高频实验报告(4)

C7+V1R24-++V22-+V22-+D3R25R27C33'V1CT1L5Vd1-+Uo1-GNDL7CT2Uo-Uo2+Vd2D4-GNDI-R26R28C33''+CT3GND 图2 相位鉴频器简化原理图

四、 实验原理及电路简介：

1. 电容耦合双调谐相位鉴频器原理：

图一是本实验电路的原理图。图二是相位鉴频器简化图，图中对相关元件的编号进行了缩写，如L4005、CT4001分别写为L5、CT1，其余相同，以便于叙述。

1) 晶体管V4004、V4005与C4025、L4005、CT4001等元件组成限幅放大器，以提高相位鉴频器输入电压和抑制寄生调幅对解调输出的影响。

2) 参见图二，V1是限幅放大器的输出电压，极性如图所示。L5、CT1，L7、CT2通过CT3组成电容耦合双调谐电路，L5、CT1等为初级回路，L7、CT2等为次级回路。由于C7>> CT3，所以C7主要起隔直流的作用，它使放大器输出电压V1加到线圈L7的中间抽头与地之间和电阻R24的两端。V1通过CT3产生流过次级的电流I，它在L7两端感应出电压V2。于是加到二极管两端的高频电压由两部分组成，即R24上的电压和L7感应的一半电压的矢量和，为

Vd1?VR24?..V2 2..Vd2?VR24?..V2 2.d1、

而它们检波输出的电压VO1和VO2分别与 VVd2 成正比，即

.VO1??Vd1 VO2??Vd2

鉴频器的输出电压为 VO= VO1- VO2

3) 由于CT3的容量很小，其容抗远大于L7、CT2回路的并联谐振电阻，故I可看

. V2 . I0 (a)

.

V 22 . V 22

. V1

.

V1 (b) ω=ω0

(c) ω＞ω0

. . V V 21

. 2 V 22

. V 1(d) ω＜ω0

..

V 22 . V 22

作一个不随谐振电路阻抗变化的电流源，即I?j?CT3V1

图3

其相位超前于V1相位90，如图3所示，而L7两端感应的电压V2的相位视谐振电路的情况有如下几种状态:

当ω=ω0 时，回路谐振，V2超前I0相位900；

VO1= VO2 VO=0

当ω>ω0 时，回路并联阻抗呈容性，V2滞后于I0某个角度； VO1>VO2 VO>0

当ω<ω0 时，回路并联阻抗呈感性，V2超前I0某个角度；

VO1

上述关系用曲线表示，则成S型，S曲线表示了鉴频特性。

2. 实验电路简介：

本电路中，两个谐振回路的谐振电容和两回路间的耦合电容分别由两组电容构成，一组设置在电路板的正面，另一组则设置在电路板的背面。正面一组电容（CT4001、CT4002和CT4003）提供给实验者调整电路使用，而背面的一组（CT4001’、CT4002’和CT4003’）提供给实验者参考。两组电容的切换由三个跳线端子J4003、J4004和J4005作适当连接完成。

.....0

....

五、 实验内容及步骤

实验电路见图8-1

V0

1. 用扫频仪调整鉴频器的鉴频特性。

用短路环使跳线端子J4003、J4004和Vm

J4005的各自的1-2端短接，以使正面一组电容（CT4001、CT4002和CT4003）接入电路。 fmin f (MHz)

fmax 将扫频仪输出探头接至M4004，其输出

信号不宜过大，一般用30db衰减器。Y输入使用开路探头（双夹子电缆线），接至M4005Vn 观察鉴频特性曲线。

适当调整CT4001，以使S型曲线上下对图8-2 鉴频特性 称；调整CT4002使曲线中心为6.5MHz；调

CT4003可使中心点附近线性度最佳。调好后，记录上、下二峰点频率和二峰点高度格数,即fmax、fmin、Vm、Vn。

2. 用高频信号发生器逐点测出鉴频特性

用短路环使跳线端子J4003、J4004和J4005的各自的2-3端短接，以使背面一组电容（CT4001’、CT4002’和CT4003’）接入电路。输入信号改接高频信号发生器，输入电压约为50mv， 用万用表测鉴频器的输出电压，在9.7MHz～11.7MHz范围内，以每格0.1MHz条件下测得相应的输出电压。并填入表格（表格形式自拟）。找出S曲线零点频率f0、正负两极点频率fmax、fmin及其VM、VN。鉴频曲线的灵敏度可用以下公式计算S??VO?ff0?10.7MHz。再将正面一组电容（CT4001、CT4002和

CT4003）接入电路，重复以上步骤。根据以上数据，在坐标纸上逐点描绘出两条频率——电压S曲线，并与扫频仪观察结果相比较。

3. 观察回路电容CT4001、CT4002和耦合电容CT4003对S曲线的影响。 1) 调整电容CT4002对鉴频特性的影响。

记下CT4002> CT4002-0或CT4002< CT4002-0的变化并与CT4002= CT4002-0的曲线比较，再将CT4002调至CT4002-0正常位置。 注: CT4002-0表示回路谐振时的电容量。 2)调CT4001重复(1)的实验

3)调CT4003至较小的位置，微调CT4001、CT4002得S曲线，记下曲线中点及上下两峰的频率（f0、fmin、fmax）和二点高度格数Vm、Vn，再调CT4003到最大，重新调S曲线为最佳，记录：f0′、fmin、fmax和V′m、V′n的值。

定义：峰点带宽 BW=fmax-fmin

曲线斜率 S=(Vm-Vn)/BW

比较CT4003最大、最小时的BW和S。

4. 将调频电路与鉴频电路连接。

将调频电路的中心频率调为10.7MHz，鉴频器中心频率也调谐在10.7MHz，调频输出信号送入鉴频器输入端，将f=1KHz, Vm=400mV的音频调制信号加至调频电路输入端进行调频。用双踪示波器同时观测调制信号和解调信号，比较二者的异同，如输出

波形不理想可调鉴频器CT1、CT2、CT3。将音频信号加大至Vm=800mV，1000mV……观察波形变化，分析原因。

六、 实验报告要求

1. 整理实验数据，画出鉴频特性曲线。 2. 分析回路参数对鉴频特性的影响。

3. 分析在调频电路和鉴频电路联机实验中遇到的问题及解决办法，画出调频输入和鉴频输出的波形，指出其特点。

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