調頻耳機整機安裝除錯實訓報告
一、 設計任務與要求
任務:通過對 「調頻耳機」的安裝、焊接及除錯,了解電子產品的裝配過程;掌握原器件的識別及質量檢測;學習整機的裝配工藝;培養動手能力及嚴謹的科學作風。
要求:1、 對照電原理圖看懂接線圖;
2、 了解圖上的符號,並與實物對照;
3、 根據技術指標測試各元器件的主要引數;
4、 認真細心地安裝焊接。
二、 方案設計與論證
調頻耳機接收天線將廣播電台播發的高頻的調幅波接收下來,通過變頻級把外來的各調幅波訊號變換成乙個低頻和高攀之間的固定頻率—465khz(中頻),然後進行放大,再由檢波級檢出音訊訊號,送入低頻放大級放大,推動喇叭發聲。不是把接收天線接收下來的高頻調幅波直接放大去檢出音訊訊號(直放式)。
方案在設計中,是根據所要求的內容、指標進行各單元的設計,擬定單元電路,初步確定電路元件引數;再根據組合起來的系統電路進行及走線,務必遵循一般規律。最後通過安裝除錯達到要求的電氣效能指標,確定最終的電路元件引數,固定、封裝,成為完整的調頻耳機產品。
三、 單元設計與引數計算
(一)變頻級電路
圖1 變頻電路原理圖
變頻級電路的本振和混頻,要求由乙隻三極體擔任(自激式變頻電路)。由於三極體的放大作用和非線形特性,所以可以獲得頻率變換作用。可選擇「共基調發變壓器耦合振盪器」。
按本設計要求,在圖2中為外來中波訊號調幅波,載頻為(535~1605khz);為本機振盪電壓訊號(等幅波),應為1mhz~2mhz。
兩個訊號同時在電晶體內混合,通過電晶體的非線性作用產生的各次諧波,在通過中頻變壓器的選頻耦合作用,選出頻率為-=465khz的中頻調幅波,如圖3所示。
圖2混頻示意圖
選擇共基調發振盪電路的原因是該電路對外來訊號與本機振盪電路之間的牽連干擾最小,工作穩定,可比共射式獲得較高的頻率。它的振盪調諧迴路接在發射極與地之間,基極通過c5高頻接地,振盪變壓器的反饋線圈(l4)接在集電極與地之間,如圖4所示。
圖3 共基調發振盪電路示意圖
變頻管選擇3ag1型能滿足要求,其應該小,靜態工作點的選擇不能過大或過小。大,雜訊大;小,雜訊小。但變頻增益是隨ic改變的。
典型變頻級一般在0.2~1ma之間有乙個最大值。統籌考慮,設計在0.
5ma左右為宜。本機振盪電壓的強弱直接影響到反映管子變頻放大能力的跨導,存在著乙個最佳本振電壓值。若振盪電壓值過小,一旦電池電壓下降,就會停振;若過大,在高階會產生寄生振盪,由於管子自給偏壓作用,會使管子正常導通時間減少。
本振電壓一般選擇在100mv左右,由於採取的是共基電路,它的輸入電阻低,如果本機振盪調諧迴路直接併入,會使調諧迴路的品質因素降低,振盪減弱,波形變壞,甚至停振。為提高振盪電路的效能,l3要採取部分接入的方式,使折合到振盪調諧迴路的阻抗增加到。l4不能接反,否則變成負反饋,不能起振。
(二)中頻放大、檢波及自動增益控制電路(如圖 4所示)。
圖4 中放級電路原理示意
中放級可採用兩極單調諧中頻放大。變頻級輸出中頻調幅波訊號由t3次級送到vt2的基極,進行放大,放大後的中頻訊號再送到vt3的基極,由t5次級輸出被放大的訊號。三個中頻變壓器(t3、t4、t5)都應當準確地調諧在465khz。
若三個中頻變壓器的槽路頻率參差不齊,不僅靈敏度低,而且選擇性差,甚至無法收聽。中頻變壓器採取降壓變壓器,其初級線圈l5要採用部分接入方式(道理同本振調諧電路)見圖5。
圖5 中頻變壓器接法示意圖
這種接法以減少電晶體輸出導納對諧振迴路的影響,初級選取適當的接入係數使電晶體的輸出阻抗與中頻變壓器阻抗近似匹配,以獲得較大的功率增益;中頻變壓器初、次級變比以各自負載選取,減小負載對諧振迴路的影響。但選擇l5的接入係數及壓降比時,不僅考慮到選擇性,還要兼顧到增益和通頻帶。兩級工作點的選擇要有所區別,由於第一級總是帶有自動增益控制電路,該級的選取要考慮到在功率增益變化比較急劇處,應選的比較小;但太小,功率增益也太小,整機效能隨著電池電壓變化時,穩定性就很差。
綜合考慮,對於3ag1型管選為0.4ma左右。第二級應考慮充分利用功率增益,則選擇功率增益已接近飽和處的值可選1ma左右。
t5次級送到檢波二極體的中頻訊號被截去了負半周,變成了正半周的調幅脈動訊號,再選擇合適的電容量,濾掉殘餘的中頻訊號,取出音訊成分送到低放級(見圖5)。
檢波輸出的脈動音訊訊號經rf、c8(c8可選幾十微法)濾波得到的直流成分作為自動增益(agc)電壓,使第一中放基極得到反向偏置,當外來訊號強弱變化時,自動地穩定中放級的增益。從圖5可見,使用的是pnp型中放管,需要「+」的agc電壓。檢波二極體不能接反,否則agc電壓極性變反,達不到自動控制中放管增益的作用,可產生自激、哨叫。
(三)前級低頻放大電路
從檢波級輸出的音訊訊號,還需要進行放大再送到喇叭。為了獲得較大的增益,前級低頻放大通常選用兩級。要求第二級能滿足推動末級功率放大器的輸入訊號強度,要有一定的功率輸出,該激勵可選擇變壓器耦合的放大器。
如圖6所示。
以上各級靜態工作點ve值以電源電壓而定,vt1、vt2、vt5的ve可取電源電壓的1/5左右。
圖6 低放激勵原理圖
(四)末級功率放大器
它將前級的訊號再加以放大,以達到規定的功率輸出,去推動喇叭發聲,可選擇我們熟悉的otl電路。
低頻放大電路的設計,是根據要求的輸出功率、選擇的電源電壓、喇叭的交流電阻,從後向前進行。確定輸出功率後進行功放管的選擇,應通過手冊查出功放管主要極限引數。例:
小功率電晶體3ax31b的極限引數:pcm≥125mw,icm≥125ma,bvceo≥12v。
末級一對功放管的β、及正向基極—發射級電阻rbe等都要對稱(保證誤差在20%以內)。
四、總原理圖及元件清單
五、 安裝與除錯
(一)組裝前的準備
1.三極體的檢查
1)分清高頻管與小功率低頻管。
2)測量各三極體β值,再以β值決定決定某級配用三極體。
3)盡量地選小的三極體
2.電阻檢查
電阻阻值有用數字表示的,有用顏色碼表示的,但都要用萬用表一一測量,阻值誤差10%左右照常選用。選用的功率應大於在電路中耗散功率2倍以上,以防止電阻過熱、變值乃至燒毀。因受熱而損傷的電阻不能再用,帶開關的電位器也要按其在電路中的功能要求檢測。
3.電容檢查
用萬用表「ω」檔測量電容,主要從表針觀察(該檔表的電阻)、c充電時間。
對於大容量的電解電容,選擇適當的「ω」檔測量,其洩漏電阻是與電容量成正比的,洩漏電阻幾千百歐以上可用。
4.線圈的檢測(用萬用表的「ω」測量)
輸入變壓器的一組次級線圈,其直流電阻值應相等,原邊線圈阻值也應與次級的阻值相比較,看是否符合所要求匝數的阻值(初、次級線徑通常一致),喇叭音圈直流電阻略小於音訊阻抗,用表一搭一放聽其「咯噠」聲音判斷其優劣。中周線圈只能用萬用表判斷其通斷正確與否,一側線圈自短路不能判斷。
5、 焊接
1)金屬表面必須清潔乾淨。
2)當將焊錫加熱到一預熱的導線和線路板表面時,加到該焊接點的熱量必須足夠熔化焊錫。
3)烙鐵頭不能過熱,選25w左右的電烙鐵為宜。
4)焊接某點時,時間勿要過長,否則將損壞銅箔;時間也不能過短,造成虛焊。操作速度要適當,焊得牢固。
5)為確保連線的永久性,不能使用酸性的焊藥和焊膏,應用松香或松脂焊劑。
除錯:(1) 調中頻頻率
目的:將中周的諧振頻率都調整到固定的中頻頻率「465khz」這一點。
a. 將訊號發生器(tpe—dx)的頻率指標放在465khz位置上。
b. 開啟收音機開關,頻率盤放在最低位置(530khz),將收音機靠近訊號發生器。
c. 用改錐按順序微微調整t4,t3。是收音機訊號最強,這樣反覆除錯t4,t3(2—3次),使訊號最強,確認訊號最強的兩種方法,一是是揚聲器發出聲音(1khz)達到最響為止。
二是測量電位器rp兩端或r8對地「直流電壓」,指示值最大為止(此時可把音量調到最小),後面兩項調整到可使用此法。
(2) 調整頻率範圍(通常叫調覆蓋或對刻度)
目的:使雙聯電容全部旋入全部旋出,所接收的頻率範圍恰好是整個中波波段,即525khz~1605khz。
a. 低端調整:訊號發生器調至525khz,收音機調至530khz,此時調整t2使收音機訊號聲出現並最強。
b. 高階調整:再將訊號發生器調到1600khz,收音機調到高階1600khz,調c1b使訊號聲出現並最強。
c. 反覆上述a、b二項調整2~3次,使訊號最強。
(3) 統調(調靈敏度,跟蹤調整)
6、 安裝元器件
六、 結論與心得
第一次安裝調頻耳機,帶著幾分好奇和興奮,一邊希望把這件事做好,一邊又害怕把它搞砸了,就是帶著這樣的矛盾心理,我們開始了為期兩周的實訓,一開始在圖書館里查資料,那是完全摸不到門,不知道要怎樣去運用手中的資料,拿著書也不知道怎麼翻,但是後來也許是看得多了吧,逐漸開始懂要怎樣查三極體的引數,要怎樣查關於超外差收音機的資料,這應該算是我在圖書管理挖到的第一桶金吧。
第二週我們到了實訓室,又是一陣的興奮,聯絡焊接的時候我們都熱情高漲,焊了拆,拆了焊,每天都會在實訓室停留很久練習焊接,第二天我們就迫不及待的拿出了調頻耳機開始照著圖紙乙個元件乙個元件焊接,最開始焊接的是電阻,最重要的工作當然是仔仔細細的判斷色環,然後用磨砂紙磨電阻的兩腳,最後才開始將其裝到相應的位置焊接,當然還要好好的給每個元器件造型,保證最後焊接出來的電路板整潔而美觀。但是後來我犯了乙個錯誤,就是先把三極體安裝了,三極體不耐熱,應該放到最後安裝,不過我為了方便就沒有顧忌這麼多,後來才知道自己冒了乙個大險。
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