收音机原理及历史简析

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学院：光电工程学院

专业：光电信息科学与工程(工) 学号：

姓名：张帅

摘要：对于普通老百姓来说，收音机是一件好东西。听听新闻、歌曲、评书……现在，很多城市都有着多套广播节目，节目也是越来越精彩。如果你的收音机能够接收短波和中波，那么你就真的可以坐在家中听世界了。收音机的存在丰富了我们生活，在本文中介绍了收音机的发展历史以及常见的收音机原理。也介绍了除基于双D触发器的电子蜡烛之外，新兴电子蜡烛的电路原理。

关键词：收音机；发展历史；原理；电子蜡烛

一、收音机

一、历史演变

一百多年前，在这一刻一位年仅31岁的犹太青年科学家海因里希·鲁道夫·赫兹的名字被永远留驻在了一本名为“科学”的史书上。他在他的实验室里证实了电磁波的存在!

在向伟大的赫兹先生致敬完毕之后我们的文章正式开始。首先我们将时代拉回到收音机发明的前夜那个信息发布方式落后的年代。当时的人们肯定不会想到过了这个漆黑，寂静而看似普通的夜晚，他们忍受了千年，也使用了千年的信息广播方式(报纸)正在被世界上某个角落里而的一群人改变着。无论是波帕夫抑或是马可尼.波波夫(学术界对收音机的发明者有争议)他们或许从来没有想过这个看似普通的夜晚他们的新发明会将人类社会引入一场怎样的巨大变革之中。

在影响人类社会的100项科技进步中收音机的发明排在了很靠前的位置仅仅次于火的使用、车轮、与印刷技术对人类社会带来的推动，在有了收音机这种全球通讯用具后，各国之间的信息交流恍然间加快。我们现在生活中不可或缺得电视机、人造卫星、手提电话全都起源于收音机技术。

1、不用电的收音机

1900年的时候，一个叫做Greenleaf Whi nier Pickard的人制作了世界上第一台矿石收音机。

矿石收音机的诞生宣告着一个时代的开始，一个收音机成为消费品进入千家万户的

时代，矿石收音机是一个简单的无线电接收机，由长导线天线，用于选择信号频率的一调谐器和由二极管解调器构成的检波器组成，，这种收音机的最大特点是不需要任何的电池和电能就能够工作。

2、电子管收音机

19世纪20年代初期是电子管收音机疯狂增长的一个年代，其一在上面已经说过了得益于军事科技的发展，其二在1920年美国匹兹堡KDK}电台作为世界上第一家商业电台面向民众正式开播之后，人们对信息压抑百年的渴望如决堤的水坝一样汹涌而出。在短短的2年之内到1922就以惊人的速度在美国范围内增长到了500家。如果能回到那个时代，你站在美国任何一家电器商店前都会看到蜂拥购买电子管收音机的普通民众排出了一条龙般的队伍。电子管收音机的风靡程度可见一斑。

电子管收音机相对于早期的矿石收音机来说，最大的优势在于其使用方便且.音质浑厚，使用者不需要具有专业的电子基础就可以良好的对收音机进行操作，由于采用一单独供电及电子管对电路进行放大，对信号强度的要求相对矿石收音机来说要低很多很多，这一优势为电台的普及架设提供了良好的硬件基础。

3、开创半导体时代

1954年11月份是收音机发展史上的又一个节点，由美国印第安纳州的印第安纳波利斯市工业发展工程师协会Regency部研制研制的世界上第一台超小型晶体管收音机以高昂的售价投入市场之中，其售价为49. 95美元(相当于2005年的361美元)，虽然价格高的超乎想象(当时一台很好的电子管收音机不过15美元)，但也在一年之间创造了销售巧万套的惊人成绩。

晶体管收音机的放大单元使用晶体管代替了电子管，因而比电子管收音机更小巧，更省电。1950年代典型的便携式(电子管)收音机大小如同午餐盒，内置多个大型电池:一个或者多个A型电池负责加热电子管灯丝，剩下的45-90伏特“B”型电池给其他电路供电。而一个晶体管收音机完全可以装到口袋里，重量不过250克，用手电筒的电池或者单节9V电池供电。

4、DSP收音机

DSP是一种独特的微处理器,（类似于电脑CPU那样的集成电路芯片）。采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上,直接用软件编程实现收音机的各种功能。包括接收、中频处理等。这种收音机无需调试，一致性很好。可扩展至SSB，同步检波，二次变频等高级功能。这种选择了DSP芯片以软件为核心的收音机称为DSP收音机。

此类收音机打破了传统收音机的电路模式，采用美国SILICON LABS 的数字信号处理(DSP)芯片，对模拟广播信号进行数字化转换，并利用现代软件无线电原理对其进行处理和解调，极大的提高了灵敏度、选择性、信噪比和抗干扰能力。

由于采用了数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，直接用软件编程便可实现收音机的各种功，包括接收、中频处理等。这种收音机无需调试，一致性很好，可扩展至SSB，同步检波，二次变频等高级功能，不需要人工调校（传统的调幅/调频解决方案可能需要4个阶段的手动调校）。

二、收音机分类

体积

从体积大小上可基本分为袖珍型、便携式、台式收音机。

波段

从波段上基本分为调频与中波二波段收音机、短波与调频二波段收音机、短波与中波二波段收音机、3-4多波段收音机（调频|中波|1-2短波）、5- 14多波段收音机（调频|中波|3-12个短波）、全波段。市场上单波段、二波段收音机较少，融调频、中波与短波为一体的多波段收音机为多。

功能

从功能上可以基本分为传统机械指针式收音机、非存储模拟调谐数显收音机、能存储电台频率的PLL合成数字调谐收音机、DSP电子数调机。

价格和性能

1．低档类收音机：50元以内的收音机。

2．中档类收音机：具有下列2个特点以上的收音机：全波段、数字调谐、DSP、同步检波、二次变频。

3．高档类收音机：具有下列不少于下列2个特点的收音机：全波段、航空、SSB、二次变频、同步检波、调频RDS、存储电台、定时开机、数字显示。

三、实验原理

1、六管收音机

六管收音机是中波段调幅袖珍式半导体收音机。频率覆盖范围为 535～1605kHz，输出功率，不失真功率为 50mW；最大功率为 150mW。

该收音机的电路组成如图一所示。它主要包括接收回路、高频放大与变频电路、中频放大、检波、音频放大（含功率放大）等。其各部分电路功能如下。

接收回路由磁棒线圈 L1 和可变电容器 C1a串联而构成。当接收回路与空中电台的频率信号发生串联谐振时，回路中的电流最大，此信号能通过 L2 耦合到变频级进行处理，而未发生谐振的电台信号被抑制而进不了收音机。所以接收回路又称为选台电路。

.高频放大与变频电路

由接收回路选择出的电台信号通过 L2 耦合到VT1 的基极，并经放大后与由其发射极输入的本机振荡信号进行变频后，由串接于集电极中的中周谐振器 B3 选择出中频信号（f=465kHz），送入下一级中频放大器。

.两级中放 VT2、VT3

进一步对中频信号进行选择和放大。

检波电路

它是由 VT3 的非线性及低通滤波完成的。作用是检出音频调制信号（有用信号），去掉中频载频信号，再经电阻 R6 将音频信号送至音量电位器 W，再经电容器 C8 送至前置放大器 VT4 的基极。电容器C5、C6 是中频信号的旁路电容。

. 音频前置放大器