第六章 高頻調(diào)諧器

1、第六章,高頻調(diào)諧器（高頻頭）, 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、本機振蕩器、混頻器,二、作用與要求,1、作用：選擇頻道；放大；混頻，得到中頻 2、要求：噪聲系數(shù)小，功率增益高，放大器工作穩(wěn)定。 帶寬要寬，選擇性要好。 阻抗要匹配 高放有AGC控制 本振頻率穩(wěn)定，對外輻射小。 3、結(jié)構(gòu)：機械式（轉(zhuǎn)鼓式） 電子式（電調(diào)諧）, 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45圈。,u入四等分，u出1/2u入，u入/u出2/1 nu入/u出n2/n12 Z入n2Z出4Z出 Z出1/4 Z入1/430075,U入,U

2、出,Z入,Z出,二、高通濾波器（中頻抑制電路）,抑制干擾中頻（38MHz左右）,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，Z諧大，Q值高（QZ諧/0L），選擇性好。,存在問題：,諧振等效電路為：,接入電路后，Z天75，Z高放幾十幾百，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,f0,Q小,解決辦法：,采用電感抽頭、電容分壓耦合。,式中：,L=L1+L2,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：,實際電路,高頻頭常用的選頻電路, 6.3 高頻放大器,一、作用與要求 1、作用：對高頻電視信號進行放

3、大。 2、要求：噪聲系數(shù)要小 增益約20db（10倍），各頻道增益均勻。 通頻帶要寬，選擇性要好。 受AGC控制,二、基本電路形式,共射雙調(diào)諧放大器 特點：功率增益高，易做到低噪聲和匹配。,三、電路特點,1、低噪聲 高放管為超高頻低噪聲管，fT700MHz，噪聲系數(shù)3db。 2、雙調(diào)諧回路 初級為高放級負(fù)載，次級為混頻級的輸入。初、次級通過互感互相耦合，且諧振在同一頻率上。,雙調(diào)諧回路頻率特性：, 1（弱耦合） 諧振曲線為單峰，幅值低。 1（臨界耦合） 諧振曲線為單峰，幅值增大。 1（強耦合） 諧振曲線為雙峰，幅值增大， 中間下凹，兩邊陡峭。,高放級總頻率特性選擇電路諧振單峰輸出回路的諧振雙峰

4、。 特點：通頻帶寬、頂部平坦、邊沿陡峭。,3、中和電路,由于Cbc的存在，造成反饋，易產(chǎn)生自激。故加CN，將信號與Cbc反饋的信號相互抵消，起“中和”作用。通常由實驗決定其大小。, 6.4 本機振蕩器,一、作用與要求 產(chǎn)生一個比所接收的圖像載頻高出38MHz的等幅正弦信號。 振蕩頻率穩(wěn)定，漂移小。 本振頻率可微調(diào)。 有金屬外殼屏蔽。 輸出波形好。,二、基本電容三點式振蕩電路,等效電路,缺點：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。,三、改進型電容三點式振蕩器（clapp電路）,改進方法：在L支路中串接小電容C3,f與C1，C2無關(guān)，穩(wěn)定度提高。

5、,若滿足C3C1，C3C1,F ,于是,四、實際電路,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。 實際電路中C1為負(fù)溫度系數(shù)電容，進一步穩(wěn)定電路。 L可微調(diào)。（本振微調(diào)）, 6.5 混頻器,一、作用與要求 產(chǎn)生中頻 混頻器功率增益要大 選擇性好、噪聲系數(shù)小 混頻失真及干擾小 前、后級阻抗要匹配,混頻示意圖,二、混頻原理,1、變頻 a、線性元件不能產(chǎn)生新的頻率 設(shè)u1U1mcos1t u2U2mcos2t ikuk(u1u2) k(U1mcos1tU2mcos2t) 頻率不變,i,u,iku,b、非線性元件可實現(xiàn)頻率變換,b、非線性元件可實現(xiàn)頻率變換,冪級數(shù)展開

6、i=a0a1ua2u2.（略去高次項） ia0a1(U1mcos1tU2mcos2t)a2(U1mcos1tU2mcos2t)2 = +,由上式可見：結(jié)果出現(xiàn)了直流、1和2分量、21和22分量、（12）與（12）分量等。實際要取出（12）分量。,混頻后，包絡(luò)不變，載頻變。,2、放大,工作在線性部分，與變頻矛盾。故要選擇合適工作點，以變頻為主，放大為輔。,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，并采用電容分壓式與中放電路相連接。,混頻器的頻譜變換,高頻調(diào)諧器實例分析 下面以KP122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。,KP12-2高頻頭電路圖,1

7、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。,(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15頻道和612頻道采用兩組不同電感與電容分壓比，以保證112頻道間增益相差不大。,2 高放級 高放級采用雙調(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；,C12是中和電容；為了保證高、低頻道增益相差不大，在15頻道時，L7/R5、C9/C10、C11組成雙調(diào)諧初級回路，R5作為阻尼電阻， 降低了此時高放增益；而在612頻道時，C9、C

8、11、L7組成雙調(diào)諧初級回路；L8、C13、C14、C16組成雙調(diào)諧次級回路。,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)補償電容。此外，R12、C27組成電源濾波電路，C18為耦合電容，C27對高頻短路，使本振為共集電極電路。,4 混頻級 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)諧初次級回路。R10用來調(diào)整帶寬，初次級都調(diào)諧在中心頻率34.5MHz上。,為了滿足阻抗匹配，混頻級輸入回路與混頻管采用電容分壓方式連接。該混頻級采用本振信號

9、與高頻電視信號同時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1.52mA，其工作點由R8與R6決定。, 6.6 特高頻調(diào)諧器,一、UHF電視頻段的特點 UHF有56個頻道（1368），每一頻道帶寬仍為8MHZ，但頻率高（470958MHZ）。 1、信噪比高：工業(yè)干擾小，通信電臺少。 2、天線尺寸?。翰捎?0cm環(huán)形天線，易架設(shè)。 3、選臺方便：能容納的電臺數(shù)量多，頻道可錯開，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。,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

10、入 回路,高放,混頻,本振,本振 VHF 停振 UHF,UHF,VHF,三、UHF調(diào)諧器的工作原理,接收UHF信號時，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有了兩級中放，故UHF高頻頭可不對高放作要求（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/4的短路線或/4l/2的開路線，用改變電容的方法來改變諧振頻率。,短路線：終端短路的無損耗傳輸線，當(dāng)其長度滿足l/4時，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與傳輸信號的波長之間滿足/4l/2時，

11、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）。,開路線在0/4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/4。,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, 6.7 電調(diào)諧高頻頭,優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，調(diào)諧方便，能實現(xiàn)自動控制。 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：工作在反偏壓狀態(tài)，當(dāng)外加電壓發(fā)生變化時，其結(jié)電容也隨之改變。,圖 6-3 變?nèi)莨?CB14 壓控特性,二、電子調(diào)諧原理,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,Kf,故要求電容覆蓋系數(shù)(電容比)為：,KC,故要求： VHF：Kc4.172=17.4 UHF：Kc22=4,由于實際電容二極管的變化比為 Kc18/