实验九 电容耦合相位鉴频电路

实验九 电容耦合相位鉴频电路 一、 实验目的 1( 进一步学习掌握频率解调相关理论。 2( 了解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理。 3. 了解鉴频特性S形曲线的调试与测试方法。 二、实验使用仪器 1(电容耦合相位鉴频器实验板、变容二极管调频电路实验板 2(谱分析仪、高频信号源、低频信号源、100MHz双踪示波器、万用 三、实验基本原理与电路 1. 实验基本原理 取出原来的调制信号，称为鉴频。完成鉴频功能的电路，称为鉴频器。在调从调频波中 频波中，调制信息包含在高频振荡频率的变化量中，所以调频波的解调任务就是鉴频器输出信号与输入调频波的瞬时频移成线性关系。 鉴频器实际上包含两个部分:?借助于谐振电路将等幅的调频波转换成幅度随瞬时频率变化的调幅调频波，? 用二极管检波器进行幅度检波，以还原出调制信号。 根据工作原理鉴频器可分为:斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、 脉冲计数式鉴频器、锁相鉴频器等。 本实验采用的是相位鉴频器。相位鉴频器是利用回路的相位-频率特性来实现调频波变换为调幅调频波的。它是将调频信号的频率变化转换为两个电压之间的相位变化，再将这相位变化转换为对应的幅度变化，然后利用幅度检波器检出幅度的变化。 相位鉴频器由频相转换电路和鉴相器两部分组成。输入的调频信号经正、反向并联二极管D1、D2限幅之后，加到放大器T的基极上。放大管的负载是频相转换电路，该电路是通过电容CV3耦合的双调谐回路。初级和次级都调谐在中心频率上。初级回路f,10.7MHz0 电压直接加到次级回路中的串联电容C4、C5的中心点上，作为鉴相器的参考电压;同时，U1 又经电容CV3耦合到次级回路，作为鉴相器的输入电压，即加在L2两端用表示。鉴UU12相器采用两个并联二极管检波电路。检波后的低频信号经RC滤波器输出。图9-1频率电压转换原理图。 1 (ω=ω)U20(ω<ω)0(ω>ω)0 (a) ......U2U2U22.2.2U1U1.U2...U22.U2.22 123456(c)ω>ω)((d)(b)(ω<ω)(ω=ω)000 图9-1频率电压转换原理图。 DD 2. 电容耦合相位鉴频器实验原理图 -2。 电容耦合相位鉴频器实验原理如图9 12VKR5 1kRW1C7C?R8330nCAP2K CV1C2L1D347k LEDTP4CC2AP9TP3R2C4OUTTP1TP2R610k136k2IN1C1100pR1T129018CV2C6L2100116N100n C5R7R3R4D110k1kC3D236k2AP9430n2AP9100pD4CV3 2AP9 BB图9-2 电容耦合相位鉴频器实验电路 四、实验内容 1(调频-鉴频过程观察:用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形; 2(鉴频特性(S形曲线)观察(选做); 3(观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM波解调的影响; AA4(观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对S形特性曲线的影响。 Title SizeNumberRevision五、实验步骤 BDate:20-Aug-2010Sheet of 高频电路\10高频实验\电容耦合相位鉴频.ddbDrawn By:File:E:\五、实验步骤 123456 2 1. 在实验箱主板上插上实验用电容耦合回路相位鉴频器和，接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。 用高频信号源输出载频为10.7MHz、调制信号为1kHz,幅值为500mV的调频波，从IN1输入到实验电路。调整RW1使电路的静态工作点适当，调整CV1使集电极谐振回路调谐于10.7MHz，再调整CV2、CV3使输出(OUT端)的解调出的信号幅值尽可能大、谐波失真最小。绘制输出波形，记录谐波失真的数据。 2(实验电路保持上述状态，将谱分析仪的输出扫频信号接实验电路的IN1，实验电路的OUT端接谱分析仪的输入端，谱分析仪置“扫频”状态，调整谱分析仪的扫频范围和频率分辨率，观察并记录鉴频特性曲线(S曲线)。调整电容CV2，观察S曲线，使其形状较好，即鉴频灵敏度、频带宽度、线性度最好 。 (在实验箱主板上插上实验用电容变容二极管调频器模块，接通实验箱上电源开关电3 源指标灯点亮。用实验八变容二极管调频器模块产生FM波(示波器监视)，并将调频器单元的输出连接到鉴频器单元的输入IN1上。 用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形。若鉴频输出信号(OUT)波形不好，可调整VC、VC、VC，W1使鉴频器输出波形幅值尽可能大、波形尽可能好。 123 绘制变容二极管调频模块的输入信号波形与鉴频输出信号(OUT)波形并作比较。 六、思考题 1(分析鉴频器模块的回路电容CV2、耦合电容CV3对鉴频性能的影响。 2(若增大变容二极管调频模块的输入信号的幅值，则鉴频输出信号(OUT)信号的谐波失真将发生什么变化,为什么, 3(总结由本实验所获得的体会。 3