Transcript 电子信息工程综合实验

电子信息工程综合实验
电子信息工程综合实验
1.目的与任务
2. 基础知识
3. 对讲机原理
4. 对讲机调试
1、目的与任务------目的
《电子信息工程综合实验》通过典型的对讲机原理学习、电路计算和安装调
试，使同学们对无线电通讯整机有全面的了解，对高频电子线路所学知识有深
入的感性认识。同时，培养了学生理论联系实际，学以致用的好学风。在实验
中，学生要学习无线电元器件的认识鉴定，了解电子产品的生产工艺过程，掌
握装配、焊接技术，熟悉测试仪器如示波器、晶体管特性图示仪，频率计、功
率计的原理和使用方法，培养了学生在实际工作中的基本技能。整机实验更能
培养学生分析问题，解决问题的能力，从而提高学生综合素质，使学生毕业后
能尽快适应工作岗位、独当一面。
1、目的与任务------任务
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
通过本课程的学习，学生必须完成以下课程任务：
学会无线电元器件的基本识别方法。
看懂电子产品的电原理图，印刷电路图，装配图和整机组装图。
熟悉了解电子产品的工作原理。
掌握正规化的装配技术和焊接技术。
掌握电子产品规范化的调试方法和步骤。
学习电子产品的故障诊断和排除方法
完成装配和调试—个合格的电子产品。
学会科研生产工作的总结方法，完成实践报告，报告内容分为以下三
部分：
 电子产品的基本工作原理；
 电子产品的调试方法和步骤；
 在装配和调试两个环节的认识和体会。
2、基础知识------元件识别与选用
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


电阻、电容、电感
变压器
电声器件
半导体器件
晶体振荡器
集成电路
表面安装元件
以上内容请同学们自学。
2、基础知识------正规化装配与焊接
元器件的插装

元件装配前的筛选：用三用表、电容电感测试仪，及晶体管图示仪全
面质检。合格元件才能插装。

插装前元件按印制板上焊盘安装位置用尖咀钳或镊子整形。无论卧式
立式插装，要求安插高度一致，排列整齐。

零件装配顺序，先小后大，先电阻后电容，然后管子和跳线（短路线
）。其次大件：中周、集成块、电位器最后连接线。插装元件对号入
座，防止漏装、错装。

注意：元件脚、连接线尽量剪短，紧贴焊盘，防止过长引起高频自激
。
2、基础知识------正规化装配与焊接

在装配工作中，焊接技术是很重要的。对讲机元件装接主要是靠焊接，它不仅
能固定零件，而且能保证可靠的电路通路。焊接的质量好坏，将直接影响整机
质量。焊接不好，元件引线过长，将引起高频自激，产生啸叫或使零件损坏或
电路不通，或者引起接触不良的噪声，以及焊点脱落或虚焊等。
 焊接注意事项：
用烙铁头斜面去接触焊接点，传热面积大，焊得快。
掌握好二少二防：焊锡、助焊剂要少而适中，将焊点元件脚全部沁没，轮廓隐
约可见。要防止烙铁温度不够，焊锡过多，防止锡渣误搭短路和飞锡花短路。
连线时，不能使线头像乱刷把一样枝枝叉叉，要用手拧成一束，涂上助焊剂，
上锡后再焊，这样焊得牢。
拿开烙铁时，焊锡不会立即凝固，特别是体积较大的焊接点更是如此。因此刚
刚焊接后，稍停一些时间等凝固后，才可去掉手捏的元件或帮助的钳子、镊子
等。若未凝固时移动焊接元件，焊锡会成沙砾状或附着不牢固而引起假焊。
2、基础知识------正规化装配与焊接
装配:(分四个单元)
 第一单元：电阻、跳线 (相互检查)；
 第二单元：电容（瓷片电容、电解电容、涤纶电容）相互检查；
 第三单元：二极管、三极管、电感、中周、晶振、集成块等；
 第四单元：开关、话筒、喇叭、天线等；
注意事项:
 1、装配电阻（立式、卧式），不能高了，压在板子上，否则装中周时，外壳
与之相碰。
 2、用装电阻剪下的引脚装跳线(10根)。
 3、注意二极管、三极管的方向。
 4、话筒有接地线的接地。
3、对讲机原理------声波与电磁波

声波
声音是由辐射振动物体产生的疏密波。人说话时，声带的振动引起周围空气共
振，并以340米／秒的速度向四周传播，称为声波。
声波频率在20H~20KHz范围内，人能够听到。
声波只有依靠媒质传递，在不同的媒质中传递的速度不同。声波在媒质中传播产
生发射和散射，声音强度随距离增大而衰减。因此，远距离声波传送必须依靠
载体来完成，这个载体就是电磁波。
 电磁波
电磁波是由电磁振荡电路产生的，高频电流的变化在天线周围产生电场，电场的
变化产生磁场，磁场的变化又产生电场，如此反复相互交替产生交变电磁场而
传向远方。电磁波通过天线传到天空中去，即为无线电波。电磁波的传播速度
为光速（），当无线电波在地球表面传播时，其延时效应微乎其微。因此，选
择电磁波作为载体是非常理想的。
3、对讲机原理------调制


音频信号装载到载波信号上的过程，称为调制。
频率调制，简称调频（FM），就是使载波的瞬时频率随调制信号的规律而变
化。
信号
载波
调频
调频波
3、对讲机原理------总电路原理框图
2
1
1
输入电路
高频放大
放大混频
选频网络
三级中放
鉴频
功放
2
本振
天线阻抗匹配
末级功放
倍频放大
话筒
调频晶振
射随器
1
2
电源
负载
3、对讲机原理------总电路原理框图





如何看电路图
弄清电路的功能;
 对讲机(通信系统): 信源(发射部分)、信道(传输部分)、信宿（接收部分）
找输入、输出、电源；
 天线、喇叭、话筒、电源
划分电路功能模块；
 输入回路、输出回路、电源
按功能模块进行电路分析；
 确定管子的型号、电阻电容的值、静态工作点
3、对讲机原理------手持式FM单工
对讲机电路原理




超外差式调频接收部分
 输入电路、高频放大、本振、放大混频、中频放大、鉴频器、功放、负载
（喇叭）
调频无线发射部分
 话筒、功放、射随器、调频、晶振、功放、倍频、输出电路
电源部分
 9V叠层干电池、二极管
本对讲机使用一个单刀四掷开关进行收发系统的转换
3、对讲机原理------接收部分
输入电路、 高频放大、 放大混频：
R1
C3
T4
T2
L1
C13
C8
R2
T1
C1
C4
Q1
Q3
C6
C7
C2
R3
R4
C12
T3
D1
C9
C10
R10
Q2
R11
C11
R12
X1
输入信号由天线L1、C1、C2和中周T1选
频后。经C4耦合到高放Q1，Q1是共发射
极放大器，信号加到Q1的基极放大后，由
中周T2选频，选择接收机所需的频率信号。
Q1放大后的信号经C7耦合到Q3的基极，
本振Q2经C12耦合到Q3的发射极，输入信
号27.185MHz和本振信号26.730MHz在Q3
的基极和发射极之间混频，使Q3集电极输
出信号为455KHz，Q3不仅将信号混频，
也将信号放大。经Q3放大后的信号再在T4
中周中调谐选频（455KHz），输出信号经
C13送到中放。
3、对讲机原理------三级中频放大：
1. 负反馈放大器的组成
R17
R20
R13
R14
Q4
C14
R16
Q5
C15
R19
Q6
2. 负反馈的几个基本概念
在设计负反馈放大器时，总是
先设计一个高增益的基本放大器，
再加上充分的负反馈或增加级数，
就能得到性能非常优良的放大器。
调频接收机中放要求工作在限幅状态
对中放的要求是要有高稳定的增益
采用阻容耦合的共发射极放大器
R14、R16、R19为负反馈电阻
具有集电极到基极的负反馈
结构简单稳定
作用：减小电压波形的失真，稳定电压放大倍数，
从而改善音质。
3、对讲机原理------鉴频器：
作用：从调频波中检出音频调制信
号。
R21
调频波的特点：只有频率变化没有幅
度变化，必须先将频率的变化转变为
音频调制信号相应的幅度变化。
D2
C17
T5
R23
C16
D3
10K
C18
C19
C20
平衡鉴频器：有两个鉴频二极管分别
在上下半周鉴频。
性能特点：鉴频灵敏度高、效率高、
信噪比弱时也能鉴频 。
π形滤波器：通带滤波器，只让音频通
过，杂波滤掉。
3、对讲机原理------功放：
R27
电
源
C25
IC1
K1-4
R26
C26
R28
C28
SP+
SP-
由鉴频器输出的信号经C21耦合
输出，经10K中心抽头的电位器
接至开关K1-3，然后由集成电路
IC1 TBA828M功率放大后，经5
脚至C25、K1-4开关加至喇叭将
音频信号输出。
3、对讲机原理------发射部分
话筒、 功放：
R27
电
源
C22
C25
IC1
K1-3
K1-4
MIC
C26
电
源
R29+R37+R38
当对准话筒呼叫时，声音随话筒进
行声电转换变为音频信号，由C22
耦合到IC1 TBA828M功率放大器
的3脚，经放大后从5脚输出音频信
号。
经C25耦合到开关K1-4的发射端
上，将此放大后的音频信号接到
VR25K电位器上。
3、对讲机原理------射随器
R32
声音信号通过话筒送入到功放，放大后的信
号是高阻抗，后面的变容二极管是低阻抗，
射随器的目的就是进行阻抗匹配，并未放大，
还将电压缩小了。
C32
Q7
R31
R33
C31
C30
VR2
电位器上的中心抽头接耦合电容C30，经
R30、R31、R32分压后加到射随器Q7上，
此射随器作为功放与晶振间的隔离缓冲级。
3、对讲机原理------晶振、调频
K1-2
R37
X2
Q8
C38
L2
C37
R39
VCD
R36
C34
C36
晶体振荡器的频率随语言信号电压不同来控制变容二极管的PN结的结电容，
从而获得调频信号。
加在变容二极管上的电压大，变容二极管的电容大，并在晶体上的电容大，振
荡出的频率便降低；加在变容二极管上的电压小，变容二极管的电容小，电容
小，并在晶体上的电容小，振荡出的频率便升高，频率变化为±2.5KHz。
3、对讲机原理------倍频器、功放
L4
C46
晶振振荡频率越高，越难做，越贵，所以
采用倍频的方式。二次倍频需要二次谐波，
但倍频又要产生基波和三次谐波等，通过
L3选频回路，选出二次谐波。
C41 C36
C43 L3
R40
Q10
Q9
C44
R42
C42
由Q8发射极输出的调频振荡信号，经
C40加到Q9倍频器的基极，经倍频后，
L3、C43谐振在27.185MHz，该倍频后
音频调制的调频信号经C44送到功放级
Q10，因倍频器可能产生多次谐波，L4
用作抑制基波和三次谐波。
3、对讲机原理------输出电路
末级功率放大Q10的输出阻抗几千
欧，而发射天线的等效阻抗只有50
欧。
L1
L7
C51
L6 C48
C50
C49
L5
C47
C46
功放与天线的匹配网络由三个Г形滤
波器组成，电容、电感串联谐振，信
号直通，阻抗最低、损耗最小。旁路
电容把其余不是信号的杂波滤掉，通
过几级Г形滤波器以后，使功放与天
线匹配，发射出去的信号不失真。匹
配越好，输出功率最大。
4、对讲机调试------调试仪器
 40MHz示波器
 三用表
 可调直流稳压电源
4、对讲机调试------调试方法
 1. 调试稳压电源，输出9V

2. 开关断开，测试工作电路18~22mA（三用表电流档>20mA）,若电
流过大（>50mA）或没有，检查印制电路板，有无短路、断路。

3. 开关闭合，测试Q1~Q7和集成块各级静态工作点，用三用表的电
压档，若与工作点电压相差太远，检查管子是否装错。
4、对讲机调试------调试方法

1. 测TP1：探头接在Q3发射极上（是本振的波形），f=26.730MHz，探头另
一端夹在“地”，
波形:100mV以上的正弦波，调T3中周（容易错在X1和X2交换了）。

2.测TP2：探头接在Q9基极上（测的是发射机的本振）， f=13.5925MHz，
按下互换开关。
波形:3~5V，有谐波分量的波形，若幅度不够调L2（容易错在C43）。


3.测TP3（匹配网络的终端），发射机载波频率f=27.185MHz，
波形:3~5V，基本上是正弦波，若幅度不够（β不够），调L5、L6、L7。
L5、L6关键。(测高频电路时,要就近接地,避免电源、地等的影响造成误判)。

★测试时一定要接天线，否则Q9将会烧掉。
4、对讲机调试------故障排除

故障分为：
机械故障（开关、按键等机械零件失灵）
电路故障

基本技能：
对故障的分析就要求维修者熟练地掌握各种集成电路块的功能，外围元件
的搭配，相互中形成的功能技术指标，掌握信号波形、电压变化、电流变化。

故障所在部位的分析：
首先分析故障是否在电源。当电源有故障时就会使对讲机所有功能全部没
有作用或部分没有作用。电源部分检查后，再开始分析是在发射机还是在接收
机。
4、对讲机调试------故障排除

检修的基本方法：
a.发射机的检修：
检修顺序应采用由前级开始，逐级向后的顺序。因为前级为主振荡器，
当发生故障时，前级要有激励信号，后级才能正常工作，一般先检查有无主振
信号，再检查输出级的射频功率的输出情况（输出功率小、无调制信号、最大
频偏小、发射频率不稳定）。
b.接收机的检修：
检修顺序应从后级向前级，即从扬声器、低频功放、中放、高放、输入
回路。
4、对讲机调试------故障排除







维修的注意事项：
检修发射电路时一定要接天线或5~10W的50Ώ假负载。
不允许带电焊接。
不得随意调整可调元件（中周、电感）。
测量电路要小心谨慎。
测试仪器外壳要接地。
测量各级电压时注意图中标注电压符号。