1、电 工 电 子 实 习资料查询总结报告电工电子实习资料总结报告 2 这学期开展了电工电子实习，通过这次实习我对无线电通信的理论知识有了一定的理解和认识，提高了学习兴趣。为进一步增强对电子技术的理解，我通过百度中国知网等途径查询资料、比较方案，学会了一点通信电路的计算，进一步提高了分析解决实际问题的能力。在查询资料的过程中，我主要是在百度百科、中国知网查得的。在中国知网输入关键词“超外差收音机”共查询到429 篇相关期刊论文，其中有直接参考价值的有 3、4 篇，比如调幅超外差收音机的调试 、 “麻雀虽小,五脏俱全”的超外差式收音机电路等，通过输入关键词“电子蜡烛”共查询到 218 篇相关期刊论文
2、，其中有直接参考价值的有6、7 篇，比如仿真电子蜡烛 、 趣味制作-模拟电子蜡烛等。电蜡烛：当用加热热敏电阻 R2 后（烧的时间不能太长，否则容易烧坏热敏电阻） ，R2 的阻值突然变小，呈现低电阻状态，三极管 V1 导通，产生的高电平脉冲送到 4013 的 1SD 端，使 1Q 端翻转变为高电平，送到三极管 V4 的基极，也为高电平，V4 导通，发光二极管 D1 发光，这一过程相当于用火柴点亮蜡烛，此时即使不加热热敏电阻 R2，也不会使电路状态发生改变，发光二极管 D1 维持发光。当用嘴吹驻极体话筒 M1 时，驻极体话筒 M1 输出的音频信号经过 C2 送到 V2的基极，触发 V2 导通。因
3、R5 的阻值比较大，故 V2 的集电极电位降得很低，PNP 型三极管 V3 的基极电位也就很低，从而 V3 导通，高电平脉冲送到触发器1RD 端。触发器复位，1Q 端由高电平变为低电平，V4 截止，发光二极管 D1 熄灭，实现“风吹火熄”的仿真效果。以上是我在实验过程中所进行的电子蜡烛实验，在实验后的查询过程中，我了解了电子蜡烛不但安全而且非常有趣，经过几年的发展电子蜡烛有不同的电路样式，但是工作原理大同小异，有的将热敏电阻换成光敏电阻，变成一个光感应的蜡烛，有点在发光二极管上并联一个音乐集成电路，实现热控发声或光控发声的音乐蜡烛，这只是基本的改变，再往高发展，可以加一只电平指示集成电路 LB
4、I405 或者 LM3914 等实现更逼真的电子模拟蜡烛。电工电子实习资料总结报告 3 超外差收音机：在无线电广播中可分为调幅制，调频制两种调制方式。目前调频制或调幅制收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率（仅是载波频率发生改变，而其信号包络仍然和原高频信号包络一样） ，然后再对此固定的中频进行放大，检波，再加上低放级，功放级，就成了超外差式收音机。还有一种收音机是直放收音机，直接放大式收音机电路简单，容易成功。由于它的灵敏度和选择
5、性都很差，所以你在收听时会发觉它的性能并不十分满意。而且这种收音机能收到的电台不多。超外差收音机其工作原理是：从天线接收进来的高频信号首先进入输入调谐回路。输入回路的任务是：(1) 使之变为高频电流；电工电子实习资料总结报告 4 (2) 。在众多的信号中，只有载波频率与输入调谐回路相同的信号才能进入收音机。变频和本机振荡级；电子学理论指出：当两个不同频率的正弦交流电通过非线性器件时（例如三极管或二极管） ，就会产生许多新的频率成份，其中之一就是这两个频率的差频。为了达到变频的目的，收音机必须自身有一个产生等幅波的高频振荡器，这个振荡器就叫做本机振荡器，简称“本振” 。从输入回路接收的调幅信号（
6、电台）和本机振荡器产生的高频等幅信号一起送到一个三极管高频放大器。为了产生新的频率成份，我们使三极管工作在非线性区，这样在三极管的输出端就会产生许多新的频率成份，当然，其中就有我们希望得到的差频。我们把这一过程称为“变频” 。为了得到一个固定的差频，本振频率必须始终比输入信号的频率高一个固定值，我国工业标准规定该频率值为 465kHz。例如，输入信号的频率是 535kHz，本振频率就应该是 535 kHz + 465kHz = 1000 kHz；当输入信号是 1605kHz 时，本机振荡频率也跟着升高，变成 1605 kHz + 465kHz = 2070kHz。这个新产生的差频比原来输入信号
7、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=中频中频放大级；由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低，所以它比高频信号更容易调谐和放大。通常，中放级包括 12 级放大及 23 级调谐回路，这与前面我们介绍过的直放式收音机相比，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。检波与 AGC 电路；经过中放后，中频信号进入检波级，检
8、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。由于各电台的发射功率大小不同，电台距离收音机的远近也相差很大，所以它们在收音机天线中产生的感应电压也相差十分悬殊，强弱之电工电子实习资料总结报告 5 间可能相差上万倍。如果收音机对这些信号都一视同仁地放大，结果强台的音量就会声振屋瓦，而弱台的音量则细如蚊蚋。显然为了平衡强弱之间的差异，必须要使整机的增益（放大量）能自动地进行控制。通常的解决方法是通过调整中放级的工作点（集电极电流） 。电台信号强时，把中放级的电流调小，使这一级的
9、增益降低；反之，电台信号弱时将中放级的电流适当调大，使它的增益增加。完成这种作用的电路通常称为自动增益控制电路，简称 AGC（Automatic Gain Control）电路。低频前置放大级；低放也称电压放大级。从检波级输出的音频信号很小，大约只有几毫伏到几十毫伏。电压放大的任务就是将它放大几十至几百倍。功率放大级；电压放大级的输出虽然可以达到几伏，但是它的带负载能力还很差，这是因为它的内阻比较大，只能输出不到 1mA 的电流，所以还要再经过功率放大才能推动扬声器还原成声音。一般，袖珍收音机的输出功率约在50100 毫瓦（mW）左右。超外差式的接收方式不仅用于收音机中，而且广泛地用于其它电子
10、通讯设备中。在一般的收音机或收录机上都有 AM 及 FM 频段，相信大家都以熟悉，这两个波段是供您收听国内广播之用。若收音机上还有 SW 波段时，除了国内电台之外，您还可以收听国外的电台(如 VOA 美国之音、BBC 英国伦敦电台、NHK 日本电台)。 事实上 AM 及 FM 指的是无线电学上的两种不同的调制方式。AM 称为调幅，是使载波振幅按照调制信号改变的调制方式。它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的强电工电子实习资料总结报告 6 度决定。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由
11、调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母 FM 表示。 一般中波广播(MW)采用了调幅的方式，在不知不觉中，MW 及 AM 之间就划上了等号。实际上 MW 只是诸多利用 AM 调制方式的一种广播，象在高频(3-30MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是 AM，甚至比调频广播更高频率的飞航通讯(116-136MHz)也是采用 AM 的方式，只是我们日常所说的 AM 波段指的就是中波广播(MW)。 FM 的命运同 MW 相类似，我们习惯上用 FM 来指一般的调频广播(76-108MHz，在台湾为 88-108MHz，日本为 76-
12、90MHz)。事实上 FM 也是一种调制方式，就在短波范围内的 28-30MHz 之间，做为业余、太空、人造卫星通讯应用者，也有采用 FM 方式者。 而 SW 呢，其实可以说是一种匿称，正确的说法应该是高频(HF:High Frequency)比较贴切，而短波这名称是怎么来的呢？以波长而言，中波(MW)介于 200-600 米之间，而 HF 的波长却是在 10-100 米之间，这与上述的波长相比，的确是短了些，因此就把 HF 称做短波(SW：Short Wave)。 同样的，比 MW 更低频率的 150KHz-284KHz 之间，这一段频谱也是作为广播用的，以波长而言，它大约在 1000-20
13、00 米之间，和 MW 的 200-600 米相比较长多了，所以把这段频谱的广播称做长波(LW：Long Wave)。实际上，不论长波(LW)、中波(MW)、短波(SW)都是采用 AM 调制方式。 对一般收音机而言，FM、MW、LW 波段都是供您收听国内广播之用(除欧洲、日本等少数国家之外，大部分国家已淘汰民用长波广播)，而 SW 波段则主要供您收听国际广播。 短波划分为 13 个米波段，米波段范围内的频率为民用广播使用，米波段之外的频率大多用于军事和其他民用通讯。所以，只有在米波段范围内才能接收到民用广播电台节目。民用广播的大部分电台密集在频率为 6-18 兆赫频率范围，即 49-16 米波
14、段内。总结：电工电子实习资料总结报告 7 收音机在广大人民的文化生活中几乎是不可缺少的了。相对于电子管收音机，半导体具有体积小、 重量轻、 用电省、 使用方便、坚固、耐用等, 成为目前主流的收音机。但是它的音质却比不了电子管收音机，因为半导体收音机采用的是较小的扬声器，难以把各种频率的声音都再现出来尤其是低音，从电路来看，由于受元件的限制，使得收音机电路送到扬声器的低音频电流比起中音、高音的电流要少的多，这样扬声器就更发不出低音了。收音机的天修从天空中接收的电波总是很微弱的,通常只有几个微微瓦（ 而要使1微微瓦 =11012瓦）人侧满意地收听广播,收音机输出的功率至少要 10 毫瓦。这意味着收
15、音机必须把天换上收到 的电波功率放大 10 亿倍。要做到这一步,收音机中就需要有很多放大极。每一个放大极至少要有一个放大元件。半导体收音机可分为筒易式(或称道接放大式)和超外差式两种程式。筒易式半导体收音机,是道接将电波在原有频率上放大,通常只用 13 个放大极,用的晶体管只有 14 个,因此放大量低,收音灵敏度和对不同电台的选择性都差一些。但是拮构筒单,价格便宜。超外差式半导体收音机是首先将电波的频率(通常中波为 5351605 千赫,短波为 412兆赫或更高一些)变成一个固定的中频(我国规定用 465 千赫),这一步称为变频。高频信号变成中频信 号后,原来叠加在高频信号上的音频信号却不受影
16、响。收音机中担任变频工作的是变频极。接着再在中频的基础上加以放大。超外差收音机的高超的灵敏度和选择性,主要是依靠中频放大极。中频放大极输出的电振荡(中频信号),是由中频和音频合成的。CD4013 是 CMOS 双 D 触发器,内部集成了两个性能相同,引脚独立(电源共用)的 D 触发器,用 14 引脚双列直插塑料封装,是目前设计开发电子电路的一种常用器件, CD4013 的管脚排列如图 1 所示,内部有两个完全相同的 D 触发器 FF1 和 FF2。图中,D 为数据输入端,CP 为时钟脉冲输入端,Q 和为 Q 一对互补的输出端,S 为置位端,R 为复位端,VDD 和 VCC 分别为电源正负端。设
17、电路初始状态均在复位状态，Q1、Q2 端均为低电平。当 fi 信号输入时，由于输入端异或门的作用(附表是异或门逻辑功能表)，其输出还受到触发器 IC2 的 Q2 端的反馈控制(非门 F2 是增电工电子实习资料总结报告 8 加的一级延迟门，A 点波形与 Q2 相同)。在第 1 个 fi 时钟脉冲的上升沿作用下，触发器 IC1、IC2 均翻转。由于 Q2 端的反馈作用使得异或门输出一个很窄的正脉冲，宽度由两级 D 触发器和反相门的延时决定。当第 1 个 fi 脉冲下跳时，异或门输出又立即上跳，使 IC1 触发器再次翻转，而 IC2 触发器状态不变。这样在第 1 个输入时钟的半个周期内促使 IC1
18、触发器的时钟脉冲端 CL1 有一个完整周期的输入，但在以后的一个输入时钟的作用下，由于 IC2 触发器的 Q2 端为高电平，IC1 触发器的时钟输入跟随 fi 信号(反相或同相)。本来 IC1 触发器输入两个完整的输入脉冲便可输出一个完整周期的脉冲，现在由于异或门及 IC2 触发器 Q2 端的反馈控制作用，在第 1 个 fi 脉冲的作用下得到一个周期的脉冲输出，所以实现了每输入一个半时钟脉冲，在 IC1 触发器的 Q1 端取得一个完整周期的输出。资料参考：1) 李师海； CD4013 原理与应用 ； 电子制作； 2000-01-152) 王卿； 浅谈器件 CD4013 ； 新余高专学报； 2005-04-303) 家庭电子； 电子蜡烛 ； 家庭电子； 1995-10-154) 朱达； 严毅；谈谈半导体收音机 ； 科学大众； 1965-03-025) 张木源；王新春；岳凯华；洪敏； 超外差收音机的设计与实现 ； 楚雄师范学院学报； 2010-06-206) 王学文； 趣味制作-模拟电子蜡烛 ； 电子报 2014-08-03 7) 柳磊； 仿真电子蜡烛 ； 电子制作 2001-04-15
