整套课件教程：高频电子线路

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1、目录第1章绪论 1.1信息技术 1.2无线通信系统 1.3本课程的特点第2章高频小信号放大器 2.1概述 2.2高频小信号放大器的功能 2.3分析小信号放大器的有关知识下一页目录 2.4小信号谐振放大器 2.5各种滤波组件 2.6谐振放大器的制作、调试和检测第3章高频功率放大器 3.1概述 3.2高频功率放大器的工作原理及特性分析 3.3谐振功率放大器电路 3.4宽带高频功率放大器 3.5高频功率放大器的制作、调试与检测下一页上一页返回目录第4章幅度调制与解调电路 4.1概述 4.2幅度调制电路 4.3幅度解调电路 4.4混频器 4.5幅度调制和解调电路的制作、调试及检测下一页上一页返回目录第

2、5章角度调制与解调电路 5.1概述 5.2角度调制 5.3调频电路 5.4调频波的解调 5.5角调制与解调电路的制作、调试和检测下一页上一页返回目录第6章反馈控制电路 6.1概述 6.2自动增益控制电路 6.3自动频率控制电路 6.4自动相位控制环路 6.5反馈控制电路的制作、调试和检测下一页上一页返回目录第7章高频电子技术实训 7.1调幅收音机组装与调试 7.2无线调频话筒制作上一页返回高频电子线路前言 本书为满足高等院校电子及通信专业教育的需要,针对高校学生的特点,系统地介绍了高频电子技术的基本原理、基本性能和实践方法。 作为高等教育的电子及通信专业的一门核心技术课教材,在本书的编写中考虑

3、了以下原则与特点。 符合高等教育特点,考虑培养学生具有一定的持续发展能力,加强实用性和实践性。既讲述通信系统的基本知识和基本原理,又介绍新技术、新发展;注重通信技术在实际系统中的应用,注意吸收新技术和新的通信系统内容;讲述由浅人深,简明透彻,概念清楚,重点突出;着重基本概念、基本原理的阐述,减少不必要的数学推导和计算。下一页返回前言 教材的宏观体系是:先基础知识,后系统介绍。每章后均设有小结和习题。第7章为高频电子电路应用,设有调幅收音机和无线调频话筒的制作;每章的后面都有本章主要电路的制作、调试和检测的实践内容,其电路参数均为验证后正常工作参数,可根据实际教学条件取舍实践内容。这样既便于教师

4、组织教学,又利于学生自己动手实践。 本书参考学时为64学时,外加12周实践教学,选用本书作为教材可根据课程设置的具体情况、专业特点和教学要求的侧重点不同进行自由取舍,灵活讲授。 下一页上一页返回前言 本书有针对性地认真分析解决目前高频电子技术教学中存在的各种问题,积极探索,增加计算机在高频电子技术教学中应用的广度和深度,彻底地改革传统的教学模式和教学方法,重新定位培养目标、教学重点和教学内容,使高频电子技术教学跟上全国高频电子技术教育教学改革和发展的步伐,更加贴近各个专业发展的实际要求,为提高其教学质量奠定一个坚实可靠的基础。 下一页上一页返回前言 本书既适于各类高校通信及电子等专业作为教材选

5、用,也可作为高等技术教育独立本科院校有关专业的教材。 本书由谭琦耀担任主编并编写前言、第1章和第2章,韦忠善担任第二主编并编写第7章,卢勇威、兰建扬、陈洁萍、徐世举担任副主编,并由兰建扬编写第5章,陈洁萍编写第6章,徐世举编写第3章,周丹娜参加编写第4章。 由于编写时间仓促,编写水平有限,书中不妥之处在所难免,热诚欢迎读者提出批评和建议。上一页返回第1章绪论 1.1信息技术 1.2无线通信系统 1.3本课程的特点 1.1信息技术 信息技术概括起来包括两类技术:信息处理和信息传输。信息是一个抽象的概念.具体形式有声音、图像、文字、数据等。这些信息经过传感器转换为电信号.就成为信息技术要处理的对象

6、。 通信也叫信息传递.它的主要任务是传递信息.即将经过处理的信息从一个地方传递到另一个地方。对信息传递的要求主要是提高其可靠性和有效性。信息处理的目的是为了更可靠、更有效地传递信息。1 .1.1无线电的传播特性 无线电的传播特性指的是无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。无线电信号的传播特性依其所处的波段或频率而不同。 下一页返回第1章绪论 电磁波从发射机天线辐射后，不仅电波的能量会扩散，接收机只能收到其中极小的一部分，而且在传播过程中，电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射，或在气层中产生折射或散射，从而造成强度的衰减。电波的传播方式如图1-1所示。1 .1.2无线电波段的

7、划分根据无线电信号的传播特性.无线电波段的划分如表1-1所示上一页返回1.2无线通信系统1 .2. 1无线通信系统的组成 广义地说，凡是在发信者和受信者之间，以任何方式进行消息的传输，都可以称为通信。实现消息传递所需的设备的总和称为通信系统。以电信号作为消息载体的通信系统，称为电信系统或现代通信系统。其组成方框图如图1-2所示。下一页返回1.2无线通信系统1 .2. 2无线通信系统的类型 无线通信系统按照工作频段划分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率.主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频频率就是载波射频.射频实际上就是“高频”的广义语.它是指适合无线电发

8、射和传播的频率。无线通信的发展方向就是开辟更高的频段。 (1)按照传输手段分.有无线通信、有线通信和光纤通信等。 (2)按照通信方式分.有(全)双工、半双工和单工方式。 (3)按照调制方式的不同分.有调幅、调频、调相以及混合调制等。 (4)按照传送的信号类型分.有模拟通信和数字通信.也可以分为语音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。下一页上一页返回1.2无线通信系统1 .2. 3无线电广播系统通信设备的组成 无线通信(或称无线电通信)的类型很多.可以根据传输方法、频率范围、用途等分类。不同的无线通信系统.其设备组成和复杂程度虽然有较大差异.但它们的基本组成相似。按工作模式和电路组成分.无线

9、通信系统可分为单工、半双工和双工无线通信。 无线电广播系统由发射设备和接收设备组成.无线电广播系统的发射设备如图1-4所示。 无线电广播系统的接收设备广泛使用超外差接收机.其主要特点是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。当信号频率改变时.相应改变本地振荡信号频率即可。超外差接收设备的组成框图如图1-5所示。上一页返回1. 3本课程的特点 高频电子技术是低频电子技术(模拟电子技术)的后续课程。从其处理的信号频率角度来说.发射和接收的信号都是高频信号.这是相对于需要传送的音频信号和视频信号来说的。通常称这些音频和视频信号为基带信号。基带信号的特点是信号频带较宽.宽带信号包含大量低频

10、信号的能量。这些信号不宜在空间传播.特别是远距离传播。为了能够在无线信道有效地传播低频信号.就必须进行调制.将基带信号变换为适合于传播的高频信号.即已调信号.已调信号属于窄带信号。 调制和解调是一种变换.通信系统中的发射设备和接收设备的任务就是进行这种变换。因此.在这些设备中.必定包含有非线性电子器件。本教材在阐述各部分高频电子线路时.除高频小信号谐振放大器外.其他部分都为非线性电路。返回表1-1无线电波段的划分返回图1一1电波的传播方式返回图1-2通信系统组成方框图返回图1-4无线电广播系统的发射设备返回图1一5超外差接收设备组成框图返回第2章高频小信号放大器 2.1概述 2.2高频小信号放

11、大器的功能 2.3分析小信号放大器的有关知识 2.4小信号谐振放大器 2.5各种滤波组件 2.6谐振放大器的制作、调试和检测 2.1概述 高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中.其主要功能是从所接收的众多电信号中选出有用信号并加以放大.而对其他无用信号、干扰与噪声进行抑制.以提高信号的质量和抗干扰能力。高频小信号放大器是指放大高频小信号(中心频率在几百千赫到几百兆赫.频谱宽度在几千赫到几百兆赫,振幅在微伏至毫伏量级的范围内)的放大器。因此,高频小信号放大器不但需要有一定的增益.而且需要有选频能力。前者由双极型晶体管(以下简称晶体管)、场效应管或集成电路等有源器件提供.后者由

12、LC谐振回路、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器和声表面波滤波器等选频器件实现。高频小信号放大器也广泛用于其他电子设备中,如测量仪器、发射机等。返回2. 2高频小信号放大器的功能2. 2. 1高频小信号放大器的分类 高频小信号放大器主要有两类:一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以集中选择性滤波器为负载的集中选频放大器。谐振放大器常以晶体管等放大器件与LC并联谐振回路或稠合谐振回路构成.它又可分为调谐放大器(通称高频放大器)和频带放大器(通称中频放大器)。前者的谐振回路需对外来不同的信号频率进行调谐,后者的谐振回路的谐振频率固定不变。集中选频放大器是把放大和选频两种功能分开处理.放大作用由多级

13、非谐振宽频带放大器承担,目前一般都采用集中宽频带放大器。集中选择性滤波器常用的有LC带通滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等,这些滤波器都可作为部件在专业工厂生产。因此,采用集中选频放大器的电路简单、性能可靠、调整方便。下一页返回2. 2高频小信号放大器的功能2.2.2高频小信号放大器的主要性能指标 高频小信号放大器的主要性能指标有谐振增益、通频带和选择性等。它的典型幅频特性曲线如图2-1所示.图中f0为有用信号的中心频率.即放大器的谐振频率。由图2-1可说明放大器主要性能指标的含义如下。 谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益A VO(或功率增益)，其值可用分贝(dB)数表示。

14、它用来说明放大器对有用信号的放大能力，一般希望每级的增益越大越好。 通频带是指放大器的增益比谐振增益下降3 dB时.所对应的频率范围用BW0.7表示.如图2-1所示。为了不失真地放大有用信号BW0.7 应大于有用信号的频谱宽度。下一页上一页返回2. 2高频小信号放大器的功能 选择性是指放大器从含有各种不同频率的信号中选出有用信号、排除干扰信号的能力。它定义为通频带以外某一特定频率上的增益AV (fN)与谐振增益AV0之比值.用S表示.即上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识2. 3.1串并联谐振回路的特性 谐振回路也称振荡回路.是最常用的选频网络.它由电感线圈和电容器组成。简单的谐振回路

15、有串联、并联谐振回路，以及把两个或更多个串、并联谐振回路相互藕合连接起来的藕合谐振回路。 1.串联谐振回路 串联谐振回路如图2一2所示。图中r表示L和C的总损耗电阻。实际上，由于电容损耗比电感线圈的损耗小很多，所以r近似等于线圈的损耗电阻。 串联谐振回路的总阻抗为下一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 在某一频率上.回路的感抗与容抗相等时.回路的总阻抗Z=r最小.此时电流与电压同相.回路发生串联谐振.由此可得串联谐振频率为 谐振时容杭与感杭数值相等通常称它们为回路的特性阻抗以表示，即下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 回路的特性阻杭与回路固有损耗电阻的比值.称为回路的固有

16、品质因数，用Q0表示.即 Q0越大.说明回路电抗元件储能越大而损耗的能量越小。用S表示的回路的选择性(也称谐振曲线方程)为下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 它表示当回路调谐不变、信号源频率改变时.谐振回路电流的相对幅值变化规律。 于是可绘出串联谐振回路在不同Q0值上的谐振曲线和相移曲线.如图2-3所示。由图可见, Q0值越大,谐振曲线越尖锐,相移特性越陡峭; Q0值越小,曲线就越平坦。 2.并联谐振回路 L C并联谐振回路如图2-4所示。图中r代表线圈L的等效损耗电阻.由于电容器的损耗很小.其损耗电阻可以略去。下面按照与串联LC回路对偶关系.直接给出并联LC回路的主要基本参数

17、。 回路的总导纳为下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识回路的谐振频率为回路的特性阻抗为回路的品质因数为下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识同样可得出并联回路的谐振曲线和相移曲线.如图2一5所示3.串并联谐振回路的特性比较串并联回路的特性比较如表2-1所示。4.串并联阻杭的等效互换串并联阻抗的等效互换电路如图2-6所示。5.并联谐振回路的搞合连接与接入系数1)变压器祸合连接的变比关系图2-7是变压器祸合连接形式。根据功率关系可得下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识根据变压器的电压变换关系.即可得下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 2)自藕

18、变压器藕合连接的变比关系 图2-8是自藕变压器藕合连接形式.其变比关系的分析与变压器藕合相同。同理可得3)双电容分压祸合连接的变比关系 图2一9为双电容分压祸合连接形式.其变比关系可以应用串并联等效互换的关系求得.下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识2. 3. 2双口网络的Y参数 在高频时.晶体管的电杭效应不容忽视.因此.在分析高频小信号且通频带较窄的窄带谐振放大器时.采用Y参数等效电路比较方便。图2-10是双口网络示意图。 双口网络即具有两个端口的网络。所谓端口是指一对端钮.流入其中一个端钮的电流总是等于流出另一个端钮的电流。而四端网络虽然其外部结构与双口网络相同.但对流入、流

19、出电流没有类似的规定.这是两者的区别。下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 对于双口网络.在其每一个端口都只有一个电流变量和一个电压变量.因此共有4个端口变量。如设其中任意两个为自变量.其余两个为应变量.则共有6种组合方式.也就是说有6组可能的方程用以表明双口网络端口变量之间的相互关系。Y参数方程就是其中的一组。它是选取各端口的电压为自变量.电流为应变量.其方程如下下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 所以Y参数又称为短路导纳参数.即确定这4个参数时必须使某一个端口电压为零.也就是使该端口交流短路。下一页上一页返回2. 3分析小信号放大器的有关知识 晶体管的Y参数可

20、以通过测量得到。根据Y参数方程.分别使输出端或输入端交流短路.在另一端加上直流偏压和交流信号.然后测量其输入端或输出端的交流电压和交流电流.代入式(2-30 )中就可求得。通过查阅晶体管手册也可得到各种型号晶体管的Y参数。上一页返回2. 4小信号谐振放大器2. 4. 1单级单调谐放大器电路组成及特点 图2-12是一个典型的单级单调谐放大器。Cb与Cc分别是和信号源(或前级放大器)与负载(或后级放大器)的藕合电容. Ce是旁路电容。电容C与电感L组成的并联谐振回路作为晶体管的集电极负载.其谐振频率应调谐在输入有用信号的中心频率上。回路与本级晶体管的藕合采用自藕变压器藕合方式，这样可减弱晶体管输出

21、导纳对回路的影响。负载(或下级放大器)与回路的藕合采用自藕变压器藕合和电容藕合方式，这样既可减弱负载(或下级放大器)导纳对回路的影响，又可使前、后级的直流供电电路分开。另外，采用上述藕合方式也比较容易实现前、后级之间的阻抗匹配。下一页返回2. 4小信号谐振放大器2.电路性能分析 为了分析单级单调谐放大器的电压增益.图2-13给出了其等效电路。 在单级单调谐放大器中.选频功能由单个并联谐振回路完成.所以单级单调谐放大器的矩形系数与单个并联谐振回路的矩形系数相同.其通频带则由于受晶体管输出阻抗和负载的影响.比单个并联谐振回路要宽。 从对单级单调谐放大器的分析可知.其电压增益取决于晶体管参数、回路与

22、负载特性及接入系数等.所以受到一定的限制。如果单级放大器的电压增益较小而不能满足要求时.可采用多级放大器。另外.单级单调谐放大器的矩形系数不好.即选择性较差.可以采用参差放大器和双调谐放大器加以改善。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器2.4.2多级单调谐放大器 如果多级放大器中的每一级都调谐在同一频率上.则称为多级单调谐放大器。设放大器有n级.各级电压增益振幅分别为Au1 ， Au2 ， Au3 ， Aun 则总电压增益振幅是各级电压增益振幅的乘积，即 如果每一级放大器的结构和参数均相同.则总电压增益振幅为下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器谐振频率处电压增益振幅为n级放大器通频带为

23、下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器2.4.3双调谐回路谐振放大器 改善单级放大器的通频带和选择性可以采用双调谐放大器。双调谐放大器是指集电极采用双调谐回路作为负载的一种放大器.可分为互感藕合和电容藕合两种类型。现以互感藕合双调谐放大器为例进行分析。图2-14(a) (b)分别是其电路图和高频等效电路.图2-14(c)是将晶体管输出电流源和输出导纳折合到L1C1两端.负载导纳折合到L2C2两端后的等效电路。 3种稠合情况时的谐振曲线如图2-15所示。 临界藕合是比较常用的情况.可求出相应的通频带和矩形系数下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 对照工作于临界稠合状态的双调谐放大器和临界偏

24、调的双参差放大器可以发现.二者的谐振曲线是相同的。它们均由两个谐振回路组成.但前者两个回路调谐于同一个频率.后者两个回路调谐于不同频率。前者仅一级放大.增益较小;后者为两级放大.增益较大。2.4.4集中选频放大器下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 1.集中滤波器 集中滤波器的任务是选频.要求在满足通频带指标的同时.矩形系数要好。其主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。 集中LC滤波器通常由一节或若干节LC网络组成.根据网络理沦.按照带宽、衰减特性等要求进行设计.目前已得到了广泛应用。图2-16给出了一种LC集中滤波网络结构。陶瓷滤波器是由压电陶瓷材料做成的具有选频特性的

25、器件。它具有无须调谐、体积小、加工方便等优点.但工作频率不太高(几十兆赫兹以下).相对频宽较窄。 图2-17是声表面波滤波器的基本结构、符号和等效电路。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 声表面波滤波器是在经过研磨抛光的极薄的压电材料基片上.用蒸发、光刻、腐蚀等工艺制成两组叉指状电极.其中与信号源连接的一组称为发送叉指换能器.与负载连接的一组称为接收叉指换能器。当把输入电信号加到发送换能器上时.叉指间便会产生交变电场。由于逆压电效应的作用.基体材料将产生弹性变形.从而产生声波振动。向基片内部传送的体波会很快衰减.而表面波则向垂直于电极的左、右两个方向传播。向左传送的声表面波被涂于基片左端

26、的吸声材料所吸收.向右传送的声表面波由接收换能器接收。由于正压电效应.在叉指对间产生电信号.并由此端输出。 声表面波滤波器的滤波特性.如中心频率、频带宽度、频响特性等一般由叉指换能器的几何形状和尺寸决定。这些几何尺寸包括叉指对数、指条宽度a、指条间隔b、指条有效长度L和周期长度M等。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 为了保证对信号的选择性要求.声表面波滤波器在接入实际电路时必须实现良好的匹配。图2-18所示为一接有声表面波滤波器的预中放电路.滤波器输出端与一宽带放大器相接。2.集成宽带放大器 1)组合电路集成宽带放大器 在集成宽带放大器中广泛采用共发一共基电路如图2-19所示。 2)负

27、反馈集成宽带放大器 调节负反馈电路中的某些元件参数.可以改变反馈深度.从而调节负反馈放大器的增益和频带宽度。如果以牺牲增益为代价.可以扩展放大器的频带.其类型可以是单级负反馈.也可以是多级负反馈。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 单级负反馈放大器有电流串联和电压并联两种反馈电路.其交流等效电路分别如图2-21(a)、图2-21( b )所示。其中电流串联负反馈电路的特点是输入、输出阻杭高.所以适合与低内阻的信号电压源连接。电压并联负反馈电路的特点是输入、输出阻抗低.所以适合与高内阻的信号电流源连接。3.高频小信号放大器实例 单片中规模图像中频集成电路TA7607AP包括中频放大、视频检

28、波等部分。由电视机高频头送来的载频为38MHz的图像中频信号.由分立的前置中频放大器放大约15413左右(其作用是补偿SAWF的插入损耗)后.进入声表面波滤波器SAWF(SAWF实际上是一个带通滤波器).然后由TA7607AP的1, 16双端输入.经三级相同的具有AGG特性的高增益宽带放大器放大后(在频率为58MHz处的增益典型值为50413)进行视频检波。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 图2-23给出了外接前置中放、SAWF(图2-23(a)和TA7607AP中第一级中放(图2-23(b)的电路图。2.4.5谐振放大器的稳定性 为了提高放大器的稳定性.通常从两个方面着手。一是从晶体

29、管本身想办法.减小其反向传输导纳yre值。 yre的大小主要取决于集电极与基极间的结电容Cbc由混合型等效电路图可知Cbc跨接在输入、输出端之间).所以制作晶体管时应尽量使其减小Cbc ,使反馈容杭增大.反馈作用减弱。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用.使它单向化。具体方法有中和法与失配法。 图2-24(a)所示为收音机常用的中和电路.图2-24(b)是其交流等效电路。下一页上一页返回2. 4小信号谐振放大器 失配法通过增大负载电导YL.进而增大总回路电导.使输出电路严重失配.输出电压相应减小.从而使输出端反馈到输入端的电流减小.对输入端的影响也就减小。可见.失配法是用牺牲增益来换取电路的稳

30、定的。 用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。图2一25是其结构原理图。上一页返回2. 5各种滤波组件2.5.1石英晶体谐振器1.石英晶振的阻杭频率特性图2-2 6是石英晶振的符号和等效电路。由以上参数可以看到以下几点。 (1)石英晶振的Q值和特性阻抗都非常高。 (2)由于石英晶振的接入系数，n很小.所以外接元器件参数对石英晶振的影响很小综合以上两点.不难理解石英晶振的频率稳定度是非常高的。下一页返回2. 5各种滤波组件 2.石英晶振组成的振荡器电路 将石英晶振作为高Q值谐振回路元件接入正反馈电路中.就组成了晶体振荡器。根据石英晶振在振荡器中的作用原理.晶体振荡器

31、可分成两类。一类是将其作为等效电感元件用在三点式电路中.工作在感性区.称为并联型晶体振荡器;另一类是将其作为一个短路元件串接于正反馈支路上.工作在它的串联谐振频率上.称为串联型晶体振荡器。 1)皮尔斯(Pierce)振荡电路 并联型晶体振荡器的工作原理和三点式振荡器相同.只是将其中一个电感元件换成石英晶振。石英晶振可接在晶体管c, b极之间或b,e极之间.所组成的电路分别称为皮尔斯振荡电路和密勒振荡电路。 皮尔斯电路是最常用的振荡电路之一。图2-28(a)是皮尔斯电路.图2-28(b)是其高频等效电路.其中虚线框内是石英晶振的等效电路。下一页上一页返回2. 5各种滤波组件 2)密勒(Mille

32、r)振荡电路图2-30是场效应管密勒振荡电路。石英晶体作为电感元件连接在栅极和源极之间.LC并联回路在振荡频率点等效为电感.作为另一电感元件连接在漏极和源极之间.极间电容Cgd则作为构成电感三点式电路中的电容元件。由于Cgd又称为密勒电容.故此电路有密勒振荡电路之称。 密勒振荡电路通常不采用晶体管.原因是正向偏置时晶体管发射结电阻太小.虽然晶振与发射结的藕合很弱.但也会在一定程度上降低回路的标准性和频率的稳定性.所以采用输入阻抗高的场效应管。下一页上一页返回2. 5各种滤波组件 3)泛音晶振电路 从图2-26(c)中可以看到.在石英晶振的完整等效电路中.不仅包含了基频串联谐振支路.还包括了其他

33、奇次谐波的串联谐振支路.这就是前面所说的石英晶振的多谐性。但泛音晶体所工作的奇次谐波频率越高.可能获得的机械振荡和相应的电振荡越弱。 在工作频率较高的晶体振荡器中.多采用泛音晶体振荡电路。泛音晶振电路与基频晶振电路有些不同。在泛音晶振电路中.为了保证振荡器能准确地振荡在所需要的奇次泛音上.不但必须有效地抑制掉基频和低次泛音上的寄生振荡.而且必须正确地调节电路的环路增益.使其在工作泛音频率上略大于1,满足起振条件.而在更高的泛音频率上都小于1.不满足起振条件。在实际应用时.可在三点式振荡电路中.用一选频回路来代替某一支路上的电杭元件.使这一支路在基频和低次泛音上呈现的电杭性质不满足三点式振荡器的

34、组成法则.不能起振.而在所需要的泛音频率上呈现的电杭性质恰好满足组成法则.达到起振。图2-31(a)给出了一种并联型泛音晶体振荡电路。下一页上一页返回2. 5各种滤波组件4)串联型晶体振荡器 串联型晶体振荡器是将石英晶振用于正反馈支路中.利用其串联谐振时等效为短路元件.电路反馈作用最强.满足振幅起振条件.使振荡器在晶振串联谐振频率fs上起振。图2-32(a)给出了一种串联型单管晶体振荡器电路.图2-32(b)是其高频等效电路。2.5.2压控振荡器(VCO) 1.变容二极管 变容二极管是利用PN结的结电容随反向电压变化这一特性制成的一种压控电抗元件。变容二极管的符号和结电容变化曲线如图2-33所

35、示。 2.变容二极管压控振荡器 将变容二极管作为压控电容接入LC振荡器中.就组成了LC压控振荡器。一般可采用各种形式的三点式电路。下一页上一页返回2. 5各种滤波组件 3.晶体压控振荡器 为了提高压控振荡器中心频率稳定度.可采用晶体压控振荡器。在晶体压控振荡器中.晶振等效为一个短路元件.起选频作用;或者等效为一个高Q值的电感元件.作为振荡回路元件之一。通常仍采用变容二极管作压控元件。 在图2-35(a)所示晶体压控振荡器中.晶振作为一个电感元件。图2-35(b)是其高频等效电路。控制电压调节变容二极管的电容值.使其与晶振串联后的总等效电感发生变化.从而改变振荡器的振荡频率。上一页返回2. 6谐

36、振放大器的制作、调试和检测2. 6. 1单调谐回路谐振放大器的制作、调试和检测 1.制作电路(图2-37 ) (1)按图2-37所示连接电路(注意接线前光测量12V电源电压无误差.关断电源再接线)接线。 (2)接线后仔细检查.确认无误后接通电源。 2.静态侧量 电路中选Rs=1k,500 , 2k 。测量各静态工作点.计算并填表2-3。 3.动态侧量下一页返回2. 6谐振放大器的制作、调试和检测2.6.2双调谐回路谐振放大器的制作、调试和检测1.制作电路(图2-38)(1)按图2-38所示连接电路接线。(2)接线后仔细检查.确认无误后接通电源。2.电路的调试和检侧上一页返回表2-1串并联回路的

37、特性返回表2-3静态工作点测量返回表2-1串并联回路的特性返回图2-1放大器典型特性曲线返回图2-2串联谐振回路返回图2-3谐振曲线和相移曲线返回图2-4并联谐振回路返回图2-5谐振曲线和相移曲线返回图2一6等效互换电路返回图2-7变压器藕合连接的变换返回图2-8自藕变压器藕合连接的变换返回图2-9双电容分压藕合连接的变换返回图2-10双口网络返回图2-12单极单调谐放大电路返回图2-13单级单调谐放大器的等效电路返回图2一14双调谐放大电路返回图2-15双调谐放大器的谐振曲线返回图2-16 LC集中滤波网络返回图2-17声表面波滤波器返回图2-18声表面波滤波器与放大器连接返回图2-19集成

38、宽带放大器中 的共发一共基电路返回图2一21单级负反馈放大电路返回图2-2 3彩电图像中频放大电路返回图2-2 4放大器的中和电路返回图2-25共发一共基电路返回图2-26石英晶体谐振器返回图2-26石英晶体谐振器返回图2-28皮尔斯振荡电路返回图2-30密勒振荡电路返回图2-31并联型泛音晶体振荡电路返回图2-3 2串联型晶体振荡电路返回图2-33变容一极管压控振荡电路返回图2-35晶体压控振荡电路返回图2-37单调谐回路潜振放大器返回图2-3 8双调谐回路谐振放大器返回第3章高频功率放大器 3.1概述 3.2高频功率放大器的工作原理及特性分析 3.3谐振功率放大器电路 3.4宽带高频功率放

39、大器 3.5高频功率放大器的制作、调试与检测 3.1概述3. 1.1高频功率放大器的功能 功率放大器的任务是供给负载足够大的信号功率。高频功率放大器的工作频率为105 109 Hz.对以某一频率为中心的一定频带范围内的信号有放大功能.龙广泛用于无线电通信系统和各种电子仪器设备中。根据被放大信号相对频带的宽窄.可分为窄带、宽带高频功放。窄带高频功率放大器由于工作频率高.相对频带宽度很窄(例如.中波广播电台(5351605kHz频段)的频带宽度为9kHz,如中心频率为1000kHz.则它的相对频宽只相当于中心频率的百分之一).因此.允大器输出电路一般都采用较低Q值的LC谐振回路作为它的负载。通常把

40、这种养频带的高频功率放大器称为谐振功率放大器.它适用于固定频率或频率变化范匡较小的通信设备中.是发射机的重要组成部分.常在调幅、调频广播发射系统引用作输出级。对于那些频率变化范围较大的通信下一页返回3.1概述 设备.由于难以迅速变换窄带毛率放大器负载回路的频率.为保证信号不失真.一般工作在线性放大状态.其豁出电路常采用宽频带的传输线变压器作为负载.构成宽频带高频功率放大器。宽带功放常用在中心频率多变化的某些通信电台中作为发射机的中间级.以提高打干扰能力。3. 1.2高频功率放大器的分类 和低频功放类似.高频功放的工作状态取决于其偏置情况、输入信号电平的高低。根据放大管集电极电流在输入信号周期内

41、的导通时间.高频功率放大器分为A(甲)类、B(乙)类、C(丙)类、D(丁)类、AB类和E类等。在输入信号的整个周期内.集电极都有电流流通的为A类功率放大器;只在输入信号的半个周期内有电流流通的为H类;在小于输入信号半个周期内有电流流通的为C类放大器。下一页上一页返回3.1概述3. 1 .3高频功率放大器的主要技术指标 高频功率放大器的主要性能指标是输出功率和效率。A类及推挽电路形式的B类高频功放.其输出信号基本没有非线性失真(或失真较小).为线性功率放大器.适合于放大调幅信号。单管组成的B类、C类或D类、E类等高频功放.其输出信号在波形上相对输入信号产生非线性失真.在频率成分中除了含有输入信号

42、的频率分量外.还有许多其他频率分量。为滤除不需要的频率分量.功放的输出端应接入LC谐振回路.构成谐振功率放大器。谐振功放适合放大单频信号(如高频振荡信号、载波信号)和调频等幅信号等。C类谐振功率放大器由于晶体管工作在非线性状态.所以它属于非线性电子线路.因而不能用线性等效电路来分析.通常采用工程近似解析法进行分析和估算。上一页返回3. 2高频功率放大器的工作原理及特性分析3. 2. 1工作原理 高频功率放大器的原理电路如图3-1所示 它由晶体管、谐振回路、电源及基极偏置电路等组成。为了保证晶体管工作在丙类状态.基极偏压应使晶体管工作在截止区.一般为负值.即静态时发射结为反偏。此时输入激励信号应

43、为大信号.一般在0.5v以上.可达12v,甚至更大。也就是说.晶体管工作在截止和导通(线性放大)两种状态下.基极电流和集电极电流均为高频脉冲信号。与低频功放不同的是.高频功放选用谐振回路作负载.既保证输出电压相对于输入电压不失真.还具有阻抗变换的作用。这是因为集电极电流是周期性的高频脉冲.其频率分量除了有用分量(基波分量)外.还有谐波分量和其他频率成分.用谐振回路选出有用分量.将其他无用分量滤除;通过谐振回路阻抗的调节.从而使谐振回路呈现高频功放所要求的最佳负载阻抗.即匹配.使高频功放高效输出大功率。下一页返回3. 2高频功率放大器的工作原理及特性分析3.2.2特性分析1.高频功放的工作状态

44、在放大器中.根据晶体管工作是否进入截止区和进入截止区时间的相对长短.即根据晶体管的导通角0的大小.将放大器分为:甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作状态。而在丙类放大器中.还可根据晶体管工作状态是否进入饱和区.将其分为欠压、临界和过压工作状态。将不进入饱和区的工作状态称为欠压状态.其集电极电流脉冲形状如图3-4中曲线所示.为尖顶余弦脉冲。将进入饱和区的工作状态称为过压状态.其集电极电流脉冲形状如图3-4中曲线所示.为中间凹陷的余弦脉冲。如果晶体管刚好不进入饱和区.则称为临界工作状态.其集电极电流脉冲形状如图3-4中曲线所示.虽然仍为尖顶余弦脉冲.但顶端变化平缓。下一页上一页返回3. 2高频功率放大器

45、的工作原理及特性分析 2.高频功放的负载特性 负载特性是指只改变回路谐振电阻尺.直流电源电压Vcc VBB及输入电压uim振幅维持不变时.高频功放电流、电压、功率及效率变化的特性。 3.高频功放的振幅特性 高频功放的振幅特性是指只改变激励信号振幅Uim时.放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。在放大某些振幅变化的高频信号时.必须了解它的振幅特性。下一页上一页返回3. 2高频功率放大器的工作原理及特性分析 4.高频功放的调制特性 在高频功放中.有时希望用改变某一电极直流电压来改变高频信号的振幅.从而实现振幅调制的目的。高频功放的调制特性分为基极调制特性和集电极调制特性。 1)基极调制特性 图3

46、-8给出了高频功放的基极调制特性。 2)集电极调制特性 集电极调制特性指仅改变VCC放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。在VBB , Uim及Re不变时.当VCC由大到小变化时.功放的工作状态由欠压工作状态到临界.再进入到过压工作状态.集电极电流从一完整的余弦脉冲变化到凹顶脉冲。图3-9给出了高频功放的集电极调制特性。上一页返回3. 3谐振功率放大器电路3. 3.1直流馈电线路1.集电极馈电线路图3-10是集电极馈电线路的两种形式:串联馈电线路、并联馈电线路。2.基极馈电线路常见的基极馈电线路形式如图3-11所示3. 3. 2输出匹配网络 1. LC网络的阻抗变换作用 1)串、并联电路的阻

47、抗变换 电抗、电阻的串联和并联电路如图3-12(a),(b)所示.它们之间可以互相等效转换。令两者的端导纳相等.就可以得到它们之间的等效转换关系。由图3-12(a)可得：下一页返回3. 3谐振功率放大器电路由图3-12(b)可得下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路由此可得串联阻抗转换为并联阻抗的关系式为下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路反之.可得并联阻抗转换为串联阻抗的关系式为下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路 2)L形匹配网络的阻抗变换 这是由两个异性电抗元件接成L形结构的阻抗变换网络.它是最简单的阻抗变换电路。 图3-15 ( a)所示为低阻抗变高阻抗的匹配网络。实际

48、上.这种阻抗变换电路就是前面介绍原理电路时采用的并联谐振回路。RL为外接实际负载电阻.它与电感支路相串联.可减小高次谐波的输出.对提高滤波性能有利。为了提高网络的传输效率.C应采用高频损耗很小的电容.L应用Q值高的电感线圈。下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路 将图3-15 (a)中L和RL串联电路用并联电路来等效.则得图3-15 ( b 所示电路。由串并联电路阻抗变换关系可得下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路 3)形和T形匹配网络 由于L形网络阻抗变换前后的电阻相差1+Qe2倍.如果实际情况下要求变换的倍数并不高.这样回路的Qe只能很小.其结果滤波性能很差。为了克服这一矛盾.可

49、采用形和T形匹配网络.如图3-17所示。2.高频功放的实际线路举例 图3-19是工作频率为50MHz的晶体管谐振功率放大电路.它向50,外接负载提供25W功率.功率增益达7 dB。这个放大电路基极采用零偏.集电极采用串馈.并由L2 L3 C3 C4组成二形网络下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路3.丁类(D类)谐振功率放大器和丙类倍频器 在丙类高频功放中.提高放大器集电极的效率是靠减小集电极电流的导通角来实现的。为了让输出功率既符合要求又不使输入激励电压太大. 就不能太小.因而.放大器效率的提高就受到了限制。 由于晶体管放大器集电极效率为 要提高放大器效率.应尽可能减小集电极耗散功率PC

50、, 而下一页上一页返回3. 3谐振功率放大器电路 可见.要减小PC : 一种方法是减小PC的积分区间,另一种方法是减小ic与uce的乘积.上一页返回3. 4宽带高频功率放大器3. 4. 1传输线变压器1.工作原理 传输线变压器就是将传输线绕在高磁导率、低损耗的磁环上构成的高频变压器。图3-2 0为其典型的结构和电路图。2.传输线变压器的功能1)平衡和不平衡电路的转换2)阻抗变换3.4.2功率合成器1.功率合成与分配下一页返回3. 4宽带高频功率放大器 在高频功率放大器中.当需要的输出功率超过单个电子元器件所能输出的功率时.可以将几个电子器件的输出功率叠加起来.以获得足够大的输出功率.这就是功率

51、合成技术。所谓功率合成器.就是采用多个高频晶体管.使它们产生的功率在一个公共负载上相加。图3-24为常用的一种功率合成器组成方框图。 2.功率合成(或分配)网络原理 利用1：4传输线变压器组成的功率合成(或分配)网络的基本电路如图3-25所示。为了便于分析.可以将它改画成图3-25(b)所示的等效电路。上一页返回3. 5高频功率放大器的制作、调试与检测 1.高频功率放大器的制作 按设计要求完成高频功率放大器的实际电路如图3-32所示。根据此电路图.可设计出印制电路板.如图3-33所示。然后按图3-32所示选好各元器件.并装配好。虽然电路简单.但其性能是由所选择的元器件决定的.也即是要灵活应用晶

52、体管、线圈和电容等。 2.高频功率放大器的调试与检侧 1)准备工作 检查各元器件安装、焊接.确定无误后通电测试;调节基极侧的VR1K.先设定为最大值.接入电源电压12V.在此状态下.将VR值往小方向调整.使集电极电流为5070mA。 2)输入功率一输出功率特性 3)频率、功率增益返回图3-1高频功率放大器的原理电路返回图3-4欠压、临界、过压状态下集电极电流脉冲形状返回图3-8高频功放的基极调制特性返回图3-9高频功放的集电极调制特性返回图3-10集电极馈电线路的两种形式返回图3-1 1基极馈电线路两种形式返回图3-12串并联电路阻抗转换返回图3-12串并联电路阻抗转换返回图3-15低阻变高阻

53、L形滤波匹配网络返回图3-15低阻变高阻L形滤波匹配网络返回图3-17形和T形匹配网络返回图3-19 50MHz 谐振功放电路返回图3-2 0传输线变压器的典型结构和工作原理返回图3-24功率合成器方框图返回图3-25传输线变压器组成的网络返回图3-3 2宽带功率放大器电路图返回图3-33宽带功率放大器电路印制电路板图返回第4章幅度调制与解调电路 4.1概述 4.2幅度调制电路 4.3幅度解调电路 4.4混频器 4.5幅度调制和解调电路的制作、调试及检测 4.1概述4.1.1幅度调制原理 幅度调制是由调制信号去控制载波的振幅.使它按调制信号的规律变化.严格地讲.是使高频振荡的振幅与调制信号呈线

54、性关系.其频率和相位不变。这是使高频振荡的振幅载有消息的调制方式。幅度调制分为3种方式:普通调幅(AM)方式、抑制载波的双边带调幅(DSB)方式及抑制载波的单边带调幅(DSB)方式。所得到的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号及单边带信号。1.普通调幅(AM)1)普通调幅信号数学表达式与波形假设调制信号是正弦信号.其表示式为:若载波信号电压为下一页返回4.1概述根据定义.在理想情况下.普通调幅波的振幅为因此.普通调幅波可以表示为图4-1所示为普通调幅(AM)调制过程中的信号波形。下一页上一页返回4.1概述2)普通调幅信号频谱与带宽将式(4-2)用三角公式展开.可得下一页上一页返回4.1概述

55、由此可见.单音信号调制的普通调幅信号包含3个不同频率的正弦波:第一项为末调幅的载波;第二项的频率等于载波频率与调制频率之和.叫做上边频;第三项的频率等于载波频率与调制频率之差.叫做下边频。后两个频率显然是由于调制产生的新频率。把这3组正弦波的相对振幅与频率的关系画出来.就得到了图4-2所示的频谱图。由于M的最大值只能等于1.因此边频振幅的最大值不能超过载波振幅的1/2。调制信号的幅度及频率信息只包含于边频分量中。其频带宽度为下一页上一页返回4.1概述3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)C)在负载电阻RL上产生的功率如下所列。 载波功率 上边频(或下边频)功率 上、

56、下边频总功率 普通调幅信号总平均功率下一页上一页返回4.1概述4)普通调幅的实现方法根据普通调幅波的数学表达式.即 可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法器实现调制信号与载波的相乘。下一页上一页返回4.1概述2.双边带调幅(DSB)1)双边带调幅信号数学表达式下一页上一页返回4.1概述 2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是双边带信号的高频相位

57、在调制电压零交点处要突变180 因为双边带信号不包含载波.它的全部功率都为边带占有.所以发送的全部功率都载有信息.功率有效利用率高于AM制。另外.双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的为2下一页上一页返回4.1概述 3)双边带调幅的实现方法 实现双边带调幅的电路模型如图4-6所示 3.单边带调幅(SSB) 单边带信号是由双边带信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中.直接将一个边带抵消而成的。 1)单边带调幅信号数学表达式 由双边带调制信号的表达式可知.当取上边带时有 取下边带时有下一页上一页返回4.1概述 2)单边带调幅信号波形与频谱 单边带调幅信号的波形与频谱如图4-8所示 3

58、)单边带调幅信号的实现方法 要获得单边带信号.首先就要产生载波被抑制的双边带.然后再设法除去一个边带.只让一个边带发射出去。获得单边带信号的方法有:滤波法和相移法。 (1)滤波法。在乘法器后面加上一个合适的带通滤波器.把不需要的边带滤除.只让一个边带输出.如图4-9所示.这就叫滤波法。 (2)相移法。相移法是利用移相的方法.消去不需要的边带。图4-10为表示这种方法的方框图。下一页上一页返回4.1概述4. 1.2幅度解调原理 1.检波电路的功能 振幅检波器的功能是从调幅信号中不失真地解调出原调制信号。当输入信号是高频等幅波时.检波器输出为直流电压.如图4-11( a)所示。当输入信号是正弦调制

59、的调幅信号时.检波器输出电压为正弦波.如图4-11(b)所示。当输入信号是脉冲调制的调幅信号时.检波器输出电压为脉冲波.如图4-11(c)所示。下一页上一页返回4.1概述 2.检波电路的分类 振幅检波的方法有两类:一类是包络检波.另一类是同步检波。包络检波是从已调波振幅变化的包络中提取出调制信号的方法。由于双边带调制与单边带调制信号的振幅变化不同于调制信号.因此不能用包络检波方法解调。包络检波只适用于普通调幅(AM)信号的解调。同步检波是利用一个与载波同步的本地振荡信号与已调波进行差拍.从而实现检波的方法。本地振荡信号简称本振信号.所谓的同步就是本振信号与已调波的载波同频同相。这种方法适用于各

60、种振幅调制信号的解调。 3.检波电路的组成 调幅信号的频谱由载频和边频分量组成.它包含有调制信号的信息.但并不包含调制信号本身的频率。检波电路的组成如图4-12所示.应由3部分组成.即高频信号输入回路、非线性器件和低通滤波器。上一页返回4. 2幅度调制电路4. 2.1高电平调幅电路 高电平调幅主要用于AM调制.这种调制是在高频功率放大器中进行的。通常分为基极调幅、集电极调幅以及集电极一基极(或发射极)组合调幅。其基本工作原理就是利用改变某一电极的直流电压以控制集电极高频电流振幅。 集电极调幅电路如图4-13所示 由高频功率放大器的分析可知.当功率放大器工作于过压状态时.集电极电流的基波分量与集

61、电极偏置电压呈线性关系。因此.要实现集电极调幅.应使放大器工作于过压状态。图4-14(a)给出了集电极电流基波振幅IC1幅随UCC变化的曲线.即集电极调幅时的静态调制特性.图4-14 ( b)给出了集电极电流脉冲以及基波分量的波形。 图4-15是基极调幅电路下一页返回4. 2幅度调制电路 由于基极电路电流小、消耗功率小.故所需调制信号功率很小.调制信号的放大电路比较简单.这是基极调幅的优点。但因该电路工作在欠压状态.集电极效率低是它最大的缺点.一般只适用于功率不大且对失真要求较低的发射机中。而集电极调幅效率较高.适用于较大功率的调幅发射机中。4. 2. 2低电平调幅电路 现在多采用模拟乘法器来

62、实现低电平调幅。模拟乘法器是利用非线性器件完成两个模拟信号的相乘运算。集成模拟乘法器是一种模拟集成电路.它是以差分放大器为基础构成的信号相乘电路.可以用来实现调幅、检波、调频、鉴频、调相、鉴相、倍频、混频等功能。 图4-17所示是用MC1596组成的AM或DSB调幅电路。上一页返回4. 3幅度解调电路4. 3. 1二极管峰值包络检波电路 二极管峰值包络检波器电路如图4-20所示。大信号检波时.由于输入电压幅度大.加在二极管两端的电压实际上是输入电压与输出电压之差.二极管只在部分时间导通.其余时间截止.通过二极管后输出的电流就是尖顶余弦脉冲.最后通过RC组成的低通滤波器.取出接近包络的信号输出。

63、 1.工作原理 图4-21所示为二极管峰值包络检波波形.其工作原理如下。下一页返回4. 3幅度解调电路2.性能指标 (1)电压传输系数(检波效率)d,表示检波器将高频等幅电压转换成直流电压的能力。 d在理沦上一般小于1而接近于1, 实际电路中约为0. 8。(2)输入电阻Ri 3.惰性失真 如果检波器的R，C值过大.使电容放电速度过慢.则可能在输入电压包络的下降段t1t2时间内.输出电压跟不上输入电压包络的变化.而是按电容放电的规律变化.失真波形如图4-22所示.这种失真就称为惰性失真。下一页上一页返回4. 3幅度解调电路 4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较

64、大的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。4. 3. 2同步检波电路同步检波电路可分为乘积型和叠加型。它们的框图分别示于图4-2 4中。上一页返回4. 4混频器4. 4. 1混频的概述 混频又称变频.是一种频谱的线性搬移过程.它使信号自某一频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器。例如在超外差收音机中.把接收到的外来信号变换为465kHz的固定中频(低中频).这样能提高收音机的灵敏度和邻道选

65、择性。又如在工作频率为2 30MHz的单边带通信接收机中.把接收到的外来信号变为70MHz的高中频.这样可以大大减少混频器产生的组合频率干扰和副波道干扰.以提高接收机的抗干扰性能。下一页返回4. 4混频器4.4.2混频电路1.集成模拟乘法器混频器 由集成模拟乘法器MC1596组成的混频电路中.本振信号和已调波信号分别由1, 4脚和8, 10脚输入.中频信号(9MHz)由6脚单端输出。输出端经二型带通滤波器调谐在9MHz.回路带宽为450kHz。电路如图4-2 7所示。 2.二极管混频器 在高质量通信设备中以及工作频率较高时.常使用二极管平衡混频器或环形混频器。其优点是噪声低、电路简单、组合分量

66、少。图4-2 8是二极管平衡混频电路的原理图。下一页上一页返回4. 4混频器 3.晶体管混频器 晶体管混频器是利用晶体管的非线性实现变频的。图4-30所示为共发射极晶体管电路构成的混频器.本振信号从基极输入。4. 4. 3混频干扰 混频器的各种非线性干扰是很严重的问题.在讨沦各种混频器时.常把干扰的多少作为衡量混频器性能优劣的标准之一。非线性干扰中很重要的一类就是组合频率干扰和副波道干扰。这类干扰是混频器特有的。下一页上一页返回4. 4混频器 1.信号与本振的组合频率干扰(干扰哨声) 当信号与本振信号同时输给混频器时.由于混频器的非线性特性.在其输出电流中.除了有需要的中频(fL-fS)外.

67、还有一些谐波频率和组合频率。如果这些频率中有接近中频fI =fL-fS的组合频率.它就会通过中频放大器与正常的中频 fI一起进行放大.并加到检波器上。通过检波器的非线性作用.这个接近中频的组合频率与中频fI 产生差拍检波.输出差频信号.这个差频信号是音频.通过终端的扬声器以哨叫声的形式出现并形成干扰。下一页上一页返回4. 4混频器 2.外来干扰与本振的组合频率干扰(副波道干扰) 这种干扰是指在混频器输入回路选择性不好的条件下.外来强干扰信号进入了混频器。这些干扰信号与本振信号同样也会形成接近中频的组合频率干扰。 3.交叉调制干扰(交调失真) 如果接收机前端电路的选择性不够好.使有用信号与干扰信

68、号同时加到接收机输入端.而且这两种信号都是受音频调制的.就会出现交叉调制干扰现象。这种现象就是当接收机调谐在有用信号的频率上时.干扰电台的调制信号也能听得清楚.而当接收机的有用信号消失时.干扰也消失。 交叉调制干扰的程度随干扰信号的振幅的增大而急剧增大.而与有用信号振幅、干扰信号频率无关。减小交叉调制的方法是提高混频前端电路的选择性、适当选择混频器件(如集成模拟乘法器、平衡混频器等)。下一页上一页返回4. 4混频器 4.互调干扰(互调失真) 互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用在混频器输入端.经混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措

69、施相同。上一页返回4. 5幅度调制和解调电路的制作、调试及检测4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器) 幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产生调幅信号的装置。 本制作采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器.图4-31为1496芯片内部电路图.它是一个四象限模拟乘法器的基本电路。 1.直流调制特性的侧试 2.实现全载波调幅 3.实现抑制载波调幅下一页返回4. 5幅度调制和解调电路的制作、调试及检测4. 5. 2同步检波器(利用乘法器) 该电路的制作原理是

70、利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘.再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号的。电路如图4-3 3所示。电路调试与检测步骤如下所述。1.解调全载波信号2.解调抑制载波的双边带调幅信号上一页返回图4-1普通调幅调制过程中的信号波形返回图4-2单音调制时已调波频潜返回图4-4普通调幅调制实现的电路模型返回图4-5双边带调幅信号的波形与频潜图返回图4-6实现双边带调幅的电路模型返回图4-8单边带调幅信号的波形与频潜返回图4-9滤波法实现单边带调副返回图4-10相移法实现单边带调副返回图4-11检波器输入与输出波形返回图4-12振幅检波电路的组成返回图4-13集电极调幅电路返回图

71、4-14集电极调幅的原理返回图4-15基极调幅电路返回图4-17 MC1596组成的AM或DSB调幅电路返回图4-20二极管峰值包络检波器返回图4-21二极管峰值包络检波波形返回图4-22惰性失真波形返回图4-23负峰切割失真返回图4-24同步检波器框图返回图4-27 MC1596组成棍频电路返回图4-28平衡一极管棍频电路原路图及等效电路返回图4-30晶体管混频器的原理图返回图4-31芯片1496内部原理图返回图4-33由1496钩成的同步检波器原理图返回第5章角度调制与解调电路 5.1概述 5.2角度调制 5.3调频电路 5.4调频波的解调 5.5角调制与解调电路的制作、调试和检测 5.1

72、概述 图5-1信号传输方式除了前面介绍的振幅调制外.还有角度调制。角度调制包括频率调制和相位调制两种方式。频率调制(Frequency Modulation, FM)是用调制信号去控制高频载波的频率.使高频载波的瞬时频率按调制信号的规律变化;相位调制(Phase Modulation, PM)是用调制信号去控制高频载波的相位.使高频载波的瞬时相位按调制信号的规律变化。在这两种调制过程中.载波信号的振幅都保持不变.而频率和相位的变化都表现为总相角的变化.因此.把调频和调相统称为角度调制。 角度调制的特点是抗干扰能力强、效率高、耗电少。调频常用于调频广播、电视广播、通信及遥感等方面;调相常用于数字

73、通信以及实现间接调频等方面。返回5. 2角度调制5 .2.1调频信号的数学分析 在进行频率调制时.高频正弦载波的频率将不再是恒定不变的、产而是随着调制信号的大小变化随时改变的。当调制信号幅度增大时.瞬时频率随之增高;当调制信号幅度减小时.瞬时频率随之下降;当调制信号为零时.瞬时频率恢复到载波频率wc 。这里载波频率wc称为调频信号的中心频率。 调频波的瞬时频率可以表示为 w(t)的最大值称为最大频偏.用wm表示.即下一页返回5. 2角度调制单音调制时.对于调频信号.它的w(t)为 (5-8) 式(5-8)表明.频偏与调制信号的振幅成正比.而与调制信号的频率无关。这是调频波的基本特征之一。 将式

74、(5-8)代入式(5一5)即可得到调频信号的数学表达式为 若初相角=0则得下一页上一页返回5. 2角度调制因此.调频波的数学表达式为5.2.2调相信号的数学分析 调相时.载波高频振荡信号的瞬时相位随调制信号线性变化。总的瞬时相角可表示为 (5-13)下一页上一页返回5. 2角度调制(t)的最大值叫做最大相移也称为调相系数用mp表示即在单音调制时.调相系数mp为 (5-14)将式(5-13)代入式(5-6)中并设初相角 =0 ,可得调相波的数学表达式为调相波形随调制信号的变化情况如图5-4所示下一页上一页返回5. 2角度调制为便于比较.将调频信号和调相信号的基本特征列于表5-1中。5. 2. 3

75、调角信号的频谱和频谱宽度1.调角信号的频谱 调频波和调相波的形式类似.其频谱也类似.下面以调频波的频谱分析为例.进一步了解调角信号的特点和频谱宽度。 为此.把式(5-12)用三角公式展开.可得下一页上一页返回5. 2角度调制得到单音调制调频信号的完全展开式.即下一页上一页返回5. 2角度调制 为了便于直观地理解角度调制中频谱的变换.图5-6绘出了不同mf值时调频信号的频谱图。2.调角信号的频谱宽度 从理沦上说.调角信号的边频分量有无限多对.也就是说.它的频谱是无限宽的。一路信号要占用无限宽的频带.通常不是希望的。实际上.已调信号的能量的绝大部分集中在载频及其附近的一些边频中。对于每一调频系数m

76、f ，从某一边频起.它的幅度便非常小.以致滤去这些边频分量不会引起已调信号的波形产生明显的失真。上一页返回5. 3调频电路5. 3. 1直接调频电路1.变容二极管直接调频电路1)变容二极管 变容二极管是一种特殊的二极管.取其结电容Cj随外加电压的变化而制成。变容二极管两端对外呈现的电容量Cj与加在二极管两端的反向电压uD的关系是下一页返回5. 3调频电路 变容二极管的电路符号以及Cj-uD的关系如图5一9所示。2)变容二极管调频原理 现在将变容二极管作为LC振荡器回路的总电容.如图5-10(a)所示.振荡频率等于由回路电感五和回路电容Cj所决定的谐振频率.即 若取 则下一页上一页返回5. 3调

77、频电路将式(5-26)代入式(5-25)中.得到振荡频率随U (t)变化的表达式.即 式中,fc是u (t) =0时的振荡器的振荡频率.即载波频率.也称为调频波的中心频率。若r=2.则下一页上一页返回5. 3调频电路 可见.振荡频率的变化量与调制信号成正比.由此实现了线性的调频.而且可以获得较大的最大频偏.其值为2.电抗管直接调频电路 电抗管电路通常是由一只晶体管或场效应管与电抗和电阻元件构成的移相网络所组成的.可等效为一个电抗元件(电感或电容)。不过.它与普通的电抗元件不同.其参量可以随调制信号而变化。所以.将电抗管接入振荡器的谐振回路.在低频调制信号控制下.电抗管的等效电抗就会发生变化.使

78、振荡器的瞬时振荡频率随调制电压而变.从而获得调频波。下一页上一页返回5. 3调频电路图5-13是场效应管电抗管调频原理图。3.非正弦波产生器直接调频电路 方波和三角波等非正弦波产生器又称为弛张振荡器。如果用调制信号u(t)控制弛张振荡器的振荡频率(非正弦信号的频率又叫重复频率).使其跟随着u(t)变化.则可得到非正弦波调频信号。在实际应用中主要是方波调频信号和三角波调频信号.图5-15所示为方波受调制信号控制后频率的变化规律.即调频方波信号的波形。 方波和三角波调频电路不需要电感元件.因此易于集成化.故集成频率调制器多采用这种调制。图5-16所示为集成频率调制器中常用的射极稠合方波振荡器原理电

79、路。下一页上一页返回5. 3调频电路5. 3. 2间接调频电路 若先对调制信号u (t )进行积分.再用积分结果去调相.最后得到的同样是调频信号.这就是间接调频。实现间接调频的关键是选择合适的调相电路.目前常用的调相电路有可变移相电路和可变延时电路。1.可变移相法调相电路 典型的单回路相位调制电路如图5-17(a)所示。 由于并联谐振回路相移特性的线性范围很小.这种间接调频电路得到的线性频偏也很小.为了获得较大的频偏.可以采用多个并联谐振调相回路级联。图5-17(b)所示的是三级级联调相电路.各级间采用1pF小电容藕合.以减小各回路之间的相互影响。每个回路的Q值由22k电阻调节.以使3个回路产

80、生相同的相移.这样电路总相移近似为3个回路各自相移之和。下一页上一页返回5. 3调频电路 2.可变延时法调相电路 可变延时法调相主要用于脉冲振荡信号的相位调制中.脉冲相位调制又称为脉冲位置调制.其原理框图如图5-18所示。上一页返回5. 4调频波的解调5. 4. 1相位检波电路 从调角波中恢复原来调制信号的过程称为解调.完成解调的电路叫做解调器。通常调相波的解调电路称为相位检波器.也叫鉴相器。它用来检出两个信号之间的相位差.完成相位差一电压的变换作用。相位鉴频器的组成方框图如图5-2 0所示。由方框图可见.相位鉴频器由具有频率一相位变换特性的线性网络和相位检波器两个基本部分组成。 1.互感搞合

81、相位检波电路 图5-21(a)所示为互感藕合相位鉴频器的原理图。 2.电容搞合相位检波电路 为了便于调整初、次级回路之间的藕合量.可以采用如图5一25所示的电容藕合相位鉴频器。 与互感藕合相位鉴频器相比.其主要区别有以下3点。下一页返回5. 4调频波的解调 (1)初、次级回路线圈是各自屏蔽的.相互之间无磁藕合存在.初、次级回路线圈之间仅通过电容C3进行藕合.次级回路电压 是由初级回路电压 通过C0的藕合作用得到的。 (2)将两个检波电路的两个负载电阻和旁路电容合成一个.并将中心接地改为单端接地。 (3)取消了作为直流通路的电感L3而增加了与检波管并联的电阻R1, R2作为检波负载。这两个电阻可

82、作为泄放C3上电荷的直流通路。下一页上一页返回5. 4调频波的解调 3.比例鉴频器 在通信系统中.由于干扰、噪声及处理信号的许多电路(如放大器)的幅频特性并不都是水平的.这些都将引起调频信号的幅度变化.解调前的调频信号将不再是等幅信号.这种现象叫寄生调幅.寄生调幅会造成鉴频器出现非线性失真。所以.相位鉴频器的输入端通常要接一个限幅电路.如三极管限幅放大器等.使 变成等幅调频信号。 比例鉴频器是互感藕合相位鉴频器的一种变形电路.它具有自动限幅功能.不需要外接专门的限幅电路.因此电路结构比互感藕合相位鉴频器简单。 图5-27 (a)所示是比例鉴频器的基本电路。可以看到.它也是由两部分组成的,即变换

83、器和相位检波器。下一页上一页返回5. 4调频波的解调5.4.2频率检波电路 频率检波又称鉴频.用来检出输入调频波中的频率随调制信号变化的规律.完成频率一电压的变换作用。完成这种作用的电路称为频率检波电路或鉴频电路。 1.抖率鉴频器 斜率鉴频器又称为失谐回路鉴频器.按谐振回路的数目可分为单失谐回路鉴频器和双失谐回路鉴频器。斜率鉴频器的基本工作原理是利用波形变换电路将等幅调频波变换成调频一调幅波.然后利用包络检波器检出幅度的变化成分完成解调。在这里.波形变换是利用LC并联谐振回路工作在非谐振状态来实现的。下一页上一页返回5. 4调频波的解调1)单回路斜率鉴频器图5-29(a)所示的是单回路斜率鉴频

84、器的原理电路.2)双回路斜率鉴频器双回路斜率鉴频器原理电路如图5-30所示 2.脉冲计数式鉴频器 这种鉴频器的工作原理与前面几种鉴频器不同。由于这种鉴频器是利用计过零点脉冲数目的方法实现的.所以叫做脉冲计数式鉴频器。它的突出优点是线性好、频带很宽.因此得到了广泛应用.并可做成集成电路。 它的基本原理是将调频波变换为重复频率等于调频波频率的等幅等宽的脉冲序列.再经低通滤波器取出其直流平均分量.原理方框图和波形图分别如图5-3 2和图5-33所示。上一页返回5. 5角调制与解调电路的制作、调试和检测1.变容二极管调频振荡器电路1)制作电路制作电路图5-34所示。2)电路的检测与调试(1)静态调制特

85、性测试。(2)动态测试(需利用相位鉴频器作辅助测试)。下一页返回5. 5角调制与解调电路的制作、调试和检测2.相位鉴频器电路1)制作电路制作电路如图5-35所示。2)鉴频器电路的调试和检测(1)用扫频仪调整鉴频器的鉴频特性。(2)调整波形变换电路的回路频率。(3)调整鉴频特性S形。(4)用高频信号发生器逐点测出鉴频特性。上一页返回表5-1调频信号和调相信号的基本特征返回图5-1角度调制波形图样返回图5-4调相时波形示意图返回图5-6调频信号在不同mf值时的频潜返回图5-9变容二极管结电容的变化规律返回图5-10变容二极管作为回路电容返回图5-13场效应管电抗管调频原理图返回图5一15调频方波信

86、号返回图5一16射极藕合力波振荡器原理返回图5一17变容二极管调相电路返回图5-18脉冲相位调制原理框图返回图5-20相位鉴频器的组成方框图返回图5一21互感藕合相位鉴频器原理电路及其等效电路返回图5-25电容藕合相位鉴频器返回图5-27比例鉴频器返回图5-29单回路斜率鉴频器原理电路及波形返回图5一30双回路斜率鉴频器原理图返回图5-32脉冲计数式鉴频器方框图返回图5-33脉冲计数式鉴频器波形图返回图5-34变容二极管调频振荡器返回图5-35鉴频器返回第6章反馈控制电路 6.1概述 6.2自动增益控制电路 6.3自动频率控制电路 6.4自动相位控制环路 6.5反馈控制电路的制作、调试和检测

87、6.1概述6 .1.1自动振幅控制原理 自动振幅控制电路通常称为自动增益控制电路。它主要用于接收机中.使整机在输入振幅变化时保持输出电压振幅不变。自动振幅控制电路的被控量是电压振幅.在反馈控制器中必须进行振幅比较.利用误差量去对输出振幅进行调整。图6-2所示是自动振幅控制电路组成方框图.可控增益放大器是环路的被控对象.它的输入量ui(不是控制环路的输入量uR)与输出量uo的关系是下一页返回6.1概述6.1.2自动频率控制原理 自动频率控制电路主要用于电子设备中.以保证振荡器的振荡频率稳定。被控量是频率.被控对象是压控振荡器(VCO)。而在反馈控制中.必须对振荡频率进行比较.利用输出误差量对被控

88、对象的输出频率进行调整。 图6-3所示是自动频率控制电路的组成方框图.6. 1 .3自动相位控制原理 自动相位控制电路通常称为锁相环路。利用锁相环路.可以实现许多功能。锁相环路的被控量是相位.被控对象是压控振荡器(VC().在反馈控制器中对振荡相位进行比较.利用输出误差量对被控对象的输出相位进行调整。图6-4所示是自动相位控制电路的组成方框图。上一页返回6. 2自动增益控制电路6. 2. 1自动增益控制电路的组成和工作原理 自动增益控制电路是一种在输入信号幅值变化很大的情况下.通过调节可控增益放大器的增益.使输出信号幅值基本恒定或在较小范围内变化的一种电路.其组成框图如图6-5所示。6.2.2

89、自动增益控制电路的应用 图6-6所示是具有简单的AGC电路的超外差式收音机的框图。天线收到的信号经过放大、变频再放大后.进行检波.取出音频信号。此音频信号的大小将随着输入信号强弱的变化而变化。返回6. 3自动频率控制电路 自动频率控制电路也是一种反馈控制系统.其作用是自动调整振荡器的频率。自动频率控制电路的组成框图如图6-7所示.主要由压控振荡器(VCO) ,差频放大器、混频器、限幅鉴频器及放大器组成。 图6-8是采用AFC的超外差式调幅收音机的组成框图。它将本机振荡器变为压控振荡器.中频放大器输出的部分中频信号.送到限幅鉴频器进行鉴频.将偏离于额定中频的频率误差变换成电压。该电压通过窄带低通

90、滤波器和放大器后作用到压控振荡器上。压控振荡器的振荡频率发生变化.使偏离于中频的频率误差减小。在自动频率控制电路的作用下.接收机的输入调幅信号的载波频率和VCO振荡频率之差接近于额定中频。这样就可以使得中频放大器的带宽可以减小.有利于提高接收机的灵敏度和选择性。返回6. 4自动相位控制环路6. 4. 1锁相环路基本工作原理 基本锁相环由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO) 3部分组成.如图6-9所示。 1.鉴相器(PD) 鉴相器是一个相位比较器.对输入信号ui(t)和输出信号uo(t)的相位进行比较.产生输出电压uD(t),这个电压的大小直接反映两个信号相位差的大小.即鉴相

91、器的作用是完成相位差一电压的变换。 2.环路滤波器(LF) 环路滤波器是低通滤波器.用来滤除误差电压。 uD(t)中的高频分量和噪声。此外.由于环路滤波器的传递函数对环路性能有相当大的影响.因而还可以调整环路滤波器的参数来获得环路所需要的性能。下一页返回6. 4自动相位控制环路 3.压控振荡器(VCO) 压控振荡器是指振荡角频率受到控制电压uC(t)控制的振荡器。任何一种振荡器.如LC振荡器、R C振荡器和多谐振荡器均可构成压控振荡器。压控振荡器的特性曲线如图6-13所示。4.锁相环路模型和基本方程式将上面得到的3个基本环路部件的模型图连接起来.就构成了图6-15 。6.4.2锁相环路的捕捉与

92、跟踪1.环路的捕捉 若环路初始状态原光是失锁的.通过自身的调节进入锁定.这种环路由失锁进入锁定的过程称为捕捉过程。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路 2.环路的跟踪 环路原先是锁定的.当输入信号频率发生变化时.环路通过自身调节来维持锁定的过程称为跟踪过程。处于锁定状态的环路是一种动态平衡状态。当输入信号频率改变时.破坏了环路动态平衡.造成鉴相器输出的误差电压发生变化。经过滤波器加到压控振荡器上.再次达到动态平衡.这就是锁相环的跟踪特性。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路6.4.3锁相环路的窄带特性 输入信号中不可避免地混杂着大量的噪声和干扰。当环路处于锁定的状态时.处于输入信号频率

93、、附近的干扰信号将以差拍形式在鉴相器输出端产生差拍电压。差拍频率就是干预频率与压控振荡器的锁定输出频率之差。其中.差频较高的大部分差拍干扰信号被环路滤波器抑制.施于压控振荡器上的干扰控制电压很小.所以压控振荡器的输出信号可以看成是经过环路提纯了的输出信号。在这里.环路起了一个滤除噪声的窄带滤波器的作用。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路6.4.4集成锁相环路 集成锁相环按照其内部电路结构可以分为模拟锁相环和数字锁相环两大类。按照其用途可以分为通用型和专用型两种。通用型是一种具有各种用途的锁相环.其内部主要由PD和VCO两部分组成.有时还附加放大器和其他辅助电路.也有单独的集成PD和集成V

94、CO连接成满足某种需要的锁相环路。专用型是一种专为某种功能设计的锁相环.例如.用于彩色电视接收机中的色差信号解调电路、调频接收机中的调频立体声解码电路等。下面介绍几种常用的集成锁相环路。 1. NE567 NE567是一个高稳定度的低频单片集成锁相环路。图6-16示出了NE567的内部方框图。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路 2. L564(NE564) L564是58系列中工作频率高达50MHz的一块超高频通用单片集成锁相环路.其组成框图如图6-17所示。电路由输入限幅器、鉴相器、压控振荡器、放大器、直流恢复电路和施密特触发器6大部分电路组成。 3. CC4046 CC4046是一种

95、数字锁相环路.它采用CMOS电路.最高工作频率约1MHzo其内部组成框图如图6-18所示.它主要由压控振荡器、源极跟随器、稳压器、放大和整形电路A以及两个鉴相器组成。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路6 .4.5锁相环路的应用 1.锁相调频与解调 用锁相环环路组成的调频电路.可以获得中心频率稳定度很高的调频信号。图6-19为锁相调频电路的组成框图。 用锁相环路也可以实现调频波的解调.其组成框图如图6-20所示 图6-2 0中由于输入高频信号是一个调频波.其频率在变化.而压控振荡器的振荡频率与其跟踪变化产生一个变化的相位误差电压.通过低通滤波器除其高频成分.因此通过低通滤波器的输出就可以产

96、生一个随调频信号变化的解调信号.即实现鉴频功能。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路 2.频率合成 频率合成器是将一个或几个高精度和高稳定度的标准参考频率.经过混频、倍频与分频等对它进行加、减、乘、除的四则运算.最终产生大量的具有高精确度的频率源。现代电子技术中常常要求高精确度和高稳定度的频率.一般都用晶体振荡器。但是晶体振荡器的频率是单一的.只能在极小的范围内微调。然而.许多无线电设备都要求在一个很宽的频率范围内提供大量稳定的频率点。例如.短波SSB通信机要求在2 30MHz范围内.提供以100Hz为间隔的28万个频率点.每个频率点都要求具有与晶体振荡器相同的频率准确度和稳定度.这就需要

97、采用频率合成技术。下一页上一页返回6. 4自动相位控制环路 频率合成的主要方法有3种:直接频率合成法、锁相环频率合成法以及数字频率合成法。其中直接频率合成法是利用混频器、倍频器、分频器和带通滤波器来完成对频率的四则运算.该种方法已经比较少用.后两种都有广泛的应用。图6-2 3和图6-2 4分别是锁相环频率合成器和数字频率合成器的基本框图。上一页返回6. 5反馈控制电路的制作、调试和检测1.调频电路的调试和检侧1)锁相环的自由振荡频率的测量2)观察变容二极管静态工作点对压控振荡器自由振荡器的影响3)观察锁定现象4)测试同步带和捕捉带2.鉴频电路的调试和检测1)鉴频电路的自由振荡频率的测量2)观察

98、锁定现象并测试同步带与捕捉带3.观察系统的调频和鉴频的情况返回图6-2自功振幅控制电路组成方框图返回图6-3自功频率控制电路的组成方框图返回图6-4自动相位控制电路的组成方框图返回图6-5自动增益控制电路的组成返回图6-6具有AGC电路的调幅接收机框图返回图6-7自动频率控制电路的框图返回图6-8具有AFC电路的调幅收音机的组成框图返回图6一9锁相环路框图返回图6-13压控振荡器特性曲线返回图6一15锁相环路的基本模型返回图6-16 VE567内部方框图返回图6一17 L564内部框图返回图6-18 CC4046内部框图返回图6-19锁相调频的组成框图返回图6-20锁相鉴频电路返回图6-2 3

99、锁相环频率合成器的基本框图返回图6-24数字频率合成器的基本框图返回第7章高频电子技术实训 7.1调幅收音机组装与调试 7.2无线调频话筒制作 7.1调幅收音机组装与调试7.1.1实训目的(1)了解晶体管超外差式调幅收音机的组成和工作原理。(2)掌握晶体管超外差式调幅收音机的组装和调试技能。7.1.2调幅收音机的原理 1.超外差式调幅收音机的原理 超外差式调幅收音机主要由高频放大器、混频器、本机振荡器、中频放大器、检波器、低频功率放大器及电源等几部分组成。图7-1所示为超外差式调幅收音机的原理框图。超外差式调幅收音机有以下优点。下一页返回7.1调幅收音机组装与调试(1)中频频率(465kHz)

100、较低.且为大信号检波.电路的增益及灵敏度较高。(2)中频频率固定.波段内增益均匀.统调方便。(3)由于“差频”作用,选择性好。2.博士818调幅收音机 超外差式收音机类型繁多.电路各异.但其基本组成和工作原理并无多大区别.只要对一个收音机电路进行认真分析.掌握其工作原理.再分析其他收音机电路就不难了。这里以博士818调幅收音机的整机电路为例加以说明。博士818调幅收音机电路如图7-2所示。为了方便描述.把电路分解为3大部分。 1)输入电路和变频电路(图7 -3) 2)中放、检波和AGC电路(图7-4 ) 3)低频功率放大电路(图7-5 )下一页上一页返回7.1调幅收音机组装与调试7 .1 .3

101、安装与调试 1.焊前准备 (1)根据电路图列出元器件清单。 (2)清点元器件数目.并分类放置。 (3)检查各元器件的标称值与实际值是否一致.若偏差带大.找出替代产品。 (4)用万用表检查各元器件的质量.如双连是否短路、各线圈是否开路、晶体管的极性及放大倍数、变压器的初次级及同名端、阻容元器件的误差、印刷电路板的质量、紧固件的质量等。 (5)刮除氧化层给元器件上锡。 (6)按工艺要求将元器件成型。下一页上一页返回7.1调幅收音机组装与调试 2.焊接安装 (1 )焊接过程按照光大后小(定位)、光阻容元器件后晶体管(防烫)、光一般元器件后精密元器件(防机械损坏)、光元器件后连线(方便)的原则进行。

102、(2)焊接过程中.要求学生分阶段两两互换电路板进行检查.及时发现问题.及时处理解决.以保证正确无误.降低故障率。3.整机调试1)静态工作点调整2)中频调整3)频率覆盖调整4)三点跟踪调整上一页返回7.2无线调频话筒制作7.2.1实训目的1)了解无线调频话筒的组成和工作原理。2)掌握无线调频话筒的安装和调试技术。7.2.2无线调频话筒的原理 1.工作原理 无线调频话筒的组成框图如图7-6所示。由拾音器将接收到的声波转变为音频电压信号.低频电压放大器将此音频电压信号放大至一定的幅度.再用放大后的音频电压信号去控制压控振荡器的振荡频率.从而得到调频信号输出.最后将调频信号进行功率放大.由天线把调频信

103、号发送出去。下一页返回7.2无线调频话筒制作 2.电路 无线调频话筒的电路类型有很多.如有采用专用集成电路构成的.有采用分立元器件构成的。考虑到不同学校的条件差异.推荐一款由分立元器件构成、电路简洁的无线调频话筒。具体电路如图7一7所示。下一页上一页返回7.2无线调频话筒制作7. 2. 3安装与调试1.元器件选取2.安装与调试1)使电路正常起振2)电路起振.但接收不到信号3.工作不稳定 工作不稳定的原因主要有:性能不良或值过低。数值过大或过小。焊接处或元件内部接触不良。变换方位或手持不同位置时.工作频率不稳定是由于受人体感应.频率偏移所致。可转动收音调频旋钮.找准频率或加屏蔽罩加以解决。4.声音小,杂音大下一页上一页返回7.2无线调频话筒制作 高频振荡弱，发射功率太小或距接收机过远所致，可适当调整R5及换值稍高点的管子、用直径大些的导线重绕制L、适当加长发射天线等方法得到改善。 话筒性能不好，或偏置电阻R1阻值不当(现象往往是声小而杂音不一定大).可调整R5 ,使声音最大且不失真为宜。上一页返回图7-1超外差式调幅收音机的原理框图返回图7-2博士818调幅收音机电路返回图7-3输入电路和变频电路返回图7-4中放、检波和AGC电路返回图7一5低频功率放大电路返回图7-6无线调频话筒的组成框图返回图7一7无线调频话筒电路返回