所谓调频就是使高频振荡信号的频率随调制信号幅度的变化而以某一固定频率为中心左右发生变化。调频在广播中也是常被应用的一种调制方式。例如各地建立的调频广播电台和我国电视广播中的音
频信号就是采用调频方式的。图1 图1-2-2调幅发射机原理方框图 -2-3中,一高频率等幅振荡电流
(b)被音频电流(a)调频后,产生(c)图所示的调频振荡电流。由图1-2-3可见,调频信号的特点是高频率振荡电流的振幅保持不变,但它的频率按音频电流的大小而变化,在音频电流的峰值处频率偏移中心频率最大,调频信号频率变化的周期等于音频信号频率变化的周期。由调频振荡电流产生的电磁波叫调频波。
二、无线电波的接收
无线电电波接收原理与发射原理正好相反,下面以收音机原理为例说明无线电波接收的最基本原理。如图1-2-4所示,它是一个最简单的收音机原理方框简图。为了能从无线电波中取出音频信号然后再还原为语
言或音乐的声音,从原理上说至少应包含以 图1-2-3音频信号在调频过程 下几个组成部分:天线,调谐回路,检波器 中各点主要信号波形 和喇叭。
天线是用来接收空间电磁波的,电磁波在空间传播时如果碰到导体就会在导体中激起电动势,这电动势的变化频率就是这个电磁波的频率。因此,天线的作用就
是接收空间电磁波,让它在天线回路中产生信号电动势。由于空间有许许多多电台发送的电磁波,它们都有自己的固 图1-2-4 收音机基本原理方框简图 定频率,这些电磁波都同时被天线接收下
来,如果不加选择地将这些信号还原为声音,那么这些声音就变成噪音。因此必须设法从天线接收下来的许多信号中选出所要收听的电台。在接收机中选台主要是利用不同电台发送的电磁波频率不同的特点来进行的,在收音机
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中这一任务是由电感线圈和可变电容器组成的谐振电路来完成的,通常称它为调谐电路。由调谐电路选择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号,虽然它被音频信号调制,但喇叭无法将这种信号还原成声音,因此,必须从高频信号中把音频信号分离出来,这个分离过程称为解调;解调就是解除调制的意思,通常称检波。在收音机中,检波是由半导体器件二极管或三极管来完成。调幅的高频信号经检波还原出音频信号,然后送往喇叭,喇叭将音频信号还原为声音。这就是无线电接收的最基本原理。在实际的接收机中,电路的形式和组成千姿百态而且还较为复杂,其目的是改善接收机的各种性能,但它们的最基本原理是一样的。
第二章 仪表和工具的使用
第一节 万用表
“万用表”是万用电表的简称,它能测量电流、电压、电阻的大小或方
向,还可粗略地测量三极管的放大倍数等,是修理电器的一个重要工具。掌握万用表正确、灵活使用方法是检修电子设备的技术基础之一。初学者,选购万用表时要选购电阻档有×1、×10、×100、×1k(×1000)、×10k(10000),直流电压档倍增电阻为20kΩ/V,电流档可测量1~500mA范围的万用表,如市场上的MF-47、MF-30型等万用表。
一、万用表的基本测量原理 1.测量直流电流(A)的基本原理
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如图2-1-1所示,通过转换开关,使万用表内的表头并联一个适当的电阻(称分流电阻)进行分流就可以扩展电流量程。例如某表头满量程是50微安,表头内阻1千欧,现在要求扩展电流量程为5毫安,分流电阻R的阻值应选择多少欧姆?如果用图2-1-1的电流表去测量5毫安的电流,电路设计就必须保证,有50微安电流流过表头时,要有4950微安电流流过电阻R。这样,若表头指针偏转满刻度,我们就知道被测电路的电流为5毫安。图2-1是简单的并联电路,根据并联电路的特点,应用欧姆定律,可求出分流电阻R为:
R=
URIR
上式中,UR为分流电阻R的端电压,IR为流经电阻R的电流。因为分流电阻R的端电压UR等于表头两端电压Um,所以满量程时,表头端电压为:
Um=Im·Rg
上式中Im为表头满量程电流,Rg为表头内阻。将,Im=50×10 (A),Rg=1000Ω代人上式得:
Um=1000×50×10=O.05(V) 流经分流电阻的电流为:
IR=Io(总测量电流)-Im (流经表头的电流) 因为Io=5mA
所以IR=5×10-50=4950(uA) 将UR=0.05(V)、IR=4950(uA)代人R=
R=
3
-6
-6
UR得 IRUR0.05==10.10(Ω) -6IR4.95?10 因此,只要用一个10.10Ω的电阻与满量程为50uA内阻为1kΩ的表头相并联即可组成最大测量范围为5mA的电流表。同理,也可组成测量范围为50mA、500mA或5A的电流表。
2.测量直流电压(V)的原理
如图2-1-2所示,通过转换开关,使万用表内的表头串接一个适当阻值的电阻(倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。例如,有一块50uA、内阻1000Ω的表头,现要使它成为最大量程为5V的电压表,问需串接一个多大阻值的电阻?
根据上述要求,用图2-1-2所示的电路组成电压表,假设测量5V电压时表头指针满刻度。根据串
联电路的特点,应用欧姆定律,有下列关系式: 图2-1-1万用表测量直流
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5V=Ug+UR,Ig=IR=50(uA) 电流的基本工作原理 倍增电阻R=
UR IR-6
-6
因为 Rg=1000Ω,Ig=50×10A
所以 Ug=Rg·Ig=1000×50×10=O.05(V)
代入5V=Ug+UR得 UR=5-O.05=4.95(V) R=
UR4.95==99000 (Ω) IR50?10-6 因此,只要用一个99kΩ的电阻与表头串联连接即可组成满量程为5V的电压表。在这个例子中,将倍
增电阻R除以倍增电阻端电压得: 图2-1-2万用表测量直流
R99K?==20kΩ/V 电压的基本原理 UR4.95V
上式结果表明每伏倍增电阻20kΩ,这个数值说明要将表头扩展1V的量程需要串接20kΩ的电阻,根据这个道理就可以组成50V、250V不同测量范围的电压表。
3.测量交流电压(V)的原理
因为万用表表头是直流电表,所以测量交流电压时,首先得将交流电压变换为直流电压,然后再通过表头指示,如图2-1-3所示。
在图2-1-3中交流电变换为直流电是由D1和D2完成的。扩展交流电压的方法与直流电压量程扩展原理相似,这里就不重复解说。
图2-1-3 万用表测量交流电 图2-1-4 万用表测量电阻
压的基本工作原理 的基本工作原理
4.测量电阻(Ω)的原理
如图2-1-4所示,在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,
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电池的负极为万用表的正表笔。当用万用表的表笔去测量电阻时,流过被测电阻的电流,其大小随着被测电阻的阻值变化而改变,且与流过表头的电流成比例,因而可以测量出被测电阻的阻值。在图2-1-4中W是零欧姆调整电位器。表头内阻Rg、电位器W、R2、R1串并联后的总阻值称为表头中心等效电阻,改变表头中心等效电阻的阻值(实际只改变R1的阻值)就能改变电阻测量的量程。
如上所述,我们已经了解了万用表测量电压、电流、电阻时内部电路的基本形式,从而也了解了转换开关和表头在万用表中所处的地位。
下面我们以南京电表厂生产的MF-47型万用表为例,介绍其使用方法。 二、万用表的使用 1.测量电阻(Ω)
估计待测电阻的数值将转换开关拨到适当的电阻档,例如测百欧、千欧数量级拨×100档,测千欧以上数量级拨×1k电阻档。然后将黑(负)、红(正)表笔短接在一起,这时表的指针会向右端偏转,调整“Ω”调零旋钮,使偏转的指针恰好停留在欧姆刻度线的零欧姆处,至此,万用表该欧姆档的零欧姆核准结束。准备好待测电阻,分别将正、负表笔搭在电阻两端引线上(不要用两手同时触及电阻两端引线,以免产生测量误差),此时在欧姆刻度线上指针所指的读数再乘以转换开关所指的数值就是被测电阻的阻值,例如用×10档测量某一电阻,在欧姆刻度线上指针指在30的位置,如图2-1-5所示,则所测量电阻的阻值为30×10=300Ω。可见,被测电阻的数值是测量时刻度盘上的读数乘以转换开关的倍率。
图2-1-5如何读表盘刻度
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