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摘 要：我在高一的时候上了一个学期的集成电路课，自己动手组装了一台收音机，本文是我学习成果的一个总结。目前的收音机还是以调频式、调幅式为主流，都采用超外差式，因为采用超外差式的收音机具有调谐灵敏度高，工作稳定，选频性能好，失真度小等优点。“外差”的产生受到两个元素影响，包括指天线输入信号与本机振荡信号，两个信号在工作中会促使固定的中频信号出现，在这个过程中出现了“外差”。中频信号可以由中频放大器接收，然后向外扩散。所以其工作時，先进行变频和中频放大，然后进行检波，最后音频信号经过低频放大送到扬声器。本文内容为简单分析了超外差式收音机电路的工作原理以及其组装。
关键词：集成电路设计；超外差式收音机；组装
1 无线电的发送与接收过程
人类听觉能力以赫兹为单位，大多数人类的可听范围在20Hz-20kHz之间，声波在空气中传播的速度较慢（340m/s），并且衰减很快。为了能够将声波传递的更远，一般需要通过话筒将其转化为音频电信号，即为调制信号，然后利用此信号调制一个等幅的高频振荡的载波。载波经过调谐功率放大器放大后，由发射天线辐射到空间，从而实现声波的远距离传输。下图1.1为声音广播发送的组成部分示意图。
声波会通过信号进行传递，在传递过程中声波载体为电磁波，而进入调制器后电磁波被还原成调制信号，调制信号进入音频放大器，之后发出声音。无线电接收作为接收声波的方式，可以选择应用超外差收音机，组成方式如1.2图。首先收音机内部包含一个本机振荡器，其主要功能为产生一个频率为f0的正弦型号作为外差信号。当收音机接收到高频信号fs时，两个信号一起添加到混频器中，通过混频器工作能够计算出差频信号，差频信号显示为f1=f0-fs，该信号就是需要利用到的中频信号，通过中频放大器放大后，再进行检波，便能够驱动扬声器还原声音信号。
2.1 输入回路
主要功能：过滤掉接收器中所有无用的无线电波，将需要的无线电波挑选出来。
输入回路的组成，如图2.3（a），输入回路共有三个部分：线圈L1、双联可变电容的输入联、并联补偿电容C。图2.3（b）显示的是电磁波产生感应电动势的等效图，在图中能够明显看出电磁波的出发点是线圈L1，线圈L1可以通过电波输出电动势，借助电路产生电磁波。输入回路中的电路会产生系列信号，其中有fc=fs的信号，一旦在众多信号中选定fc=fs的信号，输入回路会产生串联谐振。此时，线圈的两端会达到最大电压值，影响其他信号传递，此时各个信号的谐振曲线会发生变化，如图2.3（c）。在众多信号中，被锁定的信号就会进入收音机，调节C1a即可改变谐振频率，这样就能收听想要的节目。
2.2 变频级
作用：将天线接受到的高频信号转化为固定的中频信号。
正如前文所述，为了产生特定频率的正弦外差信号，需要电路中包含一个振荡器，其通过一个晶体管实现，如图2.4所示。所以此调谐回路对于本无法在本机产生多项振荡信号时发挥作用，对其阻抗能力较弱，本振信号在不同容量时会发生改变，例如在图2.5中，此时C3、C4两处的容量变大，会影响本振信号，此时该阶段电路可看作是短路。从图中会看出L1、L2是电路中的重要组成部分，其实质上就是振荡变压器B2，此时能够得到C=C5（C1b+C1b’）/（C5+C1b+C1b’），实质上现在该电路是作为一级共基极电路存在的。混频是利用晶体管输入特性曲线实现，因此需慎重选择关键点。
2.3 中频放大器
主要作用：是将中频信号进行放大。
中频放大器电路图如2.6所示。其主要依靠中频变压器B4和电容C8组成的并联谐振电路来实现对中频信号的放大。由于其谐振回路的中心频率为中频信号，因此对于中频放大器的增益最高，中频信号的阻抗最大，而对于其他频率成分的信号进行衰减和抑制。
2.4 检波
电磁波经过接收器会转换为信号，众多调制信号会共同作为调幅波存在，此时选择其中的调幅波，即被视为检波。检波过程中需要利用接收端，此时接收端选择调幅波也被成为借调。我们通过一个二极管来构成检波电路，如图2.7所示。耦合线圈的一边表示中频变压器B，另一端是含有检波二极管D的电路。对调幅波的第一个正半周二极管D导通对Cl充电，由于二极管导通时内阻很小，因此Cl很快充电到Ui的峰值，正弦波峰过后Cl向检波负载Rl放电，而放电时间常数较大，Cl放电速度比中频信号的变化速度慢，检波二极管D截止，Cl经Rl放电，当中频信号的第二个正半周到来时Ui>Uo时，D再一次导通对Cl充电，如此重复的结果，可以得到调幅包络，经低通滤波器滤除高次谐波就可得到原调制信号。
2.5 自动增益控制
所谓自动增益控制，即应对接收到的信号过强或者过弱时电路会进行相应的控制。当接收的信号过弱时，使得中频放大器放大程度增高；当接收到的信号过强时，使得中频放大器放大程度降低。此外，当接收到的信号波动较大，它还可以起到检波的作，使得输出稳定。因为自动增益控制模块，使得收音机可以抵抗时间、温度等变化带来的信号不稳定，自此收音机能够平衡掌握信号。
自动增益控制是收音机的较为重要的功能，该功能主要通過对音频信号产生的平均值进行掌握，此时收音机接收端进行检波后会输出适当音频信号，选择适当音频信号值，经由收音机中频放大器的增益即可实现控制。音频信号与基极电压成反比，随音频信号增多，电路基极电压会减少，即Au减小，反之Au增大，从而使检波器的输出保持稳定。
2.6 扬声器
扬声器的功能是将电信号转化成为声音。收音机通常使用恒磁动圈式纸盆扬声器作为换能器件还原声音信号。例如，携带音频信号电流穿过永久磁铁产生恒信号电流中会载有音频信号，音频信号借助电流流向磁场，在磁场中音频信号会逐渐从电流中聚集，受到磁场内部磁力的影响和作用，此时音频信号就会产生振动，振动形成就会通过磁场作用于周围纸盆，纸盆受到音频信号振动带领，利用空气传播出声音。 3 收音机的安装制作
焊接过程主要使用电烙铁和焊锡进行。使用它们进行元件的焊接，可以固定零件，也可以保证电路连通。所以焊接质量的好坏，对于收音机使用的体验和寿命息息相关。
接通电源后，电烙铁温度会缓慢上升，当电烙铁加热到一定程度时，我们给电烙铁头部上焊锡，焊锡便会融化成小液滴聚集在电烙铁头部，此时我们便可以使用其进行焊接工作了。一般左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。当烙铁接触焊点时
完成下一步内容。在焊接过程中，需要两手并用，同时将电烙铁和焊锡丝拿在手上，通常电烙铁在右，焊锡丝在左，焊接时要把握时间和数量，在接触焊点时立刻加入焊锡。
焊锡的量需要保持在适中范围，焊锡过多影响焊接正常进行，甚至出现搭焊短路现象，焊锡过于稀少会影响焊接质量，造成元件自身出现不牢固等问题。焊接时切忌将烙铁头在焊点上来回移动，也不可用力下压。要是焊接处温度适宜，此时焊接接触点如果不能得到适宜温度，也会影响焊接的元件的质量，比如说焊接点的热量供应达不到焊接需要的温度，就会使元件质量出现问题，常常形成需焊和假焊的现象，在使用中元件容易破损，其使用寿命会大大缩短。
而温度过高焊锡易流散，使焊点锡量不足，也会不牢固，还可能出现烫坏印刷电焊锡流散后会使接触点的焊锡数量达不到焊接要求，此时就会转变为材料不同时出现的问题，同时温度过高还会烫坏印刷电路板及电子元件，造成损失。所以在焊接过程中，需要掌握正确的焊接方法，确保焊接时能够控制焊锡数量和焊接热量供应。等到焊接结束后，还要稍微冷却，使元件更加牢固。
焊接过程的实物展示如下图3.2图：
4 总结与反思
这次对收音机组装的实训，使我学习到了很多关于收音机电路组成模块的原理知识，第一次从电路的层面了解了收音机。学习了其基本电路组成后，我不禁感叹道如此常见的简单的收音机竟然蕴含了如此深奥的电路知识，也使得我对电路知识更加充满兴趣。在装配收音机的过程中，我锻炼了我的动手能力，考验我的观察能力。虽然我只实现了一个收音机，但在这次实训中，受益匪浅，不仅认识了各种电路元件，而且还学会了电烙铁。在这次实验中，我也有焊接失败的时候，但我并没有放弃进行了及时的补救，将未焊接好的元件重新焊接好。当遇到不了解的地方时，我主动请教老师和周围的同学，最终一个个问题全部顺利解决。这次的收音机装配实验是我学习成长道路上的一堂深刻的课程，以后的我将会继续保有这种锲而不舍，不懂就问的正确的学习态度，不断学习，不断进步。
参考文献：
[1] 张松祥，赵玉玲.超外差式收音机安装调试指导[J].浙江水利水电专科学校学报，2004，16（1）：33-34.
[2] 兰建扬.超外差式收音机的安装与调试[J].电子世界，2012（5）：77-79.
[3] 許南军.浅谈指导职高生学装超外差式收音机[J].中等职业教育，2006（12）：47-48.
[4] 黄晓灵.浅谈收音机的安装与调试[J].科学咨询，2014（40）：111-112.
[5] 苗沛沛.基于收音机装配教学过程的研究[J].读与写：教育教学刊，2012，9（12）：217-218.
关键词：集成电路设计；超外差式收音机；组装
1 无线电的发送与接收过程
人类听觉能力以赫兹为单位，大多数人类的可听范围在20Hz-20kHz之间，声波在空气中传播的速度较慢（340m/s），并且衰减很快。为了能够将声波传递的更远，一般需要通过话筒将其转化为音频电信号，即为调制信号，然后利用此信号调制一个等幅的高频振荡的载波。载波经过调谐功率放大器放大后，由发射天线辐射到空间，从而实现声波的远距离传输。下图1.1为声音广播发送的组成部分示意图。
声波会通过信号进行传递，在传递过程中声波载体为电磁波，而进入调制器后电磁波被还原成调制信号，调制信号进入音频放大器，之后发出声音。无线电接收作为接收声波的方式，可以选择应用超外差收音机，组成方式如1.2图。首先收音机内部包含一个本机振荡器，其主要功能为产生一个频率为f0的正弦型号作为外差信号。当收音机接收到高频信号fs时，两个信号一起添加到混频器中，通过混频器工作能够计算出差频信号，差频信号显示为f1=f0-fs，该信号就是需要利用到的中频信号，通过中频放大器放大后，再进行检波，便能够驱动扬声器还原声音信号。
2.1 输入回路
主要功能：过滤掉接收器中所有无用的无线电波，将需要的无线电波挑选出来。
输入回路的组成，如图2.3（a），输入回路共有三个部分：线圈L1、双联可变电容的输入联、并联补偿电容C。图2.3（b）显示的是电磁波产生感应电动势的等效图，在图中能够明显看出电磁波的出发点是线圈L1，线圈L1可以通过电波输出电动势，借助电路产生电磁波。输入回路中的电路会产生系列信号，其中有fc=fs的信号，一旦在众多信号中选定fc=fs的信号，输入回路会产生串联谐振。此时，线圈的两端会达到最大电压值，影响其他信号传递，此时各个信号的谐振曲线会发生变化，如图2.3（c）。在众多信号中，被锁定的信号就会进入收音机，调节C1a即可改变谐振频率，这样就能收听想要的节目。
2.2 变频级
作用：将天线接受到的高频信号转化为固定的中频信号。
正如前文所述，为了产生特定频率的正弦外差信号，需要电路中包含一个振荡器，其通过一个晶体管实现，如图2.4所示。所以此调谐回路对于本无法在本机产生多项振荡信号时发挥作用，对其阻抗能力较弱，本振信号在不同容量时会发生改变，例如在图2.5中，此时C3、C4两处的容量变大，会影响本振信号，此时该阶段电路可看作是短路。从图中会看出L1、L2是电路中的重要组成部分，其实质上就是振荡变压器B2，此时能够得到C=C5（C1b+C1b’）/（C5+C1b+C1b’），实质上现在该电路是作为一级共基极电路存在的。混频是利用晶体管输入特性曲线实现，因此需慎重选择关键点。
2.3 中频放大器
主要作用：是将中频信号进行放大。
中频放大器电路图如2.6所示。其主要依靠中频变压器B4和电容C8组成的并联谐振电路来实现对中频信号的放大。由于其谐振回路的中心频率为中频信号，因此对于中频放大器的增益最高，中频信号的阻抗最大，而对于其他频率成分的信号进行衰减和抑制。
2.4 检波
电磁波经过接收器会转换为信号，众多调制信号会共同作为调幅波存在，此时选择其中的调幅波，即被视为检波。检波过程中需要利用接收端，此时接收端选择调幅波也被成为借调。我们通过一个二极管来构成检波电路，如图2.7所示。耦合线圈的一边表示中频变压器B，另一端是含有检波二极管D的电路。对调幅波的第一个正半周二极管D导通对Cl充电，由于二极管导通时内阻很小，因此Cl很快充电到Ui的峰值，正弦波峰过后Cl向检波负载Rl放电，而放电时间常数较大，Cl放电速度比中频信号的变化速度慢，检波二极管D截止，Cl经Rl放电，当中频信号的第二个正半周到来时Ui>Uo时，D再一次导通对Cl充电，如此重复的结果，可以得到调幅包络，经低通滤波器滤除高次谐波就可得到原调制信号。
2.5 自动增益控制
所谓自动增益控制，即应对接收到的信号过强或者过弱时电路会进行相应的控制。当接收的信号过弱时，使得中频放大器放大程度增高；当接收到的信号过强时，使得中频放大器放大程度降低。此外，当接收到的信号波动较大，它还可以起到检波的作，使得输出稳定。因为自动增益控制模块，使得收音机可以抵抗时间、温度等变化带来的信号不稳定，自此收音机能够平衡掌握信号。
自动增益控制是收音机的较为重要的功能，该功能主要通過对音频信号产生的平均值进行掌握，此时收音机接收端进行检波后会输出适当音频信号，选择适当音频信号值，经由收音机中频放大器的增益即可实现控制。音频信号与基极电压成反比，随音频信号增多，电路基极电压会减少，即Au减小，反之Au增大，从而使检波器的输出保持稳定。
2.6 扬声器
扬声器的功能是将电信号转化成为声音。收音机通常使用恒磁动圈式纸盆扬声器作为换能器件还原声音信号。例如，携带音频信号电流穿过永久磁铁产生恒信号电流中会载有音频信号，音频信号借助电流流向磁场，在磁场中音频信号会逐渐从电流中聚集，受到磁场内部磁力的影响和作用，此时音频信号就会产生振动，振动形成就会通过磁场作用于周围纸盆，纸盆受到音频信号振动带领，利用空气传播出声音。 3 收音机的安装制作
焊接过程主要使用电烙铁和焊锡进行。使用它们进行元件的焊接，可以固定零件，也可以保证电路连通。所以焊接质量的好坏，对于收音机使用的体验和寿命息息相关。
接通电源后，电烙铁温度会缓慢上升，当电烙铁加热到一定程度时，我们给电烙铁头部上焊锡，焊锡便会融化成小液滴聚集在电烙铁头部，此时我们便可以使用其进行焊接工作了。一般左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。当烙铁接触焊点时
完成下一步内容。在焊接过程中，需要两手并用，同时将电烙铁和焊锡丝拿在手上，通常电烙铁在右，焊锡丝在左，焊接时要把握时间和数量，在接触焊点时立刻加入焊锡。
焊锡的量需要保持在适中范围，焊锡过多影响焊接正常进行，甚至出现搭焊短路现象，焊锡过于稀少会影响焊接质量，造成元件自身出现不牢固等问题。焊接时切忌将烙铁头在焊点上来回移动，也不可用力下压。要是焊接处温度适宜，此时焊接接触点如果不能得到适宜温度，也会影响焊接的元件的质量，比如说焊接点的热量供应达不到焊接需要的温度，就会使元件质量出现问题，常常形成需焊和假焊的现象，在使用中元件容易破损，其使用寿命会大大缩短。
而温度过高焊锡易流散，使焊点锡量不足，也会不牢固，还可能出现烫坏印刷电焊锡流散后会使接触点的焊锡数量达不到焊接要求，此时就会转变为材料不同时出现的问题，同时温度过高还会烫坏印刷电路板及电子元件，造成损失。所以在焊接过程中，需要掌握正确的焊接方法，确保焊接时能够控制焊锡数量和焊接热量供应。等到焊接结束后，还要稍微冷却，使元件更加牢固。
焊接过程的实物展示如下图3.2图：
4 总结与反思
这次对收音机组装的实训，使我学习到了很多关于收音机电路组成模块的原理知识，第一次从电路的层面了解了收音机。学习了其基本电路组成后，我不禁感叹道如此常见的简单的收音机竟然蕴含了如此深奥的电路知识，也使得我对电路知识更加充满兴趣。在装配收音机的过程中，我锻炼了我的动手能力，考验我的观察能力。虽然我只实现了一个收音机，但在这次实训中，受益匪浅，不仅认识了各种电路元件，而且还学会了电烙铁。在这次实验中，我也有焊接失败的时候，但我并没有放弃进行了及时的补救，将未焊接好的元件重新焊接好。当遇到不了解的地方时，我主动请教老师和周围的同学，最终一个个问题全部顺利解决。这次的收音机装配实验是我学习成长道路上的一堂深刻的课程，以后的我将会继续保有这种锲而不舍，不懂就问的正确的学习态度，不断学习，不断进步。
参考文献：
[1] 张松祥，赵玉玲.超外差式收音机安装调试指导[J].浙江水利水电专科学校学报，2004，16（1）：33-34.
[2] 兰建扬.超外差式收音机的安装与调试[J].电子世界，2012（5）：77-79.
[3] 許南军.浅谈指导职高生学装超外差式收音机[J].中等职业教育，2006（12）：47-48.
[4] 黄晓灵.浅谈收音机的安装与调试[J].科学咨询，2014（40）：111-112.
[5] 苗沛沛.基于收音机装配教学过程的研究[J].读与写：教育教学刊，2012，9（12）：217-218.