正交鉴频器设计实验报告(demo).doc

16MHz 调频接收机的设计
无 43 孙忆南 2004011007
第一部分:正交鉴频器的设计装调
设计指标与要求:
使用 MC1496 设计正交鉴相鉴频器,能够解调50mV ,调制信号1kHz,频偏20kHz, 的调频信号,对于寄生调幅的抑制没有要求。提供的主要器件为MC1496,LM741,10x10 型50uH中周。
一、实验目的:
1. 加深对相乘器工作原理的认识;
2. 掌握正交鉴相鉴频器的工程设计方法;
3. 掌握用频率特性测试仪调试移相网络和鉴频特性曲线的方法。
二、正交鉴频器的电路设计
正交鉴频器的工作原理
常见的鉴频器有双失谐鉴频器,比例鉴频器,正交鉴相鉴频器等。其核心都是将调频波转化为调频调幅波或调频调相波。其中,正交鉴相鉴频器性能较好,便于集成化,应用逐渐广泛,其他两种形式一般只在过去的分立元件电路中应用。
正交鉴相鉴频器由移相网络和鉴相器构成。
移相网络
使用 LC 谐振回路构成的移相网络。如图1 所示。
图 1 图2
由电路分析,可以知道:常数,,完成了调频波到调频调相波的转换。
由 f0 =,L = 50μH,计算得到C1 ≈170 pF 。取C2=。
鉴相器
采用模拟相乘器构成。常用的模拟相乘器有LM1496。内部电路见图2。LM1496 内部没有偏置电路,需要外接,偏置电路见图3。Q9,Q8,Q7 构成镜像电流源,由5脚设置工作电流,一般为1mA。外接电阻。1,4脚经小电阻接地,电位为0。8,10脚接到R9,R14分压,电位为+6V。,。由此,可以判断各个晶体管均工作在放大区。2,3脚之间为增益调整电阻,取1K,为中等的增益。
图3
移相网络和鉴相器的连接
对于 LM1496,1,4脚的输入阻抗较高,8,10脚的输入阻抗较低,因此将移相网络的输出接至1,4脚,这样对于移相网络的Q值影响较小。由于乘法器的每个端均为双端平衡输入,因此将8脚,4脚交流接地,转为单端输入。1,4脚的输入利用了L1作为直流通路,避免了较小的偏置电阻R3的影响。
低放和电源
低放采用LM741接成差分放大器的形式,和LM1496 采用直流耦合,这样便于调试鉴相器的平衡。低放输入端采用简单的一阶RC滤波,截止频率为
低放的增益取为5倍,较低,以保证足够的动态范围。
电源采用7808三端稳压器,产生+8V 电压,供运放使用。该三端稳压器也可不用,使运放使用+12V,-8V 的不平衡的供电也是可以的。
三、电路调试与测试结果
调节W1,W2 使相乘器两输入端直流平衡。
调相移网络相移90度。
(1) 粗调:用扫频仪观察移相网络的谐振特性,调节L1使得谐振频率为中频频率。必要时,调整谐振电容C1的容量。实验中,加大C1至220pF。
(2) 细调:用信号发生器输入载频中心频率,细调L1,使运放输出电压为0,不经输出耦合电容。
测量鉴频器S 曲线
测试方法:(1) S 曲线图形:使用扫频仪测量。
(2) 零点频率,上下峰点频率、幅度:使用信号发生器和数字万用表点频法测量。
(3) 最大不失真频偏,使用信号发生器输出调频波,用