鑒频器
鑒频器是输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途可分为两类。第一类用于调频信号的解调。常见的有斜率鑒频器、相位鑒频器、比例鑒频器等,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。第二类用于频率误差测量,如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鑒频器。对这类电路的零点漂移限制较严,对非线性失真和噪声门限则要求不高。
基本介绍
- 中文名:鑒频器
- 外文名:frequency detector
- 作用:使输出电压和输入信号频率相对应
- 包括:用于调频信号的解调
简介
鑒频器
frequency detector
使输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途分为两类:一类用于调频信号的解调,常见的有斜率鑒频器、相位鑒频器、比例鑒频器等,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。另一类用于频率误差测量,如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鑒频器。对这类电路的零点漂移限制较严,对非线性失真和噪声门限则要求低。斜率鑒频器的电路比较简单,但迴路失谐时其谐振特性曲线不是直线,因而鑒频特性的线性较差。相位鑒频器鑒频特性的线性较好,鑒频灵敏度也较高。
鑒频器

原理
实现调频信号解调的鑒频电路可分为三类,第一类是调频 -- 调幅调频变换型。这种类型是先通过线性网路把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频波,然后用振幅检波器进行振幅检波。第二类是相移乘法鑒频型。这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波,其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关係,然后将调相调频波与原调频波进行相位比较,通过低通滤波器取出解调信号。因为相位比较器通常用乘法器组成,所以称为相移乘法鑒频。第三类是脉冲均值型。这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重複频率与调频信号瞬时频率相同的单极性等幅脉冲序列,然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值,这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。鑒频器是一种具有移相鑒频特性的的陶瓷滤波元件,主要用在电视机或录像机的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鑒频器电路中。它分为平衡型和微分型两种类型,前者用于同步鑒相器作平衡式鑒频解调,后者用于差分峰值鑒频器作差动微分式鑒频解调。德键调频音频窄带型JTCV10.7M系列贴片鑒频器,搭配多种IC套用于FM程式检验,转换频率为有用的音频信号。
鑒频器
鑒频器


调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调製信号的大小线形变化,调製信号代表所要传送的信息,在分析或实验时,常以低频正弦波为代表。鑒频的目的就是从调频波中检出低频调製信号,即完成频率—电压的变换作用。能完成这种作用的电路被称为鉴频器。
调相波的解调电路,是从调相波中取出原调製信号,即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比,又称为鉴相器。对于调频波的解调电路来说,是从调频波中取出原调製信号,即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比,又称为鉴频器。
鑒频器

鑒相电路通常分为模拟电路型和数字电路型两大类。而在积体电路系统中,常用的电路有乘积型鑒相和门电路鑒相。鑒相器除了用于解调调相波外,还可构成移相鑒频电路。特别是在锁相环路中作为主要组成部分得到了广泛的套用。
分类
斜率鑒频器
:其中,电晶体和LC迴路实质上是一个调谐放大器,但迴路的谐振频率f0与已调频信号的中心频率fc是失谐的。一旦已调频信号的瞬时频率发生变化,放大器就输出一个与之相对应的调幅-调频波。经二极体检波处理,即可在负载RL上得到与原调製信号变化规律相同的输出。斜率鑒频器的电路比较简单,但迴路失谐时其谐振特性曲线不是直线,因而鑒频特性的线性较差。
鑒频器

相位鑒频器
:初、次级迴路均调谐在调频波的中心频率fc上,即f0=fc。电容 C0将初级电压u1耦合到次级线圈的中心抽头上,使加在检波二极体D1、D2上的电压分别为
和鑒频器的输出电压u则是检波负载R4和 R3上的电压之差。初、次级的电压u1和u2之间的相位差随调频波的瞬时频率而变化。当瞬时频率f=fc时,u2比u1滞后90°,但|UD1|=|UD2|,这时,鑒频器输出为零。当f>fc时,u2滞后于u1的相角小于90°,|UD1|<|UD2|,鑒频器的输出大于零。当f<fc时,u2滞后于u1的相角小于90°,|UD1|>|UD2|),鑒频器的输出小于零。相位鑒频器鑒频特性的线性较好,鑒频灵敏度也较高。
鑒频器
鑒频器
鑒频器



相位鑒频器包括两大部分:频相变换器与相位检波器。频相变换器是由电容耦合(CM)双调谐迴路所组成,它的作用是将输入调频波V12的瞬时频率变化转化成Vab的相位变化。
相位检波器又分成两部分:首先是在耦合迴路的次极进行电压的矢量迭加,将Vab相对于V12的相差的变化转化成合成电压VD幅值的变化,这就把调频波瞬时频率的变化进一步转化成VD的包络变化,而后通过两个包络检波器,採用差动输出取出低频调製信号V0。
陶瓷鑒频器
是一种具有移相鑒频特性的陶瓷滤波元件,主要用在电视机或录像机的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鑒频器电路中。它分为平衡型和微分型两种类型,前者用于同步鑒相器作平衡式鑒频解调,后者用于差分峰值鑒频器作差动微分式鑒频解调。
鑒频器

陶瓷鑒频器的文字元号和电路图形符号与陶瓷滤波器同。用于电视机或录像机中的陶瓷鑒频器有JT4.5MD、JT5.5MB、JT6.0MB、JT6.5MD、JT6.5MB2、CDA6.5MC、CDA6.5MD等型号。用于FM调整收音机中的陶瓷鑒频器有JT10.7MG3等型号。
研究内容
用扫频仪调整鑒频器的鑒频特性。实验条件:将电路中E,F,G三个接点分别与半可调电容CT1,CT2,CT3连线。将扫频仪输出信号接入电路输入端IN,其输出信号不宜过大,一般用30db衰减器,扫频频标用外频标,外频标源採用高频信号发生器,其输出频率调到6.5MHz。
(1)调整波形变换电路的迴路频率
将扫频仪输入检波头插入测试孔A,耦合电容CT3调到最小,此时显示屏将显示谐振曲线图形。调CT1使谐振曲线的谐振频率为6.5MKZ,此时频标应在曲线顶峰上,再加大耦合电容CT3的容量,输入检波头插入测试孔B,此时显示萤幕出现带凹坑的耦合谐振曲线图形,调CT1,CT2,CT3使曲线6.5MHz频标出现在中心点,中心点两边频带对称。
鑒频器

(2)调整鑒频特性S曲线
扫频仪输入检波探头改用双夹子电缆线,接至鑒频器输出端OUT即可看到S型曲线,如曲线不理想,可适当调CT1使上下对称;调CT2使曲线中心频率为6.5MHz;调CT3使f0中心点附近线性度。调好后,记录上、下二峰点频率和二峰点高度格数,即fmax,fmin和Vm,Vn。
(3) 用高频信号发生器逐点测出鑒频特性
改接高频信号发生器,输入电压约为50mv,用万用表测鑒频器的输出电压,在5.5MHz~7.5MHz範围内,以每格0.2MHz条件下测得相应的输出电压Uo。
鑒频器

(4)观察迴路CT1,CT2,CT3对S曲线的影响
1调整电容CT2对鑒频特性的影响,记下CT2> CT2-0或CT2< CT2-0的变化并与CT2= CT2-0曲线比较,再将CT2调至CT2-0正常位置.注: CT2-0表示迴路谐振时的电容量。
2调CT1重複1的实验。
3调CT3较小的位置,微调CT1,CT2得S曲线,记下曲线中点及上下两峰的频率f0,fmin,fmax和上下二点高度Vm,Vn,再调CT3到最大,重新调S曲线为最佳,记录:
鑒频器

f0′,f’min, f′max,和Vm′,Vn′的值。
定义:峰点频宽BW=fmax- fmin
曲线斜率 S=(VM-Vn)/BW
比较CT3最大,最小时的BW和S。
(5)将调频电路与鑒频电路连线
将调频电路的中心频率调为6.5MHB,鑒频器中心频率也调谐在6.5MHz,调频输出信号送入鑒频器输入端,f=2KHz,Um=400mV的音频调製信号加至调频电路输入端进行调频。
用双蹤示波器同时观测调製信号和解调信号,比较二者的异同,如输出波形不理想可调鑒频器CT1,CT2,CT3。将音频信号加大至Vm=800mV,1000mV…….观察波形变化,分析原因。