一、 最简收音机原理
图1-1中LC谐振回路是收音机输入回路，改变电容C使谐振回路固有频率 与无线电发射频率相同，从而引起电磁共振，谐振回路两端电压VAB最大，将该电波接收下来。经高频放大电路放大后，通过由二极管D和滤波电容C1构成的检波电路，将调幅信号包络解调下来，得到调制前的音频信号，再将音频信号进行低频放大，送到喇叭，就完全还原成可闻的声波信号。
图1—1 最简单的收音机组成框图
这就是最简AM收音机（也称高放式收音机）的工作原理，它简单，但可行性、可使用性太差，不适合日常使用。 由于高放式收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的放大，要想在整个中波频段535kHZ—1605kHZ获得一致放大是很困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机。
二、超外差式收音机原理
所谓超外差式，就是通过输入回路先将电台高频调制波接收下来，和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器，再经中频回路进行频率选择，得到一固定的中频载波（如：调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz）调制波。 超外差的实质就是将调制波不同频率的载波，变成固定的且频率较低的中频载波。在广播、电视、通讯领域，超外差接收方式被广泛采用。如图3-4。
图1—2 超外差原理
在超外差的设计中，本振频率高于输入频率。用同轴双联可变电容器，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：
如接收信号频率是：
600kHz，则本振频率是1055kHz； 1000kHz，则本振频率是1455kHz； 1500kHz，则本振频率是1955kHz；
由于谐振回路谐振频率 ，f 与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性进行修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。超外差方式 使接收的调制信号变为统一的中频调制信号，在作高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。
比较起来，超外差式收音机具有以下优点： （1） 接收高低端电台（不同载波频率）的灵敏度一致；
（2） 灵敏度高；
（3） 选择性好（不易串台）。
摘 要
文中陈述的主要有以下几点： 收音机的原理； 超外差收音机工作原理分析；收音机的安装及焊接，收音机的调试。通过了解调幅收音机工作原理让自己对收音机有了更进一步的认识，同时提高自我认识，对自己的专业也有进一步延伸。
通过对一台六管收音机的焊接、装配及调试，了解调幅式收音机具有灵敏度高、质量稳定、一致性好，耗电省、发音宏亮等优点,解电子产品的装配过程及其制作工艺；掌握元器件的识别；培养动手能力及严谨的科学作风。
关键词 安装 焊接 调试 前 言
由于直接放大式收音机的灵敏度比较低，只能接受本地区强信号的电台，接收远地电台的能力较弱，它的选择性差，接收相邻频率的电台信号时存在串台现象。所以为了提高灵敏度和选择性，就要采用超外差式收音机。超外差式收音机的特点是它不直接放大广播信号，而是通过一个叫变频级的电路将接收的任何一个频率的广播电台信号变成一个固定中频信号(我国规定中频频率是4 6 5 KHz)，由中频放大器
进行放大，然后进行检波，得到音频信号，最后推动扬声器工作。
制作过程中，采用典型超外差式电路，具有安装调试方便、工作稳定、灵敏度高、选择性好等特点，功放级采用无输出变压器的功率放大器(OTL电路)，有效率高、频率特性好、声音宏亮、耗电省等特色
1 收音机的基本工作原理
人类自从发现能利用电波传递信息以来，就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机，俗称为收音机。目前的无线电接收机不单只能收音，且还有可以接收影
像的电视机、数字信息的电报机等。
随着广播技术的发展，收音机也在不断更新换代。自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中，收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化，功能日趋增多，质量日益提高。20世纪80年代开始，收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向
发展。
广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号，经放大后被高频信号（载波）调制，这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化，使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内，高频信号再经放大，然后高频电流流过天线时，形成无线电波向外发射，无线电波传播速度为3×108m/s，这种无线电波被收音机天线接收，然后经过放大、解调，还原为音频电信号，送入喇叭音圈中，引起纸盆相应的振动，就可以还原声音，即是声电转换传送——电声转换的过程。
图1 超外差式收音机组成
超外差式收音机是目前较普及的收音机，其方框图如图1所示：
它是由天线、输入回路、本机振荡器、变频器、中频放大器、检波器、低频电压放大器、功率放大器等部分组成。
天线：接收许多广播电台的高频信号，天线线圈是绕在磁棒上（磁棒具有聚集电磁波磁场的能力）。
输入回路：选出其中所需要的电台信号送入变频级的基极，同时，由本机振荡器产生高频等幅波信号。
本机振荡器：提供本机振荡器信号。
变频器：将天线回路的高频调幅信号变成频率固定的中频调幅信号。
中频放大器：对中频信号进行放大。
检波器：对信号进行幅度检波，从而还原出音频信号。 低频电压放大器：对信号进行电压放大。 功率放大器：对功率进行放大。 1.1 S66D型收音机的电路分析 图2 超外差收音机的工作原理电路图
根据超外差收音机的原理，我们可以将图2所示的电路分成以下几个部分：调谐回路、变频回路（包括本振电路、混频电路和选频电路）、中频放大（中放）回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。
1.1.1 输入调谐电路
输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T1的初级线圈Lab组成，是一并联谐振电路, Tl是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出
需要的电台信号，电台信号频率是 ，当改变CA时，就能收到不同频率的电台信号。
1.1.2 变频电路
本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VT1为中心，它的作用是把从输入回路送来的调幅信号和本机振荡器产生的等幅信号一起送到变频级，经过变频级产生一个新的频率，这一新的频率恰好是输入信号频率和本振信号频率的差值，称为差频。例如，输入信号的频率是535kHz，本振频率是1000kHz ，那么它们的差频就是1000 kHz － 535 kHz ＝ 465kHz；当输入信号是1605kHz时，本机振荡频率也跟着升高，变成2070kHz。也就是说，在超外差式收音机中，本机振荡的频率始终要比输入信号的频率高一个465kHz。
这个在变频过程中新产生的差频比原来输入信号的频率要低，比音频却要高得多，因此我们把它叫做中频。不论原来输入信号的频率是多少，经过变频以后都变成一个固定的中频，然后再送到中频放大器继续放大，这是超外差式收音机的一个重要特点。以上三种频率之间的关系可以用下式表达：
本机振荡频率－输入信号频率＝中频
1.1.3 中频放大电路
它主要由VT2、VT3组成的两级中频放大器。由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低（我国规定调幅收音机的中频为465kHZ），所以它比高频信号更容易调谐和放大。通常，中放级包括1-2级放大及2-3级调谐回路，这直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多。可以说：超外差式收音机的灵敏度和选择性在很大程度上就取决于中放级性能的好坏。
1.1.4 检波和自动增益控制电路
经过中放后，中频信号进入检波级，检波级也要完成两个任务：一是在尽可能减小失真的前提下把中频调幅信号还原成音频。二是将检波后的直流分量送回到中放级，控制中放级的增益（即放大量），使该级不致发生削波失真，通常称为自动增益控制电路，简称AGC电路。
1.1.5 前置低放电路
检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的。
1.1.6 功率放大器(OTL电路)
功率放大器的任务是不仅要输出较大的电压，而且能够输出较大的电流。本电路采用无输出变压器功率放大器，可以消除输出变压器引起的失真和损耗，频率特性好，还可以减小放大器的体积和重量。
VT5、VT6组成同类型晶体管的推挽电路，R7、R8和R9、R10分别是VT5、VT6的偏量电阻。变压器T5做倒相耦合，C9是隔直电容，也是耦合电容。为了减少低频失真，电容C9选得越大越好。无输出变压器的功率放大器的输出阻抗低，可以直接推动扬声器工作。
2收音机的安装与焊接 2.1超外差收音机的安装
(1) 整机电路分析，熟悉元件在印刷板上安装位置。 (2) 元器件焊接、安装（安装时应检查元器件的好坏）。 在焊接元器件之前，必须先检查元器件引脚是否有氧化现象，如果有，就必须把氧化层去掉，然后上锡；用万用表将各元件测量一下，做到心中有数；对三极管、中周必须测
量其是否完好；对印刷电路板也要检查，看看有无断裂，或铜铂没腐蚀干净造成两条线路连接，必须把有问题的印刷电路板处理后才能插件、焊接，避免装配焊接后不必要的故障。
2.2安装注意事项
安装动手焊接前先装低矮或耐热的元件(如电阻)，然后再装大一点的元件(如中周、变压器)，最后装怕热的元件(如三极管)。
(1) 电阻的安装：将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯曲电
阻 脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。
(2) 瓷片电容和三极管的选择：脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。
(3) 磁棒线圈(系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头)：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可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。
(4) 双联拔盘：由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分在焊接 前先用斜口钳剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。
(5) 耳机插座的安装：先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。
(6) 喇叭：喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧，以免喇叭松动。
2.3 易发生的错误
(1) 将电解电容器和发光二极管等有极性的元件焊反。电解电容器长脚为正极，短脚为负极，其外壳圆周上也标有“-”号，说明靠近“-”号的那根引线是负极。发光二极管的长 脚为正极，短脚为负极，将管体透过光线来看，电极小那根引线是正极，另一个引线是负极。
(2) 中周、振荡线圈弄混。振荡线圈T2的磁帽是红色，T3是第一中周磁帽是白色，T4是第二中周磁帽是黑色，它们之间千万不要弄混。
(3) 输入变压器T5装反。T5的塑料骨架上有凸点的一边为初级，印刷板上也有圆点作为标记，将它们一一对应即可。
(4) 磁性线圈的线头未上锡就焊接。 2．4 元件的焊接 2.4.1 工具及消耗品
烙铁、镊子、楔口钳、尖嘴钳，螺丝刀、焊锡等。 2.4.2 焊接注意事项 (1) 注意安全
a 烙铁电源线是否存在漏电隐患！
b 烙铁在焊接中温度较高，严禁烫伤他人和自己。也不要碰到其他任何可燃物，特别是导线！
c 烙铁放置：烙铁头向外，导线向自己。 (2) 注意各中周及振荡线圈的位置不能互换！ (3) 电解电容、二极管极性以及三极管e、b、c不能出错！
(4) 各元器件高度应适当，所有元器件高度均不能超过中周的高度。否则收音机外壳将无法合拢。
2.4.3 安装顺序 原则：方便焊接
(1）从左→右 从上→下 (2）从小→大
(3）本次制作由于所有元器件高度均不应该超过中周，组装顺序可按下执行： ①双连；②振荡线圈、中周；③输入变压器、输出变压器；④电位器；⑤电阻、电容、二极管、三极管；⑥天线线圈；⑦耳机；⑧喇叭导线、电源线及其他导线。
2.4.4 过程及方法
(1) 在焊接前，烙铁应充分加热，达到焊接的要求。 (2) 用内含松香助焊剂的焊锡进行焊接，焊接时锡量应适中。
(3） 手各持烙铁、焊锡，从两侧先后依次各以45度角接近所焊元器件管脚与焊盘铜箔交点处。待融化的焊锡均匀
覆盖焊盘和元件管脚后，撤出焊锡并将烙铁头沿管脚向上撤出。待焊点冷却凝固后，剪掉多余的管脚引线。
(4) 每次焊接时间在保证焊接质量的基础上应尽量短（5秒左右）。时间太长，容易使焊盘铜箔脱落，时间太短，容易造成虚焊。
(5) 如果一次焊接不成功，应等冷却后再进行下一次焊接，以免烫坏印刷电路板造成铜铂脱皮。焊完后应反复检查有无虚、假、漏、错焊，有无拖锡短路造成的故障。
3 收音机调试流程 3.1检查电路
检查电路，将安装好的收音机和电路原理图对照检查下列内容。
(1) 检查各级晶体管的型号，安装位置和管脚是否正确。
(2) 检查各级中周的安装顺序，初次级的引出线是否正确。
(3) 检查电解电容的引线正、负接法是否正确。
(4) 分段绕制的磁性天线线圈的初次级安装位置是否正确。
(5) 用指针式万用表R×100档测量整机电阻，用红表笔接电源负极线，黑表笔接电源正极引线，测得整机电阻值应大于500欧。
以上检查无误后，方能接通4.5伏电源。 3.2超外差式收音机的调试
新装的收音机,必须通过调整才能满足性能指标的要求，其调整内容主要有一下四项:
(1) 三极管的工作点
调整工作点也就是调整集电极电流。本机各级集电极电流分别是：
IA=0.4毫安、IB=1.3毫安、IC=3.9毫安、ID=0.8毫安 整机电流在15毫安左右。
调整集电极电流的时候，电流表串入电路中的位置，见电原理图中的×的地方。调整的元件是各级的偏流电阻。值得提一下的是，只要晶体管和其他元件符合要求，而且焊接正确，集电极电流，一般不用调整也能满足要求。调整工作
点时，一般要从功放开始，由后级往前级调试。各级工作点调整完毕后，调节双连电容器一般都能收到广播。
(2) 调整中频频率，一般叫做调中周
调中周的目的是把几个中周的谐振频率都调整到固定的中频频率465千赫上。调中周的工具应该使用塑料螺丝刀，可以用其它塑料自制。使用金属螺丝刀调整，会引起感应，不容易调整准确。
调中周的时候，先接收一个低端电台的广播，然后先调L4,再调L3,逐个调节中周的磁帽，使扬声器发出的声音达到最响为止。磁帽调节到某一个位置的时候，声音最响，这个位置就叫做调谐点，再往里旋或者往外旋，声音都会减小。如果磁帽完全旋入或者旋出都没有找到调谐点，一般是谐振电容的容量不合适，可以换一个电容再重新调整。有的时候线圈短路、谐振电容击穿等也会造成没有调谐点。用本地电台调中周以后，最好选择一个外地电台再仔细调调。这是因为人的耳朵对声音大小的变化在声音微弱的时候，比声音很响的时候敏感得很多。中周调整完毕后，要用石蜡把各个中周的磁帽封牢，使磁帽的位置不会由于振动而发生变化。
(3) 调整频率范围
调整频率范围也叫做调覆盖或者叫做对刻度。它的目的是使双连电容全部旋入到全部旋出，所接收的频率范围恰好是整个中波（535~1600千赫）。它是通过调整本机振荡线圈L2的磁帽和振荡回路的补偿电容Cbt达到的。
调整的时候，首先接收一个低端电台的广播，例如河南电台旅游广播999千赫（或河南电台音乐广播900千赫，只要在当地能接收到当地低端的广播电台即可）的节目。如果指针的位置比900千赫低，说明振荡线圈L2的电感量小了，可以把振荡线圈的磁帽旋进一些，直到指针在900千赫的位置接收到900千赫的电台广播为止；如果指针的位置比900千赫高，说明振荡线圈L2的电感量大了，可把振荡线圈的磁帽旋出一些，直到在900千赫的位置接收到900千赫的电台为止。
然后，再接收一个高端电台的广播，例如在河南可接收河南人民经济广播1032千赫的节目（在其他地区也一样，只要能收到当地的高的广播电台都可以作为调试信号用）。如果指针的位置不在1032千赫处，就要调整补偿电容Cbt，直到指针正好在1032千赫的位置收到1032千赫的电台节目为止。这样高低端反复调整两三次就可以调准了
(4) 统调，也叫调整灵敏度
统调的目的是使本机振荡频率始终比输入回路的谐振频率高出一个固定的中频465千赫。因为只有465千赫的中频信号才能进入中放级放大，如果能做到统调，整机灵敏度就会大大提高，所以统调也叫做调整灵敏度。理想的统调是很困难的，实际上实行的是低、中、高三点统调。统调的具体方法是这样的：
先在低端接收一个电台广播，移动磁性天线线圈L1在磁棒上的位置，使声音最响为止。这样低端统调就初步完成了。再在高端接收一个电台的广播，调节输入回路中的微调电容器Cat，使声音最响为止。这样高端统调也初步调好了。高、低端也要反复调几次。在1000千赫左右接收一个电台广播，调换垫振电容C3，使声音最响。其实，只要C3容量正确，一般是不必进行1000千赫统调的。C3的容量要求比较严格，只能在300微微法和270微微法两个数量值上选取，而且要使用损耗小的高频瓷介电容器
3.3出现的问题
在焊接完成之后，当装上电池检验的时候，出现了第一个问题——发光二级管不亮。用万用表测量二极管两端电压，观察结果接近3V，说明电路没有问题，据此推断应该是二极管接反了。在重新安装后，而机关能正常发光。
在开始调台的时候，遇到了第二个问题——没有声音。在用手机拨号，用手机信号干扰收音机时，可听到有干扰声，说明喇叭没有问题。后来询问同学才想起原来是忘了把印制电路板上的A、B、C、D四个点焊接起来。
将四个点焊接起来后，又遇到了问题，接受不到信号。通过基本调试发现电路没有问题，发光二极管也能正常发光，最后问题集中在磁感线圈上。经过认真检查，原来是a、b、c、d四个接头，b和c接反了。正却的顺序是大线圈上的是a、b接头，小线圈上的是c、d接头，由于bc两个线头连在一起，没有很认真的区分是看不出来的，导致了这个错误。
4 结束语
虽然过程中出现了问题，但我总体感觉还是成功的。我比较满意的是我的焊接点，由于一开始就比较重视焊点的质量，最后总体看起来是比较好的，各个点都有光泽，焊料也恰到好处。对收音机的外形我也是比较满意的。虽然外科和其它器件都是已经设计好了的，但我在喇叭和其它器件的固定上上下了功夫，内部导线也认真按要求排放。因此从背面看来比较美观，也很牢固，没有晃动的声响。
总的来说，这次制作还是学到了不少东西的。尤其是在焊接技术上有了长进，在分析和解决问题方面也明显看到自己的进步。其他方面，对收音机的原理有了初步认识，知道了怎样写总结论文，还体会了成功的喜悦，可以说收益颇深。
参考文献
[1] 《高频电子线路》 张肃文,路兆雄 高等教育出版社
[2] 《半导体收音机的设计与制作》 于闻 北京人民邮电出社
[3] 《无线电收音机及无线电路的设计与制作》 王庆，刘涓涓 科学出版社
附录 元件清单
序号 1 名称 型号规格 位号 量 数三极管 9018F VT1、VT2 支 22 三极管 9018H VT3 支 13 三极管 9014D VT4 支 14 三极管 9013H VT5、VT6 支 25 发光二极管 φ3红 LED 支 16 磁棒线圈 5×13×55mm T1 套 17 中周 红、白、黑 T4 T2、T3、个 T5 个 38 输入变压器 脚 E型六个引出19 扬声器 φ58mm BL 个 11电阻器 100Ω R6、R8、30 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 双联电容 CBM-223P 瓷片电容 223 瓷片电容 682、103 电解电容 电解电容 电位器 5K（带开关插脚） 电阻器 120K、200K 电阻器 30K、100K 电阻器 330Ω、1.8K 电阻器 120Ω R10 R7、R9 支 2支 R11、R2 各1支 R4、R5 各1支 R3、R1 各1支 RP 支 C6、C3 10.47μF（小）10μF 100μF 各1支 C8、C9 支 C2、C1 2各1支 C4、C5、C7 CA 支 支 3121 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3收音机前盖 个 1收音机后盖 个 1刻度尺、音窗 各1块 双联拔盘 个 1电位器拔盘 个 1磁棒支架 个 1印刷电路板 块 1电池正负极簧片 连接导线 套 1 根 4立体声耳机插座 双联及拔盘φ3.5mm 个 1φ2.5×5 31 32 33
螺丝 电位器拔盘螺丝 自攻螺丝 φ2×5 φ1.6×5 粒 1粒 1粒
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