调频器与鉴频器实验报告.docx

实验四调频器与鉴频器
一、实验目的
. 了解变容二极管调频的原理。
掌握调频器静态调制特性的测试方法。
了解和掌握比例鉴频器的工作原理及调整测试方法。
二、实验原理
变容二极管调频的实验原理
设调制信号为u (t) U cos个幅度检波
器和一个高通滤波器。本实验采用的电路如图4-4a所示，图4-4b是它的等效电路。在图
中，我们假设电路是对称的，即
Go=Gi, Ri5=R6, Kdi=Ki2(Kd为检波器的传输系数)，以及初次
回路Q值相等，谐振频率相等,
于是加到两个检波二极管上的电压分别为
Vd1 V1
V2,VD2 V1
当外加信号频率改变时,
Vi和V2之间的相位将随之改变。
由图
4-4 可看到 V C2C=Kd1 VD1 V C21=Ki2V)2
VC2C Kd1 VD1 VD1
VC21 Kd2 VD2 VD2
(4-13)
因为
VR15=VR16,又假定电压方向如高频等效电路所示，可得:
Vc20 V0 Vc21 V0
(4-14 )
式中
V。为鉴频器输出电压，即
1
。2 VC20 VC21 或 V。
1
2 Kd "Di VD2
(4-15)
由于
VC20
” Vc21,且 Vc21
Vd2
VC22 VC 20
可得
(4-16 )
VC 22
1 VD1 /VD2
图4-4a鉴频器实验原理图
图4-4b鉴频器等效电路
将VC20 VC 22 VC21代入式(4-15)可得
1
V0 l VC20 VC21
2
1 \/ 小/
二 VC 22 2VC21
2
(4-17 )
再将式（4-16）代入（4-17）,于是有
Vo
1
-VC 22 1
2
2
VD1 /VD2
(4-18 )
由式（4-18）可见鉴频器输出电压的大小并不决定于
们的比值VD/ ,故称比例鉴频器。我们知道
VD2
相位鉴频器的输出电压为V0 Kd VD1 VD2 ,
由此知道比例鉴频器的输出要比相位鉴频器小
VD1,嫔2本身的大小，仅取决于它
相也笔箱理
一半。但比例鉴频器有它的优点，即它具有自 限幅作用，就是对寄生调幅有一定的抑制能力。
图4-5比例鉴频器的鉴频特性曲线（实线） 比例鉴频器的自限幅作用可以这样来解释，假定输入信号变大，次级所获得的信号电压也
变大，VDi, Vd2变大，但由于C22容量较大（10^F）,它的充放电时间常数增大，在短时间内
VC22维持不变，故相当于 R15, R6减小，它使回路 Q值降低，次级信号下降，这样就能保持输 出电压近似不变。
比例鉴频器的鉴频特性如图4-5所示。从图4-5可看到，当信号频率等于鉴频器中心
频率f0时，鉴频器输出为零。当信号频率向低端或高端偏离中心频率时，鉴频器将得到负
或正的输出电压，图中 AB段是鉴频器的线性工作区，鉴频特性俗称鉴频器的S曲线。通过
改变两个二极管连接的方向或耦合线圈的绕向（同名端），可以使鉴频特性反向。
当回路的Q值过高，尤其是回路初次级耦合过紧，次级回路Q值过高，都会缩小鉴频
器的线性工作区。本实验的实验电路如图4-6所示。
图4-6调频鉴频器实验电路图
三、实验仪器
.频率特性测试仪（扫频仪）;
.函数发生器4 .稳压电源
四、实验内容和步骤
． 对照实验电路图核对电路各元件值，调节W1 ，观察变容管对地电压的变化范围。
.测静态调制特性曲线，即Eo-f曲线，E）在TP1处测，靠改变 W获得。示波器接射
随器后面的 TP2 点，（ S1 置“中”） 。
． 根据静态调制特性，选择最佳工作点电压，使调频振荡器的中心频率约为。
.在调制信号输入端（即电路图Ci的左端）加入1KH2S 1Vpp正弦波，在TP2点观察
记录调频输出波形； 改变调制信号为2KHz、 2Vpp， 观察描述载波频率随调制信号频
率和电压变化的情形。
. S置“下”，用扫频仪BT3刚整鉴频器初次级回路，使在扫频仪上获得上下、左右
对称、中 心频率符合要求的 S 曲线。当中心频率不符合要求或正负向峰值不对称
时，可调节初、次级回路的调谐元件。由于初次级回路是相互影响的，因此必须反
复调节才能获得较对称的S曲线。描绘S曲线，记录f。、fA、fB值。
.在鉴频器输入端加入土的点频信号，测量f --- Vo关系曲线。（注意：此时 V。是
直流）f:载波频率，V。：鉴频器输出电压。
.在在鉴频器输入端加入调频波（信号源F20A置FM模式，载频置为 6中测出的fo
值，载波幅度：2Vpp）,测量 Q=1KHz时的△£ --- V。曲线及 7 =100KHz时的◎ ---