13.鉴频器实验

鉴频器实验

学号：200800120228 姓名：辛义磊 仪器编号：30

一、 实验目的

1、 进一步理解鉴频的基本原理及实现方法

2、 掌握乘积型相位鉴频器的工作原理、实现电路与测量方法

3、 进一步掌握频率特性测量仪的使用方法 二、 实验器材

高频电路试验箱 数字示波器 直流稳压电源 数字万用表 三、 实验原理

能够完成对调频信号解调的电路称为鉴频器，它是从频率已调波中不失真地还原出原调制信号的过程，它们的任务是把载波频率的变化变换成电压的变化。其基本方法是将调频波进行特定的波形变换，使变换后的波形中包含有反映调频波瞬时频率变化规律的某种参量，如幅度、相位或平均分量，然后设法检测出这个参量，即得到原始调制信号。

就其功能而言，尽管鉴频器的输出V o (t)是在输入信号V i (t)作用下产生的，但二者却是截然不同的两种信号。显然，鉴频器将输入调频波的瞬时频率)(t f （或频偏)(t f ）的变化变换成了输出电压)(t V o 的变化，这种变换特性称为鉴频特性，它是鉴

频器的主要特性。输出电压与瞬时频率)(t f （或频偏)(t f ∆）之间的关系曲线，称为鉴频特性曲线。在线性解调的理想情况下，此曲线为直线，但实际上往往有弯曲，呈S 形，简称S 曲线。

鉴频器的主要指标有鉴频特性范围2max

f ∆和鉴频灵敏度

d

S 。

鉴频线性范围是指鉴频特性曲线中近似直线段的频率范

围，用2max f ∆表示。它表明了鉴频器不失真的解调时所允许的频率变化范围，因此要求2max f ∆应大于输入调频波最大频偏的两倍，即m

f ∆>∆2f 2max

。2max f ∆也称为鉴频器的带宽。鉴频灵敏

度d S 是指在中心频率c

f t f =)(（0

)

(=∆t f ）附近曲线的斜率，

即c

f t f d

f

v S =∆∂∂=)(0|。

显然，鉴频灵敏度越高，意味着鉴频特性曲线越陡峭，鉴频能力越强。

鉴频器的类型和电路很多，如斜率鉴频器、相位鉴频器、脉冲计数式鉴频器、锁相鉴频器。

乘积型相位鉴频器的框图如图所示，相移网络一般采用单谐振回路或耦合回路，乘法器一般采用模拟乘法器，低通滤波

器为RC 网络。乘法器和低通滤波器构成的相位检波电路又叫鉴相器。 四、 实验电路

五、 实验任务

(1) 示波器测量

1） 按照电路图接通电路，检查无误后接通电源。 2） 适当调整调频波输出，使输入的调频信号mV

V p

p

300≤-。仔

细调整L ，使相移网络谐振于FM 信号中心频率（乘法器的4输入端点信号最大）。此时输出端V 0应得到较好的低频调制信号波形。

3） 观察鉴频器输出V 0波形

① 改变R （K3的位置）的值（分别取10k Ω、4.7k Ω、75Ω），观察并记录鉴频输出变化情况。选定一较好的R 值。 ② 改变输入调频波信号FM v 的幅度（峰峰值），观察并记录鉴频输出变化情况。选定一合适的信号幅度p

p

V -。

③ 改变调制信号ΩV 幅度（峰峰值），观察并记录鉴频输出变化情况。选定一合适的幅度p

p V

-Ω。

④ 对前三个步骤的结果进行总结。 4） 测量鉴频特性曲线 输入等幅信号（mV

V p

p

200=-）。改变高频信号源的频率（保

持其输出电压不变），测量输出直流电压并填入表格内。 ① 根据测量数据得到鉴频特性曲线 ② 计算鉴频器的鉴频灵敏度d S ③ 计算鉴频器的鉴频线性范围2max f ∆

R V P-P （mv ） F （Hz ） 输出波形好坏 10k Ω 140 909 较好 4.7k Ω 198 904.4 最好 75Ω

18.8

908

不好

六、 思考题