相位鉴频器实验

相位鉴频器实验

一、实验目的
1 ．了解实现鉴频的基本方法。
2 ．熟悉电容耦合式相位鉴频电路的基本工作原理。
2 、熟悉鉴频特性曲线（ S 曲线）的测量和调整方法。
3 、将变容二极管调频器与相位鉴频器（ FM 解调器）两实验电路进行联机试验，进一步了解调频器和解调全过程及整机调试方法。
二、预习要求
1 、仔细阅读课本中有关互感耦合回路相位鉴频器和电容耦合式相位鉴频器的内容，结合实验教材，深入理解实验电路的工作原理。
2 、分析初级回路、次级回路和耦合回路有关参数对鉴频器工作特性（ S 曲线）的影响。
三、实验仪器设备
1 、双踪示波器
2 、万用表
3 、高频电路实验装置
四、实验电路和工作原理
实验电路见 8.1

上图相位鉴频电路的工作原理 , 这里简单介绍如下 :
C13 、 C14 、 C15 、 C16 和 L3 为滤波回路，用于消除高频信号对直流电源的影响。 V1 、 V2 及其附属电路组成放大电路，对输入信号进行放大。 L1 、 C5 、 C6 、 CT1 和 R6 组成初级谐振回路，对放大了的信号进行选频（或称为相位移动）。 L2 、
C9 、 C10 、 CT2 和 R7 组成次级谐振回路，二个谐振回路通过电容 C7 、 C11 和 CT3 进行耦合， C7 的容量远大于 CT3 、
C11 的容量，也就是说 C7 对高频信号可以看作短路。 C12 为耦合电容，可滤除输出信号中的高频谐波。
调频波信号从 IN 端输入以后 , 经过 V1 、 V2 对称管电路放大以后，经过二个谐振回路，能够把输入端调频波，转化为调幅调频波，再经过 D1 、 R8 、 D2 、 R9 、 R10 、 R11 的振幅解调电路， OUT 处的输出电压，在二个选频回路的通频带范围内与输入信号的频率成正比。当频率超过两个谐振回路的通频带范围以后，初、次级谐振回路严重失谐，使得鉴频器输出电压减小，鉴频特性发生了弯曲。见图8.2.

五、实验内容及步骤
实验电路见图 8.1
1. 用扫频信号及示波器调整鉴频器的鉴频特性。
实验条件：将实验电路中 E 、 F 、 G 三个接点分别与可调电容 CT1 、 C Υ 2 、 C Υ 3 连接。将扫频输出信号接入实验电路输入端 IN ，其输出信号不宜过大 ( 以 50mV 左右为宜 ), 调节 CT1 、 CT2 使中心频率调到 6.5MHz 。
（ 1 ）调整调频放大器电路的回路频率。
示波器置 XY 工作方式，示波器的 X 、 Y 和 Z 输入端接转换电路的 X 、 Y 、 Z ，将扫频输入检波头插入测式孔 A ，耦合电容
CT3 调到最小，此时显示屏将显示一谐振曲线图形。调 CT1 使谐振曲线的谐振频率为 6.5MHz ，此时中心点在曲线顶峰上，再加上耦合电容 C Υ 3 的容量，输入检波头插入测试孔 B ，此时显示屏幕出现凹坑的耦合谐振曲线图形，调 Cr1 、 C Υ 2 、 C Υ 3 使曲线中心点两边频带对称。
（ 2 ）调整鉴频特性 S 型
将示波器 Y （ Yg ）输入端用 1 ： 1 探极接至鉴频器输出端 OUT 即可看到 S 型曲线，参见图 8.2 ，如曲线不理想，可适当调 CT1 上下对称；调 CT2 为 6.5MHz ；调 CT3 使 fo 中心点附近线性。调好后，记录上、下二峰点频率和二峰点高度格数，即 fm 、 Vm 、 Vn 。
2. 用高频信号发生器逐点测出鉴频特性。
输入信号改接高频信号，输入电压为 50mV ，用本装置的数字电压表（直流档）测鉴频器的输出电压，在 5.5MHz-7.5MHz 范围内，以每格 O.2MHz 条件下测得相应的输出电压 , 填入表 8.1, 画出 S 曲线 , 并找出 S 曲线正负两点频率 f max , f min 及 V m ,V n .
表 8.1

3. 观察回路 CT1 、 CT2 、 CT3 对 S 曲线的影响。
（ 1 ）调整电路 CT2 对鉴频特性的影响。
记下 CT2 ＞ CT2O 或 CT2 ＜ CT20 的变化并与 CT2=CT2O 曲线比较，
再将 CT2 调至 CT2O 正常位置。注： CT2O 表示回路谐振时的电容量。
（ 2 ）调 CT1 重复（ 1 ）的实验
（ 3 ）调 CT3 较小的位置，微调 CTl 、 CT2 得 S 曲线，记下曲线中点及上下两峰的频率（ fo 、 fmin 、 fmax ）和二点高度格数 Vm 、 Vn ，再调 CT3 到最大，重新调 S 曲线为最佳，记录： fo' 、 f' 、 f'min 、 f'max 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 CT3 最大、最小的 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 6.5MHB ，鉴频器中心频率也调谐在 6.5MHz ，调频输出信号送入鉴频器输入端，将 f ＝ 20KHz ， Vm
＝ 4O0mV 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 。将音频信号加大于 Vm ＝ 800mV ， 100OmV ……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。