实验七 相位鉴频器

实验七 相位鉴频器
一、实验目的
1、熟悉相位鉴频器的基本工作原理。

2、了解鉴频特性曲线(S 曲线)的正确调整方法。

二、实验原理及实验电路说明
1．鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。

鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。

因此，实现鉴频的核心部件是相位检波器。

相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波，其基本原理是：在乘法器的一个输入端输入调频波v S (t)，设其表达式为
)sin cos()(t m V t v f C SM t Ω+=ω
式中，m f 为调频系数，m f =Δω/Ω或m f =Δf/f ，其中Δω为调制信号产生的频偏。

另一输入端输入经线性移相网络移相后的调频调相波v S ′(t)，设其表达式为
)]}
(2[sin cos{)('
'ωϕπω++Ω+=t m V t v f c sm s
)](sin sin['
ωϕω+Ω+=t m V f c sm
式中，第一项为高频分量，可以被滤波器滤掉。

第二项是所需要的频率分量，只要线性移相网络的相频特性ϕ(ω)在调频波的频率变化范围内是线性的，当
rad 4.0)(≤ωϕ时，)()(sin ωϕωϕ≈。

因此鉴频器的输出电压v o (t)的变化规律与调频波瞬时频率的变化规律相同，从而实现了相位鉴频。

所以相位鉴频器的线性鉴频范围受到移相网络相频特性的线性范围的限制。

2．鉴频特性
相位鉴频器的输出电压V 0与调频波瞬时频率f 的关系称为鉴频特性，其
特性曲线(或称S 曲线)如图7-1所示。

鉴频器的主要性能指标是鉴频灵敏度S d 和线性鉴频范围2Δf max 。

S d
定义为鉴频器输入调频波单位频率变化所引起的输出
图7-1 相位鉴频特性
电压的变化量，通常用鉴频特性曲线v o-f在中心频率f o处的斜率来表示，即S d=V o/Δf，2Δf max定义为鉴频器不失真解调调频波时所允许的最大频率线性变化范围，2Δf max可在鉴频特性曲线上求出。

三、实验电路
四、实验内容
参考实验电路，断开J405，J406，连接好J401、J403、J404，组成由mc1496构成的相位鉴频电路。

1、按下开关K401接通电源，使输入信号为0，测量mc1496的静态工作电压。

2．调谐并联谐振回路，使其谐振(谐振频率f C=10.7MHz)。

方法是将峰－峰值V P-P=1V左右f C=10.7MHz（由正弦波振荡器提供）、调制信号的频率fΩ=1KHz（由函数发生器提供）的调频信号从IN402处输入，调节电位器W401，使输出端获得的低频调制信号v o(t)的波形失真最小，幅度最大。

鉴频灵敏度=峰-峰值/(调频灵敏度*调制信号幅度)
3.鉴频特性曲线（s曲线）的测量
测量鉴频特性曲线的常用方法是逐点描记法和扫频测量法（我们主要使用的是扫频测量法）
操作：将扫频仪（如BT-3G型）的输出信号作为鉴频器的输入信号，扫频仪的检波探头电缆换成夹子电缆线接到鉴频器的输出端，先调节BT-3G的中心频率使f0=10.7MHZ（并联谐振回路谐振）；然后调节BT-3G的“频率偏移”，“输出衰减”和“Y轴增益”等旋钮，使BT-3G上直接显示出鉴频特性曲线，利用“频标”可
绘出S曲线，调节图7-2中谐振回路的电感L1，可改变S曲线的斜率和对称性。

调节电位器可改变检频曲线的形状。

4.鉴频曲线调试之后，在输入端送入一个一定幅度的调频信号，用示波器观察输出端的波形，并用导线连接到收音机低放，鉴听是否有1KHZ的低频信号。

五、实验数据及分析
因此，所有晶体管均工作在放大状态。

2．调谐并联谐振回路，使其谐振(谐振频率f C=10.7MHz)。

方法是将峰－峰值V P-P=1V左右f C=10.7MHz（由正弦波振荡器提供）、调制信号的频率fΩ=1KHz（由函数发生器提供）的调频信号从IN402处输入，调节电位器W401，使输出端获得的低频调制信号v o(t)的波形失真最小，幅度最大。

调频信号如图：
低频调制信号v o(t)的波形如图：
所得S曲线如图：
(1)频率变化范围：9.4~11.5HZ
(2)中心频率：10.5HZ
4.乘积型相位鉴频器的鉴频原理
乘积型相位鉴频器实际上是一种正交鉴频器，它由移相网络、乘法器和低通滤波器三部分组成。

调频信号一路直接加至乘法器，另一路经相移网络移相后(参考信号)加至乘法器。

由于调频信号和参考信号同频正交，因此，称之为正交鉴频器。

六、实验总结
这次课程设计业使我明白了在知识的领域里我还有很多很多的不足，并且再一次的深深的体会到理论和实践之间还有很到的差别。

在以后的学习中应该多多的注意实践知识的训练和积累，要不断的开拓自己的动手能力，不断的训练自己
的动手能力。