第六章高頻調(diào)諧器

第六章高頻調(diào)諧器第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.1高頻調(diào)諧器的功用及性能要求

一、高頻頭框圖組成（VHF高頻頭）

包括：輸入回路、高頻放大器、本機(jī)振蕩器、混頻器第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、作用與要求1、作用：①選擇頻道；②放大；③混頻，得到中頻2、要求：①噪聲系數(shù)小，功率增益高，放大器工作穩(wěn)定。②帶寬要寬，選擇性要好。③阻抗要匹配④高放有AGC控制⑤本振頻率穩(wěn)定，對(duì)外輻射小。3、結(jié)構(gòu)：機(jī)械式（轉(zhuǎn)鼓式）電子式（電調(diào)諧）

第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.2輸入回路一、阻抗變換器在雙孔的高導(dǎo)磁率磁芯中，雙線并繞4～5圈。

第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日

u入四等分，u出＝1/2u入，u入/u出＝2/1∵n＝u入/u出＝n2/n1＝2∴Z入＝n2Z出＝4Z出Z出＝1/4Z入＝1/4×300＝75ΩU入U(xiǎn)出Z入Z出第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、高通濾波器（中頻抑制電路）抑制干擾中頻（38MHz左右）第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、輸入選頻電路基本電路為LC并聯(lián)諧振回路，選擇頻道。天線高放諧振時(shí)，Z諧大，Q值高（Q＝Z諧/ω0L），選擇性好。

第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日存在問題：諧振等效電路為：

接入電路后，Z天≈75Ω，Z高放＝幾十～幾百Ω，此兩值將使回路Q值下降，帶寬過寬，影響選擇性。

Z天線Z高放f0Q小第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日解決辦法：采用電感抽頭、電容分壓耦合。式中：

L=L1+L2第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日等效電路為：適當(dāng)選擇L1、L2和C1、C2，可做到阻抗匹配。輸入部分：輸出部分：第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日實(shí)際電路

高頻頭常用的選頻電路第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.3高頻放大器一、作用與要求

1、作用：對(duì)高頻電視信號(hào)進(jìn)行放大。2、要求：①噪聲系數(shù)要小②增益約20db（10倍），各頻道增益均勻。③通頻帶要寬，選擇性要好。④受AGC控制第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、基本電路形式共射雙調(diào)諧放大器特點(diǎn)：功率增益高，易做到低噪聲和匹配。

第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、電路特點(diǎn)1、低噪聲高放管為超高頻低噪聲管，fT≥700MHz，噪聲系數(shù)≤3db。2、雙調(diào)諧回路初級(jí)為高放級(jí)負(fù)載，次級(jí)為混頻級(jí)的輸入。初、次級(jí)通過互感互相耦合，且諧振在同一頻率上。第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日雙調(diào)諧回路頻率特性：

①η＜1（弱耦合）諧振曲線為單峰，幅值低。②η＝1（臨界耦合）諧振曲線為單峰，幅值增大。③η＞1（強(qiáng)耦合）諧振曲線為雙峰，幅值增大，中間下凹，兩邊陡峭。高放級(jí)總頻率特性＝選擇電路諧振單峰＋輸出回路的諧振雙峰。特點(diǎn)：通頻帶寬、頂部平坦、邊沿陡峭。

第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日3、中和電路

由于Cbc的存在，造成反饋，易產(chǎn)生自激。故加CN，將信號(hào)與Cbc反饋的信號(hào)相互抵消，起“中和”作用。通常由實(shí)驗(yàn)決定其大小。第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.4本機(jī)振蕩器一、作用與要求產(chǎn)生一個(gè)比所接收的圖像載頻高出38MHz的等幅正弦信號(hào)。①振蕩頻率穩(wěn)定，漂移小。②本振頻率可微調(diào)。③有金屬外殼屏蔽。④輸出波形好。第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、基本電容三點(diǎn)式振蕩電路等效電路缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度不高。原因：Cbe與C1并聯(lián)，Cbc與L并聯(lián)，結(jié)電容的變化引起本振頻率的改變。

第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器（clapp電路）

改進(jìn)方法：在L支路中串接小電容C3f與C1，C2無關(guān)，穩(wěn)定度提高。

∵若滿足C3<<C1，C3<<C1F≈

于是第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日四、實(shí)際電路

①串接的小電容并非較C1、C2小很多，若過小，不易起振。此電路穩(wěn)定度仍很高。②實(shí)際電路中C1為負(fù)溫度系數(shù)電容，進(jìn)一步穩(wěn)定電路。③L可微調(diào)。（本振微調(diào)）第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.5混頻器一、作用與要求產(chǎn)生中頻①混頻器功率增益要大②選擇性好、噪聲系數(shù)?、刍祛l失真及干擾小④前、后級(jí)阻抗要匹配第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日混頻示意圖

第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、混頻原理1、變頻

a、線性元件不能產(chǎn)生新的頻率設(shè)u1＝U1mcosω1tu2＝U2mcosω2t∴i＝ku＝k(u1＋u2)＝k(U1mcosω1t＋U2mcosω2t)

頻率不變iui＝ku第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日b、非線性元件可實(shí)現(xiàn)頻率變換

第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日b、非線性元件可實(shí)現(xiàn)頻率變換

冪級(jí)數(shù)展開

i=a0＋a1u＋a2u2＋….（略去高次項(xiàng)）

i＝a0＋a1(U1mcosω1t＋U2mcosω2t)＋a2(U1mcosω1t＋U2mcosω2t)2=+由上式可見：結(jié)果出現(xiàn)了直流、ω1和ω2分量、2ω1和2ω2分量、（ω1＋ω2）與（ω1－ω2）分量等。實(shí)際要取出（ω1－ω2）分量。

混頻后，包絡(luò)不變，載頻變。

第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日2、放大工作在線性部分，與變頻矛盾。故要選擇合適工作點(diǎn)，以變頻為主，放大為輔。第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、電路形式

混頻輸出回路采用互感耦合雙調(diào)諧回路，選出差頻（中頻）信號(hào)，并采用電容分壓式與中放電路相連接。

第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日混頻器的頻譜變換

第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日高頻調(diào)諧器實(shí)例分析下面以KP12—2型高頻頭為例來分析高頻調(diào)諧器各功能電路之間的聯(lián)系。第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日KP12-2高頻頭電路圖第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日1．輸入回路(1）高通濾波器高通濾波器由L1、L2、L3、L4、C1、C2、C3組成。第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日(2）輸入調(diào)諧回路輸入調(diào)諧回路采用電感抽頭，電容分壓電路，并且1~5頻道和6~12頻道采用兩組不同電感與電容分壓比，以保證1~12頻道間增益相差不大。第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日2．高放級(jí)高放級(jí)采用雙調(diào)諧共發(fā)射極放大電路，V1為高放管；R1、C7和AGC電壓為基極偏置；C8為射極旁路電容，R2是射極電流負(fù)反饋電阻；R3為調(diào)高放管V1射極電位的電阻；第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日C12是中和電容；為了保證高、低頻道增益相差不大，在1~5頻道時(shí)，L7/R5、C9/C10、C11組成雙調(diào)諧初級(jí)回路，R5作為阻尼電阻，降低了此時(shí)高放增益；而在6~12頻道時(shí)，C9、C11、L7組成雙調(diào)諧初級(jí)回路；L8、C13、C14、C16組成雙調(diào)諧次級(jí)回路。第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日3．本振電路本振管V3選用高頻低噪聲晶體管。振蕩部分采用變型三點(diǎn)式共集電極電路，其振蕩頻率取決于C24、C25、C28、L9。其中，C24為串聯(lián)補(bǔ)償電容。此外，R12、C27組成電源濾波電路，C18為耦合電容，C27對(duì)高頻短路，使本振為共集電極電路。第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日4．混頻級(jí)V2為混頻管，它采用共發(fā)射極雙調(diào)諧放大電路。其中，C20、R10、T、C21、C22組成雙調(diào)諧初次級(jí)回路。R10用來調(diào)整帶寬，初次級(jí)都調(diào)諧在中心頻率34.5MHz上。第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日為了滿足阻抗匹配，混頻級(jí)輸入回路與混頻管采用電容分壓方式連接。該混頻級(jí)采用本振信號(hào)與高頻電視信號(hào)同時(shí)注入混頻管基極的方式?；祛l管工作在非線性區(qū)，靜態(tài)電流約1.5~2mA，其工作點(diǎn)由R8與R6決定。第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.6特高頻調(diào)諧器一、UHF電視頻段的特點(diǎn)UHF有56個(gè)頻道（13～68），每一頻道帶寬仍為8MHZ，但頻率高（470～958MHZ）。1、信噪比高：工業(yè)干擾小，通信電臺(tái)少。2、天線尺寸?。翰捎谩?0cm環(huán)形天線，易架設(shè)。3、選臺(tái)方便：能容納的電臺(tái)數(shù)量多，頻道可錯(cuò)開，相互干擾小。4、電波傳播損耗大：以直射波為主，繞射能力差，易受建筑物或樹木等影響，傳播距離不遠(yuǎn)，故所需發(fā)射功率大。第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、UHF高頻頭的組成

輸入回路高放VHF中放UHF混頻VHF中放UHF輸入回路高放混頻本振本振VHF停振UHFUHFVHF第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、UHF調(diào)諧器的工作原理

接收UHF信號(hào)時(shí)，VHF置空檔，且VHF高放的雙調(diào)諧回路線圈換成中頻段線圈，本振置短路線，使其不產(chǎn)生本振。由于UHF有了兩級(jí)中放，故UHF高頻頭可不對(duì)高放作要求（0db增益）。由于UHF頻率太高，改變回路的諧振頻率已無法用電感（圈數(shù)少，Q值低），故諧振回路的諧振電感采用短于λ/4的短路線或λ/4＜l＜λ/2的開路線，用改變電容的方法來改變諧振頻率。第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日

短路線：終端短路的無損耗傳輸線，當(dāng)其長度滿足l＜λ/4時(shí)，其輸入阻抗為一感抗。開路線：終端開路的無損耗傳輸線，當(dāng)其長度l與傳輸信號(hào)的波長之間滿足λ/4＜l＜λ/2時(shí)，其輸入阻抗也為一感抗。為減小輻射損失，諧振回路采用同軸型傳輸線（諧振腔）。第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日

開路線在0~λ/4之間是呈電容性的,所以在開路線的另一端再加接電容C來代替這一段開路線,于是開路線諧振器的內(nèi)導(dǎo)體長度又被縮短,如圖所示,l＜λ/4。第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日諧振腔的耦合方式及集中參數(shù)等效電路各種耦合方式等效電路第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.7電調(diào)諧高頻頭優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，調(diào)諧方便，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。一、變?nèi)荻O管結(jié)電容變化范圍較大的PN結(jié)二極管。特點(diǎn)：工作在反偏壓狀態(tài)，當(dāng)外加電壓發(fā)生變化時(shí)，其結(jié)電容也隨之改變。第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日?qǐng)D6-3變?nèi)莨?CB14壓控特性第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、電子調(diào)諧原理第四十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、頻道覆蓋與開關(guān)二極管頻道覆蓋系數(shù)定義為：

Kf＝所以VHF：Kf＝

UHF：Kf＝第四十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日∵Kf＝故要求電容覆蓋系數(shù)(電容比)為：KC＝故要求：VHF：Kc＝4.172=17.4UHF：Kc＝22=4第四十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日由于實(shí)際電容二極管的變化比為Kc＝18/3=6，故對(duì)VHF頻道，變?nèi)荻O管無法覆蓋12個(gè)頻道。解決方法：將1～12頻道分