实验12 斜率鉴频与相位鉴频器

实验12 斜率鉴频与相位鉴频器

—、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

●FM波的解调

●斜率鉴频与相位鉴频器

2．做本实验时所用到的仪器：

●变容二极管调频模块

●斜率鉴频与相位鉴频器模块

●双踪示波器

●万用表

二、实验目的

1．了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法，建立起调频系统的初步概念； 2．了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理；

3．熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。

三、实验内容

1．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形；

2．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM波解调的影响。

四、基本原理

从FM信号中恢复出原基带调制信号的技术称为FM波的解调，也称为频率检波技术，简称鉴频。鉴频器的解调输出电压幅度应与输入FM波的瞬时频率成正比，因此鉴频器实

际上是一个频率—电压幅度转换电路。实现鉴频的方法有很多种，本实验介绍斜率鉴频

和电容耦合回路相位鉴频。

1．斜率鉴频电路

斜率鉴频技术是先将FM波通过线性频率振幅转换网络，使输出FM波的振幅按照瞬时

频率的规律变化，而后通过包络检波器检出反映振幅变化的解调信号。实践中频率振幅

转换网络常常采用LC 并联谐振回路，为了获得线性的频率幅度转换特性，总是使输入FM 波的载频处在LC 并联回路幅频特性曲线斜坡的近似直线段中点，即处于回路失谐曲线中点。这样，单失谐回路就可以将输入的等幅FM 波转变为幅度反映瞬时频率变化的FM 波，而后通过二极管包络检波器进行包络检波，解调出原调制信号以完成鉴频功能。

图12-1为斜率鉴频与相位鉴频实验电路，图中13K02开关打向“3”时为斜率鉴频。13Q01用来对FM 波进行放大，13C2、13L02为频率振幅转换网络，其中心频率为9MHZ 左右。13D03为包络检波二极管。13TP01、13TP02为输入、输出测量点。 2．相位鉴频器

本实验采用平衡叠加型电容耦合回路相位鉴频器，实验电路如图12-1所示，开关13K02拨向“1”时为相位鉴频。

相位鉴频器由频相转换电路和鉴相器两部分组成。输入的调频信号加到放大器13Q01的基极上。放大管的负载是频相转换电路，该电路是通过电容13C3耦合的双调谐回路。初级和次级都调谐在中心频率MHz f 3.80 上。初级回路电压1U 直接加到次级回路中的串联电容13C04、13C05的中心点上，作为鉴相器的参考电压；同时，1U 又经电容13C3耦合到次级回路，作为鉴相器的输入电压，即加在13L02两端用2U 表示。鉴相器采用两个并联二极管检波电路。检波后的低频信号经RC 滤波器输出。

图12-1 斜率鉴频与相位鉴频器实验电路

五、实验步骤

1．实验准备

插装好斜率鉴频与相位鉴频和变容二极管调频器模块，接通电源，即可开始实验。2．相位鉴频实验（该实验与实验11中的内容有部分重复）

⑴以实验11中的方法产生FM波，即音频调制信号频率为1KHZ，电压峰—峰值500MV，加到12P01音频输入端，并将调频输出中心频率调至8.3MHZ左右，然后将其输出连接到鉴频单元的输入端13P01，即用铆孔线将12P02与13P01相连。将鉴频器单元开关13K02拨向相位鉴频。并将调频器单元的输出连接到鉴频器单元的输入上。

用示波器观察鉴频输出(13TP03)波形，此时可观察到频率为1kHz的正弦波。如果没有波形或波形不好，应调整12W01和13W01。建议采用示波器作双线观察：CH1接调频器输入端12TP03，CH2接鉴频器输出端13TP03，并作比较。

⑵若改变调制信号幅度，则鉴频器输出信号幅度亦会随之变大，但信号幅度过大时，输出将会出现失真。

(3)改变调制信号的频率，鉴频器输出频率应随之变化。将调制信号改成三角波和方波，再观察鉴频输出。

3．斜率鉴频实验

(1)将鉴频单元开关13K02拨向斜率鉴频。

(2)将调频输出中心频率调至9MHZ左右。将音频调制信号幅度调为4V。

(3)信号连接和测试方法与相位鉴频完全相同。

4．三个电容变化对FM波解调的影响

与本实验的2相同，观察半可变电容13C1、13C2、13C3变化对于鉴频器输出端解调波形的影响。用小起子分别调整13C1、13C2、13C03，看输出波形有何变化。

六、实验报告要求

1．画出调频-鉴频系统正常工作时的调频器输入、输出波形和鉴频器输入、输出波形。2．根据实验数据，说明可变电容13C1、13C2、13C3变化对于鉴频器输出解调波形影响。 3．总结由本实验所获得的体会。