章章调频调幅接收机的设计调频调幅接收机的设计第第 4.14.1 节节方案选择与技术指标方案选择与技术指标4.1.14.1.1 方案选择方案选择选择中波集成电路 U

52、NL2204 超外差调幅收音机，其方框图如图 3.2 所示。4.1.24.1.2 主要技术指标主要技术指标（1）频率范围：AM:525KHz1605KHz北京化工大学北方学院毕业设计（论文）22FM:88MHz108MHz（2）中频频率：AM:465KHz FM:10.7MHz（3）灵敏度：中波段：200 uV400uV 噪声比 调频波段：2 uV5uV 噪声比（4）输出功率：0.5W（5）电源消耗：自带直流电源4.1.34.1.3 调频调幅接收机的基本要求和内容调频调幅接收机的基本要求和内容（1）调频/调幅电路原理图；（2）调频/调幅接收机调频电路参数选取原则及主要参数；（3）调频/调幅接收

53、机调幅电路参数选取原则及主要参数的确定；（4）各功能块作用；（5）典型故障分析；第第 4.24.2 节节元器件的选择元器件的选择4.2.14.2.1 元器件的选择元器件的选择（1）电阻：在本次课程设计中可以根据色差法对 18 个电阻进行分类（如色差法）。（2）电解电容和瓷片电容11：电解电容在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现收音功能。并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。（3）三极管：本次课程设计组装的 CF3930 调频调幅收音机中有

54、一种三极管。BG1和 BG2为3DG204A 属于高频小功率三极管，在安装时，BG1选用低值（绿点或黄点）的三极管，BG2选用中值（兰点或紫点）的三极管，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和北京化工大学北方学院毕业设计（论文）23三极管管脚的长度要适中，不要剪的太短，也不要留的太长，使它们不要超过中周的高度。（4）中频变压器（中周）：中频变压器（简称中周）三只为一套，这三只中周在出厂前均已调在规定的频率上，装好后只需微调甚至不调，不要乱调。中周外壳除了起到屏蔽作用外，还起到导线的作用，所以中周外壳必须接地。（5）磁棒线圈：磁棒线圈 L7的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即

55、可自动镀上锡，四个线头的接在对应的印制板的焊盘上，即 a、b、c、d 点12，焊接前要仔细辨别 b、c 引脚，切不可接反。（6）电位器：调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。（7）发光二极管和喇叭：发光二极管主要用来进行收音机开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。它的接法按照图表所示弯曲成型，然后直接插到电路板上焊接即可，安装时要注意二极管的正负极。把喇叭放好后，如果挪动，可用电烙铁将其周围的三个塑料桩靠近喇叭的边缘烫下去，把喇叭压紧，以免其松动不稳。（8）UNL2204 集成电路：如图 3.1 所示。（9）变压器：T 为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，印制版上也

56、有圆点作为标记。安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。除了上面列出的元器件外，还有扬声器、印刷电路板、导线、螺丝等等元器件。第第 4.34.3 节节元器件及参数的说明元器件及参数的说明4.3.14.3.1 分立元件超外差式调频调幅收音机电路分析分立元件超外差式调频调幅收音机电路分析（1）调频部分元器件参数天线及输入电路北京化工大学北方学院毕业设计（论文）24C1(47pF)天线耦合电容；C2(35pF)耦合电容；L1采用 QZ 型、线径 0.8mm 的导线，在 5.5mm 胎具上顺时针密绕 3.5 圈，脱胎而成空心线圈；C3(47pF)隔直耦合电容；高放级R1（330）既是输入电路负

57、载电阻也是 BG1发射级电阻；R2（100k）基极限流电阻；R3（22）负载电阻；C4(0.005F)耦合电容，使 BG1基极接地；R4（2.2k）负载电阻，起直流降压作用；L2采用 QZ 型、线径 0.8mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕 3.5 圈，脱胎而成空心线圈；Ca2(6pF) 可变电容；Cb2(3pF) 可变电容；C6(20pF) 可变电容，四联可变电容器组成可变调谐回路；C7(0.01F) 耦合电容，对高频信号视为短路；C5(51pF) 耦合电容；变频级R5（470）BG2发射级电阻； L3采用 QZ 型、线径 0.51mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕

58、16.5圈，脱胎而成空心线圈；C8(330pF)耦合电容，与 L3组成中频限频器，防止中频自激；C9(40pF)耦合电容；R6（100k）基极限流电阻；C11(0.005F)基极旁路电容；R9（100）集电极电阻，起防振作用；R11（2.2k）集电极电阻；Ca4(6pF)可变电容；Cb4(3pF)可变电容；北京化工大学北方学院毕业设计（论文）25C13(20pF)耦合电容；L4采用 QZ 型、线径 0.8mm 的导线，在 4.5mm 胎具上顺时针密绕 2.5 圈，脱胎而成空心线圈；C16(0.01F)耦合电容，对高频信号视为短路；C10(0.1pF)耦合电容，与本振回路、电容 C9、晶体管 B

59、G2组成电容三点式振荡电路；中频变压器C19(10pF)耦合电容；C20(390pF)耦合电容；C15(82pF)耦合电容；C20(390pF)耦合电容；R13（330）负载电阻；R14（1k）负载电阻；R8（680）负载电阻；C18(100F)耦合电容；FM 移相网络R15（2.2k）负载电阻；C25(2.2pF)耦合电容；R18（3.3k）负载电阻；C32(150pF)耦合电容；R16（68k）负载电阻；C26(510pF)耦合电容；R7（6.8k）负载电阻；C14(0.02pF)耦合电容；（2）调幅部分元器件参输入回路数Cb1(3pF)双联可变电容器中的调谐联，供选台用；Cc(45pF)

60、微调电容，与初级线圈 L7组成输入谐振电路；C24(0.02F)高频去耦电容，减少对输入高频信号的衰减；北京化工大学北方学院毕业设计（论文）26L7磁棒天线，0.07mm*7QJST 导线（7 股）100 圈与 Cb1 、Cc 组成 AM 输入调谐回路，对接收电台的信号产生串联谐振；变频电路Ca3（45F）可变电容，传送本机振荡信号；Cb3（3F）补偿半可调电容；C12（140F）垫整电容，改善本机振荡信号对已接收电台信号的跟踪；T2本机振荡初级线圈；C17（510F）耦合电容，与初级线圈组成中频谐振回路选出中频信号；T7初级线圈； C25（2.2pF）中频去耦电容，对 465kHz 的中频信

61、号视为短路；R10（33k）负载电阻；R12（1k）负载电阻；R17（4700k）负载电阻；R19（22k）负载电阻；C21（0.047F）耦合电容；C22（220F）耦合电容；C23（0.22F）耦合电容；（3）变频管静状工作点13的设置变频管的静状工作点设置过低则不容易起振；变频管的静状工作点设置过高，则不能很好的进行非线性混频，难以产生本机振荡信号与已接收电台信号的各种组合频率，得不到 465KHz 的中频，也就不能实现超外差式接收。因此，变频管静状工作点的设置既不能过低，也不能过高。一般变频管的静状工作点设置为 0.2 mA 左右。 （4）变频级工作原理变频级本机振荡信号是通过电感三点

62、式振荡电路产生的。L 为本机振荡线圈 B2的等效电感；C 为垫整电容 C5、振荡联微调电容 C6以及双联可变电容器中振荡联 C1b 的等效电容。 变频级的非线性混频过程：北京化工大学北方学院毕业设计（论文）27电感三点式振荡电路产生的本机振荡信号在 R2上形成的本机振荡信号电压与磁棒天线 B1耦合过来的输入调谐接收的电台信号电压一起，由变频管 T1进行非线性混频产生各种组合频率信号nfo+mfs。当 n=1、m=-1 时，可得 fo-fs=fi=465KHz 的中频信号，由于中频变压器 B3与中频谐振电容 C7只对 465KHz 的中频信号产生并联谐振，也就是说中频变压器 B3只允许 465K

63、Hz 的中频信号耦合到中频放大级，这就使得超外差式收音机具有很好的选择性。 （5）关于垫整电容与振荡联微调电容众所周知：中波段收音机的接收范围为 525KHz1605KHz，也就是说中波段接收的电台信号频率 fs 变化了 3 倍。但是，相应的本机振荡信号频率 fo 的变化范围为1000KHz2070KHz，也就是说中波段的本机振荡信号频率 fo 只变化了 2 倍。由于双联可变电容器中调谐联 C1a 与振荡联 C1b，在调谐时是由 0180同轴转动的，C1a 与 C1b 会具有相同的容量变化，这就会使本机振荡信号的频率变化超过 2 倍，使本机振荡信号的频率变化不能很好地跟踪接收电台信号的频率变化

64、。解决这个问题的方法之一是引入垫整电容 C5与振荡联微调电容 C6：当接收电台信号的频率比较低时，双联可变电容器中振荡联 C1b 的容量较大，由于 C5的容量较大，C6的容量较小，因此可以忽略振荡联微调电容 C6的并联影响，而垫整电容 C5的串联影响使等效电容变小，振荡频率 fo；当接收电台信号的频率比较高时，双联可变电容器中振荡联C1b 的容量较小，由于 C5的容量较大，C6的容量较小，因此可以忽略垫整电容 C5的串联影响，而振荡联微调电容 C6的并联影响使等效电容变大，振荡频率 fo；这样一来就使得振荡频率 fo 的变化范围变小，振荡联 C1b 在与调谐联 C1a 由 0180同轴转动时，

65、也能比较好地跟踪接收电台信号的频率变化。 4.3.24.3.2 中频放大级（中频放大级（2 23 3 级）级）中频放大级一般为 23 级，具有较大的放大能力，承担了整机信号的主要放大任务，使整机具有较高的灵敏度。每级中频放大电路均通过中频变压器的 LC 并联谐振槽路对 465KHz 中频信号进行选频放大与阻抗变换，使整机具有很好的选择性与匹配效果。中频放大级的末级检波输出与第一级中放之间接有自动音量控制（AGC）电路，使强台与弱台信号均能得到足够的放大，使整机具有很好的均匀性与稳定性。T2、T3中频放大管； C7、C9、C12中频谐振（槽路）电容；北京化工大学北方学院毕业设计（论文）28B3、

66、B4、B5第一、第二、第三中周（中频变压器）；C10中和电容，克服 T2管 C 结电容的内部反馈，防止寄生振荡；R4阻尼电阻，降低 Q 值、展宽中频频带通道、消除中频自激；R3、R5偏置电阻； R8、C8对反向 AGC 电压进行平滑滤波，自动调整 T2管的工作点；R6 负反馈电阻，稳定直流工作点、改善交流失真；C11中频旁路电容，形成对输入中频信号的通路；C15整机电源滤波，降低电源的交流内阻抗；所谓反向 AGC，是指通过降低 IC 达到降低中放管功率增益（KP）的 AGC 方式。反向 AGC 适用于较小信号的自动增益控制，收音机的中放电路就采用这种方式。4.3.34.3.3 检波与检波与 AGCAGC 电路电路 检波与 AGC 电路中：D3检波二极管，图中接法只允许中频信号的负半周通过；C13、R7、C14组成 形滤波，滤除检波输出中的残余中频；R3、R8、C8等对检波输出中的直流分量（AGC 电压）平滑滤波，对中放管 T2起反向 AGC 作用；RP1 音量电位器；C16音频耦合(隔直)电容；由 B5输出的已放大中频信号经过检波二极管 D3检波，检波后输出的信号中包括有“音频包络”、