1、1桂 林 电 子 科 大 学电 路 实 训 设 计设计课题：基于集成芯片 SC1088 的调频收音机的设计与组装调试系 别： 电子信息工程系 专 业： 通信技术专业 班 级： 000 00 学 号： 000000000 姓 名： 000000 指导教师： 00000000000000 2011 年 1 月 1 日2目 录一 . 前 言.3二 . 超外差调频接收电路.3三 .调频收音机电路设计与制作.51、 SC1088 芯片资料52、 PADS2007 绘制原理图与 PCB 布线.73、 打印 PCB.84、 转印.95、 腐蚀电路板96、 打孔.107、焊接.108、调试.12四 . 元件说
2、明131、元件清单.132、元件说明.13五 . 参考文献153基于集成芯片 SC1088 的调频收音机的设计与组装调试一：前 言：集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好以及易于使系统整机实现少调整和不调整等优点，通信电路正迅速向急方向发展。不仅集总参数电路正在迅速集成化，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，现在已有可能将一个电子系统或其子系统集成在一个芯片上，称为系统集成。它改变了用通用元、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。二：超外差调频接收电路：图（2-1）超外差调频接收电路系统框图调频接收电路分为直接放
3、大式和超外差式两大类。直接放大式收音机电路简单，一般只用 14 只晶体管和一些基本元件，易于安装调试，成本低，但它的灵敏度低，选择性不太好。超外差：输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。因为，它是比高频信号低，比低频信号又高的超音频信号，所以这种接收方式叫超外差式。超外差4式收音机就是利用这种方式，把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号（465kHz),再由放大器对这个固定的中频信号进行放大，同时在选择回路（输入回路）或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。和直接放大式相比较，超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳定，选择性好而失真度小等优点，在实际生活中有着广泛
4、的应用。灵敏度是指收音机接收微弱信号的能力；选择性是指接收有用信号抑制无用信号的能力，也就是分隔邻近电台的能力；失真度是指收音机输出信号波形与输入信号波形相比失真的程度。灵敏度、选择性、失真度都是收音机的主要性能指标。将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率（在我国为 465KHz），然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路
5、的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为 465KHz，而音频信号(包络线的形状)没变。混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中
6、频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。根据超外差收音机的原理，我们分成以下几个模块：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。5三：调频收音机电路设计与制作图(3-1)调频收音机电路设计总图1、 SC1088 芯片资料6封装为 SOP-16 图（3-2） 管脚名称
7、及排列 图（3-3）图（3-4）SC1088 芯片内部电路7各引脚功能图（3-5）2、 PADS2007 绘制原理图与 PCB 布线 绘制 PADS Logic 原理图如下图。图（3-6）8绘制 PADS Logic 原理图时，芯片 SC1088、变容二极管 BB910、开关 S1 等为库文件中没有的，需要自己绘制 CAE 草图，电源输入端口 POWER 可用 CON2 代替。 用 PADS Layout 进行布局和布线。PCB 绘制注意事项: 元件布局按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向，输入在左边，输出在右边；或者以每个功能电路的核心元
8、件为中心，围绕它来进行布局。 同时,对于接插件及电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 布局的最重要的原则之一是保证布线的布通率，移动器件时要注意网线的连接，把有网线关系的器件放在一起，而且能大致达成互连最短，要注意如果两个器件有多个网线的连接时要通过旋转来使网线的交叉最少 。走线要有合理的走向,如输入/输出，防止相互干扰。最好的走向是按直线，但一般不易实现，最不利的走向是环形。走线尽可能短；高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。尽量加
9、宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线，普通信号线宽为：40-50mil,与芯片 SC1088 相连的连线最好用 24mil,电源线为 6080mil.本次实训所绘制的 PCB 元件密集，走线也较短， 因此我们可以不采用敷铜。布局和布线如下图9图（3-7）注：芯片 SC1088 设置为底层，其他元件都为顶层。3、 打印 PCB用 PADS Layout 进入 CMA 编辑菜单，将文件生成 *.pho 和*.dri 的文件，在利用CAM350 软件连接打印机进行打印。打印机为油墨型打印机，打印纸为油印纸。打印效果如下图10图（3-8）4、 转印转印前需用砂纸将铜板
10、表面的氧化铜打磨掉,使表面光滑.利用转印机或者电熨斗（温度控制在 180 度左右）将 PCB 从油印纸转移到铜板上。5、 腐蚀电路板将转印有 PCB(如有断线可用油性笔修补)的铜板放入腐蚀液中进行腐蚀.腐蚀时需注意: 铜板要与 PCB 尺寸大体相当。 腐蚀液的配制比例:盐酸:双氧水: 水=2:1:1 。 腐蚀时可多块板子一起腐蚀,腐蚀液对皮肤有伤害，注意安全。 腐蚀产生气体有毒性，请保持环境通风。 废液不可乱倒,应回收到废液桶内。11腐蚀以后电路板如图图（3-9）腐蚀以后用砂纸将铜线表面的油墨擦洗干净，等电路板干燥后立即涂抹松香水保护铜线防止氧化。6、 打孔等松香水干以后选择合适大小的钻头对准
11、电路板的孔进行钻孔。7、 焊接焊接顺序：1.电阻 2.电感 3.瓷片电容 4.二极管及三极管 5.按键及电解电容 6.音频接口及开关 7.自制电感 8.贴片芯片焊接前认真核对元件放置位置是否准确，元件极性是否正确如极性电容、变容二极管、发光二极管、三极管、集成芯片。芯片焊接时可用尖烙铁头进行快速焊接,烙铁温度不宜超过 350 度,也可使用平头烙铁进行拖焊.如果一次焊接不成功须等芯片冷却后进行二次焊接. 12焊接完毕后,认真检查元件是否装错,是否有虚焊,漏焊等焊接完成电路板顶层效果图图（3-10）电路板底层效果图 图（3-11）138、 调试 调试时应带上耳塞,此处耳塞有两个作用,既当作声音输出
12、设备又用作天线. 调节电感 L1 的间距即可调节电感量的大小来改变频率,间距越小,电感越大,频率越小.反复细心调节,使调频广播电台的频率为 88-108MHZ 调试时,先按复位键，然后按搜索按钮，电路自动地由频率低端向高端搜索电台，一旦搜索到电台信号，调谐自动停止。芯片管脚参考直流电压（不同电路具体电压不同，此表仅作参考）管脚编号1 2 3 4 5 6 7 8管脚电压2.61V 0.20V 2.5V 2.79V 2.79V 2.5V 2.5V 1.75V管脚编号9 10 11 12 13 14 15 16管脚电压2.26V 2.26 0.92V 0.92V 2.24V 0V 1.95V 1.3
13、1V表（3-1）三极管 9014 集电极电压应大于 0.5V，9015 电压应发射极大于 1V常见故障及排除： 发光二极管不亮：安装时极性判断错 耳机无声音输出：音频接口连接有误，正确的连接如图 （3-12）：电位器将音量控制为零，可调节电位器到合适位置。三极管安装错误，本电路中 9014 和 9015 为不同三极管，应确保其位置正确。芯片 SC1088 未工作，可能连接原理图时芯片 4 管脚未接 Vcc 。耳机有杂声声却无电台，可能变容二极管安装错误。14示意图 （3-13） 实物图 （3-14 ）四、元件说明1.元件清单电阻： 1K 1 只5.6K 1 只22K 1 只150K 1 只电位
14、器： 5K 1 只瓷片电容： 82P 1 只104 4 只181 1 只202 2 只221 2 只331 1 只332 2 只333 1 只471 1 只472 1 只电解电容： 100uF 1 只色环电感： 4.7uH 2 只电感线圈： 6 圈 1 只变容二极管： BB910 1 只发光二极管： 红色 1 只三极管： 9014 1 只9015 1 只集成 IC SC1088 1 只开关 5 管脚 1 只按钮 小号 2 只15音频接口 5 管脚 1 只电池 5 号 2 只电池盒 1 只2、元件说明 电阻：图（4-1）在本次课程设计中可以根据色差法对电阻进行识别。如下表格（4-1）色差法表值棕
15、 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白 黑 金 银1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5% 10% 电解电容和瓷片电容：图（4-2）如图 4-2 所示为电解电容，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，太高会对接收接收质量有影响。 16如图 4-3 所示为瓷片电容， 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。图（4-3） 电感自制电感线圈图（4-4） 图（4-4 ）铜线选择直径 0.5mm 左右，线圈直径 34mm 最佳。本次课程设计中电感线圈为 6 圈。（电感对接收电路的频率范围尤其重要，应务必绕规则）色环电感图（4-5）本次课程设计使用 4.7uH 色环电感，无极性，其识别方法和色环电阻一样。17五、参考文献 徐正惠.高频电子技术.科学出版社.2008江思敏 姚鹏翼. PADS 电路原理图和 PCB 设计.机械工业出版社.2007
