电子技术实训教程收音机的工作 原理与调试 课件 .pdf
电子技术实训教程
第4章
收音机的工作
原理与调试
第4章收音机的工作原理、组装与调试
4.1引言
收音机是最早进入家庭的家用电器之一,它经历了电
子管时代,晶体管时代,现在则是集成电路时代。一台调
幅、调频收音机,只需一片集成电路加上若干外围元件就
可以组装成功。这种收音机称为单片收音机。
尽管组装收音机的有源器件从电子管变成了晶体管,
又变成了集成电路,并且不断地采用了许多新电路、新技
术,但是,收音机工作的基本原理没有变。调幅广播系统
的组成结构框图如图4-1所示。
图(a)是广播电台调幅发射机的组成结构框图;
图(b)则是接收机,即收音机的组成结构框图,本章介
绍的是用得最多的一种收音机,即超外差式收音机。
在电子管时代,图4-1中各方框内的有源器件都是由电
子管来担当;在晶体管时代,则将有源器件换成了晶体管;
而在集成电路时代,则是将所有各方框内的有源器件和部
分电阻电容都集成到一块硅片上,无法集成的少数电感、
电容、电阻及大功率器件,则作为外部元件另行配置。不
过,收音机的工作原理没有变,即从天线接收到电台发射
来的无线电波后,将这个无线电波还原成电信号,并经过
如图(b)所示的一系列处理和变换,最终还原成声音的
这个过程没有变,在这个过程中,信号所经过的数学运算
原理也没有变。
在本章以下各节,我们将综合运用“信号与系统”、
“电子技术基础”、“高频电子线路”等专业基础课知识
来分析、讲解收音机的工作原理,并结合实际训练来讲述
单片集成(或晶体管)收音机的组装、调试技术。
4.2声音信号的发送与频谱分析
本节对图4-1(a)进行分析,了解无线电台是如何将
播音员的声音转变成无线电波发送出去的,以及在这个过
程中,声音信号的频谱是否发生变化。
由图4-1(a)可以看出,当播音员对着微音器(俗称
将B点的电信号记为f(t)。f(t)就是一个随时间变化的时间
函数,可以表示电压,也可以表示电流,根据电路的具体
情况而确定。f(t)的波形可以用图4-2来表示。
f(t)的波形可以通过示波器在
微音器的输出端观察到,是
具体的实实在在的随时间变
化的曲线。根据“信号与系统”
的知识,f(t)可以分解为无数
正弦信号的和,这个分解过程用数学方法表示,就是求f
的付里叶变换,即
F()F[f(f)]−f(t)e−jtdt(4-1)
式(4-1)是我们熟知的,由于人的声带振动频率不可能
很高,一般不会超过10KHz,(典型值为f=0.3~3KHz),
并且人的声音的能量大部分集中在低频部分,所以的频
谱函数的幅度谱如图4-3所示,ωc即为最高频率。
注意:(1)在图4-3中,的最大幅度为1,这可
F()
以人为地规定,即所谓的归一化。即以某个幅度单位作为
1,其它幅度都和这个单位来对比,来决定其幅度之数值。
(2)在图4-3中幅度谱函数
在负频率范围内有了取值,
这完全是数学运算的结果。
实际信号中,并不存在什
么负频率分量。在信号的理论分析中(即付里叶变换分析
法),为了数学运算的方便,通常利用复变函数进行运算,
这样一来,正弦、余弦函