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調幅收音機原理及故障分析2009-09-14 21:101-1無線電波的發射與接收 一、無線電波 1、無線電波 電磁振蕩在周圍的空間產生周期性變化的電場和磁場，并向四面八方傳播開去，就形成了電磁波。在無線廣播、電視廣播、無線電通信中使用的電磁波又叫作無線電波。 無線電波在空間的傳播速度約為3000 000km/s。無線電波在一個振蕩周期T內傳播的距離叫做波長，波長、頻率和無線電波的傳播速度之間的關系可用下式表示： 式中 ——波長，單位為m； ——傳播速度，單位為m/s； f——頻率，單位為Hz。 從上式可看出，頻率越低，波長越長；頻率越高，波長越短。 2、無線電波的傳播方式 無線電波在空間的傳播方式主要有以下三種： （1）地波； （2）天波； （3）空間波； 二、調制與解調 1、調制 所謂調制，就是把低頻電信號加載到高頻載波上去的過程。 無線電廣播中常用的調制方式有二種： （1）調幅 使載波的振幅隨調制信號電壓的變化而變化的調制方式稱為調幅。 （2）調頻 使載波的頻率隨調制信號電壓的變化而變化的調制方式稱為調頻。調頻波的頻譜比較復雜，它的頻帶寬度可用下式表示： B=2（+Fmax） 式中 B——頻帶寬度； ——最大頻偏； Fmax——最高調制信號頻率。 2、解調 在接收端從已調制信號中取出原調制信號的過程稱為解調。 1--2 收音機的主要性能指標 一、頻率范圍 頻率范圍是指收音機能夠接收到的信號的頻率范圍。 二、靈敏度 當收音機的輸出功率達到額定功率時，在輸入端所需要的最小信號的強度稱為靈敏度，單位為（微伏）。它用于表示收音機接收微弱信號的能力。顯然這個輸入信號越小，收音機的靈敏度越高。 三、選擇性 選擇性表示收音機從包括各種頻率的復雜信號中選出有用信號而抑制其他干擾信號的能力，選擇性以輸入信號失諧±9kHz時靈敏度下降的程度來表示，單位為dB（分貝）。dB數越大，表示收音機的選擇性越強。 四、輸出功率 輸出功率是指收音機輸送給揚聲器的音頻信號的功率，單位為 W （瓦），也可用 mW 表示，1W=1000mW。輸出功率越大，收音機能發出的聲音越響。 1-3 調幅收音機的電路組成與信號流程 目前的無線電接收機，無論是還是電視機，都采用超外差式接收機。所謂超外差式，就是把高頻信號接收下來后，先把它變換成固定頻率的中頻信號，然后進行放大、解調的接收方式，它具有接收靈敏度高、選擇性好、工作穩定等優點，因此得到廣泛應用。 1-4 調幅收音機電路原理與故障分析 一、輸入電路 1、輸入電路的作用 從天線到收音機第一級放大器之間的電路稱為輸入電路，它的作用是從天線感應到的各種信號中把需要的信號選擇出來，并傳送到下一級電路，同時把其他不需要的信號有效地加以抑制。 2、輸入電路的組成和工作原理 收音機的輸入電路由調諧線圈L1和可變電容C組成，它是利用串聯諧振原理來選擇所需要的信號的。調節可變電容C，使它和所要接收的信號發生諧振的過程叫作“調諧”，也就是通常說的選臺。 3、輸入電路的種類 收音機常用的輸入電路主要有磁性天線輸入電路和外接天線輸入電路兩種。 4、輸入電路的故障分析 （1）收不到臺 當輸入電路中的電容有短路時，輸入的高頻信號被短路，收音機收不到節目，但有“沙沙”的噪聲，檢查時可以測量電容兩面三刀極片間的電阻值，正常時應無窮大。 （2）串臺 串臺是指在收聽某一電臺時，其他臺的聲音也一起混時來，原因是輸入電路的線圈斷線或多股線斷股，使輸入電路失去調諧作用或選擇性非常差而造成的。 （3）靈敏度低 引起靈敏度低的原因是輸入電路電容漏電、線圈斷股或受潮等，使輸入回路的Q值下降。 二、變頻電路 1、變頻電路的作用 變頻電路是超外式收音機的重要組成部分，它的作用是把輸入電路輸送過來的高頻調制信號變換為固定頻率的中頻調制信號。 2、收音機的統調 收音機調諧時，在整個頻率范圍內使本振頻率始終比輸入回路的諧振頻率高465kHz，稱為“統調”。 3、變頻電路的故障分析 （1）收不到臺 如本振停振則不能產生本振信號，高頻信號無法混頻產生465kHz的中頻信號，V1只能輸出高頻信號，而高頻信號被中頻選頻回路濾去，導致收不到電臺節目。 （2）靈敏度低 墊整電容失效、振蕩線圈受潮使Q值下降、統調不好或中頻選頻回路失諧等都會引起靈敏度降低。 （3）噪聲大 變頻管穿透電流大或性能不好、變頻管發射極電容漏電引起工作電流增大都會引起噪聲大的故障。 第二章 調頻收音機原理及故障分析 2—1 調頻收音機的電路組成與信號流程 一、調頻廣播的主要特點 1、抗干擾能力強、信噪比高； 2、頻帶寬、音質好； 3、可用的頻道數目多。 二、超外差式調頻收音機的組成方框圖和信號流程如圖2——1所示。 在天線接收到的各種頻率的高頻信號中，由輸入電路選擇出所需接收的那一個高頻調頻信號（A），經高放電路放大、變頻器變頻后，變成載頻為10。7MHz的中頻調頻信號（B）。中頻調頻信號經中放電路放大達到一定的幅度，再經限幅器抑制掉寄生調幅干擾，然后送到鑒頻器去進行解調。調頻信號經鑒頻器解調后還原成頻率范圍為30Hz--15kHz的音頻信號（C），再經音頻放大后通過揚聲器還原成聲音。 2—2 調頻收音機的電路原理及故障分析 一、調頻高頻頭電路 1、調頻高頻頭電路的組成與作用 調頻高頻頭電路主要包括輸入電路、高頻放大電路和變頻電路。調頻高頻頭的作用是選擇所要接收的調頻電臺信號，并將它放大、混頻，變成載頻為10。7MHz的中頻信號，然后輸送到中頻放大器。 2、輸入電路 調頻收音機輸入回路的作用是從天線接收到的各種高頻信號中選擇出調頻波段的信號，它分為固定調諧式輸入回路和可變調諧式輸入回路兩種電路形式。 3、高頻放大電路 高頻放大電路的主要作用是對高頻調頻信號進行放大，以提高調頻收音機的接收靈敏度。高頻放大電路一般采用共基放大電路，這是因為共基電路的截止頻率高，適用于高頻率放大，并且共基電路的輸入阻抗低，容易與天線的阻抗相匹配。 4、變頻電路 變頻電路的作用是把高頻調頻信號變換成載頻固定為10.7MHz的中頻信號。 5、AFC電路 AFC電路是調制收音機的特殊電路，它的作用是當本振頻在工作過程中發生漂移時，能自動地控制本地振頻率回到原來的正確頻率上，使調頻收音機處于最付佳狀態。 二、中頻放大電路 調頻收音機的中放電路與調幅收音機的主要區別：一是調諧回路的諧振頻率不同，二是調頻中放電路不加自動增益控制，使中放電路保持較大的增益，以便實現限幅。 三、限幅器 1、限幅器的作用 限幅器的作用就是抑制這種寄生調幅干擾。 2、常用限幅器 分立元件電路中一般采用二極管限幅電路或三極管限幅電路，集成電路內部一般采用差動限幅電路。 四、鑒頻器 1、鑒頻器的作用 鑒頻器的作用是對調頻信號進行解調，還原產生原調制信號，對調頻收音機來講，是從10.7MHz的中頻信號中解調得到音頻信號。 2、鑒頻的方法 鑒頻過程分為兩步，先把等幅的調頻信號經線性變換電路轉換為幅度隨調頻信號的頻率變化規律而變化的調頻調幅信號，這時調頻信號的幅度變化就是解調所需的音頻信號，然后再用檢波器從調頻調幅波中把音頻信號解調出來。 2—3 調頻立體聲廣播與接收原理 一、立體聲的概念 聲音是由物體振動產生的，產生聲音的振動物體稱為聲源，聲音通過媒質傳播到我們的耳朵，使我們聽到聲音。地日常生活中，各種聲源以立體的形式分布在我們的四周，它們發出的聲音對于聽者來說都具有不同的方向感，因此我們日常聽到的聲音都是立體聲。 二、調頻立體聲廣播與接收 調頻立體聲廣播要與單聲道廣播兼容。所謂兼容是指：單聲道接收機能夠接收調頻立體聲廣播信號，這時揚聲器中發出的聲音是立體聲廣播中左、右聲道聲音的疊加； 復習題（一）參考答案 1、什么是無線電波？無線電波的波長與頻率有什么關系？若電波的波長為300m，其頻率是多少？若無線電波的頻率為600kHz，其波長又是多少？ 解：電磁振蕩在周圍的空間產生周期性變化的電場和磁場，并向四面八方傳播開去，就形成了電磁波。在無線電廣播、電視廣播、無線電通信中使用的電磁波又叫作無線電波。 無線電波的波長與頻率的關系為：頻率越低，波長越長；頻率越高，波長越短。 由 得：f= =300000000 m/s ÷ 300 m = 1000000（Hz） 同理：12÷ 600000Hz =500（Hz） 2、無線電波有哪幾種傳播方式？它們的傳播特點各是什么？各適用于哪些波段的無線電波的傳播？ 解：無線電波在空間的傳播方式主要有以下三種： （1）地波 傳播特點是：沿地球表面傳播。適合中波、長波采用。 （2）天波 傳播特點是：依靠電離層的反射和折射作用傳播。適合中波、短波采用。 （3）空間波 傳播特點是：在空間沿直線傳播。適合于超短波和微波采用。 3、什么是調制？為什么在無線電廣播、通信時要采用調制的方式進行？ 解：所謂調制，就是把低頻電信號加載到高頻載波上去的過程。在無線電廣播、通信時采用調制是為了提高發射效率和防止各信號間互相干擾。 4、什么是載波、調制信號和已調制信號？各個廣播電臺用什么方法來實現互不干擾？ 解：載波是高頻等幅振蕩信號；被運載上低頻信號稱為調制信號；經調制主生的高頻信號稱為已調制信號。各個廣播電臺采用不同頻率的載波就可以達到互不干擾的目的。 5、什么是調幅？什么是調頻？它們的頻帶寬度等于多少？ 解：使載波的振幅隨調制信號電壓的變化而變化的調制方式稱為調幅；調幅波的頻帶寬度B為2F。 6、什么是解調？什么是檢波？什么是鑒頻？ 解：在接收端從已調制信號中取出原調制信號的過程稱為解調；不同的調制方式有不同的解調方法，對調幅波的解調稱為檢波，對調頻波的解調稱為鑒頻。 7、略 8、我國調幅收音機的中波、短波頻率范圍各是多少？中頻頻率是多少？ 解：調幅收音機的中波波段頻率范圍為526.5--1606.5kHz,短波波段頻率范圍為2.3--26.1MHz。中頻頻率范圍為87--108MHz。 9、收音機有哪些主要的性能指標？它們的含義各是什么？ 解：收音機的主要性能指標有： （1）頻率范圍 指收音機能夠接收到的信號的頻率范圍。（2） 靈敏度 指當收音機的輸出功率達到額定功率時，在輸入端所需要的最小信號的強度。（3）選擇性 指收音機從包括各種頻率的復雜信號中選出有用信號而抑制其他干擾信號的能力。（4）輸出功率 指收音機輸送給揚聲器的音頻信號的功率。 10、甲收音機的靈敏度是2mV/m，選擇性是20dB；乙收音機的靈敏度是5mV/m，選擇性是10dB。問這兩臺收音機中，哪一臺靈敏度高？哪一臺選擇性好？ 11、什么叫超外差式接收機？它與直接放大式接收機相比，具有哪些優點？ 解：所謂超外差式，就是把高頻信號接收下來后，先把它變換成固定頻率的中頻信號，然后進行放大、解調的接收方式，它具有接收靈敏度高、選擇性好、工作穩定等優點。 12、略 13、收音機的輸入回路的作用是什么？ 解：從天線到收音機第一級放大器之間的電路稱為輸入電路，它的作用是從天線感應到的各種信號中把需要的信號選擇出來，并傳送到下一級電路，同時把其他不需要的信號有效地加以抑制。 14、磁性天線中的磁棒有什么作用和特點？ 解：磁棒的特點：1、導磁率很高；2、具有方向性。 磁棒的作用：1、提高收音機的接收靈敏度；2、可感應出最大電壓。 15、輸入電路有故障時，可能會出現哪些故障現象？ 解：（1）收不到臺；（2）串臺；（3）靈敏度低。 16、變頻電路的作用是什么？它由哪三部分組成？ 解：變頻電路是超外式收音機的重要組成部分，它的作用是把輸入電路輸送過來的高頻調制信號變換為固定頻率的中頻調制信號。 變頻電路由本機振蕩器、非線性器件和中頻振回路三部分組成。 17、當收音機在接收頻率為1080kHz的電臺信號時，它的本振頻率應該是多少？它的輸入回路的諧振頻率應該是多少？ 18、什么是收音機的統調？實現統調有哪些方法？ 解：收音機調諧時，在整個頻率范圍內使本振頻率始終比輸入回路的諧振頻率高465kHz，稱為“統調”。實現統調一般有兩種方法：一是輸入電路和本振回路的可變電容采用同軸差容雙聯可變電容；另一個方法是采用等容雙聯可變電容，而在調諧回路中采用并、串電容的方法來實現統調。 19、什么是三點統調？簡述本振回路中的墊整電容和補償電容分別起什么作用？ 解：采用等容雙聯可變電容，而在調諧回路中采用并、串電容的方法來實現統調；使收音機在接收波段的低端、高端和中間某一點處實現統調，而在其他接收頻率點上是接近統調，所以被稱為“三點統調”。當墊整電容作用大于補償電容作用時，結果使回路的總電容減小、本振頻率上升；反之，則結果使回路總電容增大、本振頻率下降。 20、變頻電路有故障時，可能會出現哪些故障現象？ 解：（1）收不到臺；（2）靈敏度低；（3）噪聲大。 21、若本振停振，故障現象是什么？在檢修時一般采用什么方法來檢查本振是否起振？ 解：若本振停振，則導致收不到臺。在檢修時，可根據起振時變頻管的發射極電流較大，發射極電壓較高的現象來檢查。 22、中放電路的作用有哪些？中放電路對整機的哪些方面起著重要影響？ 解：中放電路的作用：1、提高接收靈敏度；2、提高選擇性。 中放電路對整機的選擇性、靈敏度及音質都有著重要影響。 23、在中放電路中引起收音機的靈敏度降低的原因可能有哪些？ 解：可能有：中放管性能下降或靜態工作點不正常、發射極旁路電容失效、中頻諧振回路失諧等。 復習題（二）參考答案 1、調頻廣播有哪些特點？ 解；調頻廣播的主要特點有：（1）、抗干擾能力強、信噪比高；（2）、頻帶寬，音質好；（3）、可用的頻道數目多。 2、調頻收音機的頻率范圍是多少？它的中頻頻率又是多少？ 3、略 4、調頻高頻頭的作用是什么？它由哪幾部分電路組成？ 解：調頻高頻頭的作用是選擇所要接收的調頻電臺信號，并將它放大、混頻，變成載頻為10.7MHz的中頻信號，然后輸送到中頻放大器。它主要包括輸入電路、高頻放大電路和變頻電路。 5、固定調諧式和可變調諧式輸入回路有什么區別？各有什么優缺點？ 解：（1）固定調諧式輸入回路的諧振頻率設計在98Hz附近的固定值，采用固定調諧式輸入回路的調頻高頻頭，只需使用雙聯可變電容器，一聯用于高放輸出諧振回路，另一聯用于本振諧振回路。 （2）可變調諧式輸入回路在調臺時調節可變電容，使輸入回路與所要接收電臺的頻率發生諧振。其優點是增強了選擇性，但需采用三聯或多聯可變電容才能實現。 6、高頻頭電路中的高頻放大電路采用什么形式的放大電路？這種電路具有哪些特點？ 解：高頻放大電路一般采用共基放大電路。共基放大電路的截止頻率高，適用于高頻放大，并且共基電路的輸入阻抗低，容易與天線的阻抗相匹配。 7、調頻收音機中的變頻電路與調幅收音機有什么區別？ 解：調頻收音機采用高頻性能較好的電容三點式振蕩器作本振電路，而且本振頻率受AFC電路控制，實現本振頻率的自動調整。 8、AFC電路的作用是什么？并簡述它的工作原理。 解：AFC的作用是當本振頻率在工作過程是發生漂移時，能自動地控制本振頻率回到原來的正確頻率上，使調頻收音機處于最佳調諧狀態。其工作原理是：當本振頻率準確時，混頻產生的中頻信號的載頻是10.17MHz，鑒頻品質輸出電壓中的直流分量為0或是某一固定直流電壓。 9、調頻收音機中的中放電路與調幅收音機相比，有什么區別？ 解：主要區別是：一是調諧回路的諧振頻率不同，地是調頻中放電路不加自動增益控制，使中放電路保持較大的增益，以便實現限幅。 10、限幅器有什么作用？常用的限幅器有哪幾種？簡述它們的限幅原理。 解：限幅器的作用是抑制寄生調幅干擾。常用的限幅器：分立元件電路中一般采用二極管限幅電路或三極管限幅電路，集成電路內部一般采用差動限幅電路。 二極管限幅原理為：由二極管V2、V3并接在L1C1并聯諧振加路兩端，當回路兩端電壓較大時，V2、V3交替導通，使回路兩端的電壓限制在二極管的導通電壓上。 三極管限幅原理為：當三極管的基極輸入較大的信號時，三極管將進入飽和區和截止區，使輸出信號削波而實現限幅。 差動限幅器的限幅原理為：差動放大管V1、V2的發射極接一恒流源，使兩個三極管的發射極電流之和等于定值I，當輸入信號較大時，在正半周期間V1飽和、V2截止，在負半周期間V1截止、V2飽和，輸出為等輻的矩形波，從而實現限幅。 11、鑒頻器的作用是什么？鑒頻的過程分為哪兩步？ 解：鑒頻器的作用是對調頻信號進行解調，還原產生原調制信號。鑒頻過程為分兩步，先把等幅的調頻信號經線性變換電路轉換為幅度隨調頻信號的頻率變化規律而變化的調頻調幅信號，然后再用檢波器從調頻調幅波中把音頻信號解調出業。 12、13、略 14、鑒頻器的鑒頻特性曲線大致是什么形狀？對鑒頻器的要求主要有哪些？ 解：大致是S曲線， 15、鑒頻器中的諧振回路失諧，使中心頻率發生偏移后會產生什么故障現象？ 解：會引起音量變小、音質差或無聲等故障現象。 16、為什么調頻收音機要設置去加重電路？ 解：通過“預加重”解決了調制信號因頻率高而抗干擾的性能差的問題后，在妝收機中經鑒頻得到原調制信號后，反過來要對調制信號中的高頻分量進行衰減，以恢復到原來的狀態，必須進行“去加重”。 17、什么是立體聲？人是怎樣來判斷不同聲源的方位的？ 解： 聲音是由物體振動產生的，產生聲音的振動物體稱為聲源，各種聲源以立體的形式分布在我們的四周，它們發出的聲音對于聽者來說都具有不同的方向感，因此我們日常聽到的聲音都是立體聲。人對聲源方位的判斷，主要依靠“雙耳效應”，即人的大腦通過對聲音到達兩耳的時間差、相位差、和強度差等，這些相當微小的差別加以綜合分析，從而判斷出各個聲源的方位。 18、在音響范圍內，我們所說的“立體聲”是指什么？為什么要產生立體聲的效果，一定要用兩套放音系統放音？ 解：在音響范圍內所說的立體聲是指立體聲的拾音記錄和重放的技術，它是建立在人對聲音定位的機理上的。根據“雙耳效應”，把兩個話筒分左、右放在聲場中，拾音后分別作為左、右聲道信號。在放音時，只要將左、右聲道信號通過左、右放置的兩只揚聲器放音，使聽者從左、右兩個聲音中獲得各聲源聲音的差異而感覺到各聲源的不同方位，從而產生立體效果。 19、調頻立體聲廣播與單聲道調頻廣播之間的“兼容”是指什么？ 解：所謂兼容是指：單聲道接收機能夠接收調頻立體聲廣播信號，這時揚聲器中發出的聲音是立體聲廣播中左、右聲道聲音的疊加；反過來，立體聲接收機也能夠接收單聲道調頻廣播的信號，只是兩個聲道的揚聲器發出相同的聲音。 20、畫出導頻制立體聲信號編碼和發射系統的方框圖，并簡述立體聲復合信號的編碼過程。 復習題（三）參考答案 1、檢修收音機一般要經過哪幾個步驟？ 解：（1）向用戶了解情況并進行試聽，確定故障現象。（2）分析故障機電路的工作原理，初步判斷故障的范圍。（3）運用適當的方法檢查，找到故障的部位直到元器件。（4）修理，包括調整和更換元件。（5）如有必要，對已修復的故障機進行調試，直到具有滿意的收聽效果。 2、檢修收音機一般采用哪些方法？ 解：（1）直觀檢查法；（2）電壓、電流測量法；（3）電阻測量法；（4）信號注入法；（5）信號尋跡法；（6）代換法；（7）交流短路法。 3、信號注入法適用于檢修存在哪些故障的收音機？ 解：信號注放法是用適當的測試信號從后向前逐級注入故障機后，監聽揚聲器的發聲情況來判斷故障所在的部位。適用于檢查直流電壓、電流正常而無聲或聲音小的故障。 4、檢修收音機最常用的方法是什么？用這種方法可檢查出哪些問題。 解：最常用的方法是電壓、電流測量法。這種方法是用萬用表檢沒收音機電路的電壓、電流值，并和正常值作比較，從而發現故障。如測量整機電流，若電流過大說明有知短路性故障，電流過小說明有開路性故障。 5、檢修時發現某一級電路的電流為零，試分析可能的原因是什么。 6、一臺收音機的故障現象是完全無聲，試分析故障的原因可能有哪些。 解：（1）可能有斷線；（2）電源電壓和整機電流不正常：如無電源電壓、電源電壓偏低、電流大、電流小等；（3）揚聲器不正常；（4）低放電路不正常。 7、一臺收音機的故障是收不到臺，但有明顯的噪聲，試判斷故障的范圍。 解：（1）各級電路直流電壓和電流不正常；（2）檢波器部分電路不正常；（3）中放部分電路不正常；（4）變頻電路和輸入電路不正常。 8、收音機靈敏度低的特征是什么？試分析引起靈敏度低的原因有哪些。 解：特征是接收的電臺數目明顯減少，收到的主要是本地強信號，但音量正常。 原因有：（1）直流電壓電流不正常；（2）旁路電容、諧振電容、耦合電容等有故障；（3）收音機調試不良，沒有達到技術要求。 9、收音機音量小的原因是什么？可用什么方法進行檢修？ 解：音量小的故障原因是低放增益低或揚聲器不良。檢修時可用信號注入法找到故障部位，再進一步用測電壓電流法或代換法檢查出故障元器件。 10、調幅收音機中頻的調整是對什么進行調整？中頻調整得好壞對收音機的什么性能有影響？ 解：中頻的調整就是調整中頻變壓器的磁心或磁帽；中頻調整得好壞對收音機的靈敏度有決定性影響。 11、一臺收音機收不到頻率范圍低端的電臺，試分析是由于哪一個回路沒有調整好，應如何進行調整。 12、一臺收音機接收頻率范圍低端的電臺正常，但接收高端的電臺明顯減少，而且聲音輕，試分析原因是什么，應如何進行調整。

回答者：涓鐢熺浉闅2016-07-03 00:00