第六章高频调谐器PPT课件

1、二、作用与要求 1、作用：选择频道；放大；混频，得到中频 2、要求：噪声系数小，功率增益高，放大器工作稳定。 带宽要宽，选择性要好。 阻抗要匹配 高放有AGC控制 本振频率稳定，对外辐射小。 3、结构：机械式（转鼓式） 电子式（电调谐） 第1页/共52页 6.2 输入回路 一、阻抗变换器在双孔的高导磁率磁芯中，双线并绕45圈。 第2页/共52页 u入四等分，u出1/2u入，u入/u出2/1 nu入/u出n2/n12Z入n2Z出4Z出 Z出1/4 Z入1/430075 U入U出Z入Z出第3页/共52页二、高通滤波器（中频抑制电路）抑制干扰中频（38MHz左右）第4页/共52页三、输入选频电路 基

2、本电路为LC并联谐振回路，选择频道。天线高放谐振时，Z谐大，Q值高（QZ谐/0L），选择性好。 LCf210第5页/共52页存在问题： 谐振等效电路为： 接入电路后，Z天75，Z高放几十几百，此两值将使回路Q值下降，带宽过宽，影响选择性。 Z天线Z高放f0Q小第6页/共52页解决办法： 采用电感抽头、电容分压耦合。 LCf210式中： iiCCCCCCC2121)(L=L1+L2第7页/共52页等效电路为：适当选择L1、L2和C1、C2，可做到阻抗匹配。ccRLLLR2221输入部分：输出部分：srsrRCCCR2121第8页/共52页实际电路 高频头常用的选频电路第9页/共52页 6.3 高

3、频放大器 一、作用与要求 1、作用：对高频电视信号进行放大。 2、要求：噪声系数要小 增益约20db（10倍），各频道增益均匀。 通频带要宽，选择性要好。 受AGC控制第10页/共52页二、基本电路形式 共射双调谐放大器特点：功率增益高，易做到低噪声和匹配。 第11页/共52页三、电路特点 1、低噪声 高 放 管 为 超 高 频 低 噪 声 管 ，fT700MHz，噪声系数3db。 2、双调谐回路 初级为高放级负载，次级为混频级的输入。初、次级通过互感互相耦合，且谐振在同一频率上。 第12页/共52页双调谐回路频率特性： 1（弱耦合） 谐振曲线为单峰，幅值低。 1（临界耦合） 谐振曲线为单峰，

4、幅值增大。 1（强耦合） 谐振曲线为双峰，幅值增大， 中间下凹，两边陡峭。 高放级总频率特性选择电路谐振单峰输出回路的谐振双峰。特点：通频带宽、顶部平坦、边沿陡峭。 第13页/共52页3、中和电路 由于Cbc的存在，造成反馈，易产生自激。故加CN，将信号与Cbc反馈的信号相互抵消，起“中和”作用。通常由实验决定其大小。第14页/共52页 6.4 本机振荡器 一、作用与要求 产生一个比所接收的图像载频高出38MHz的等幅正弦信号。 振荡频率稳定，漂移小。 本振频率可微调。 有金属外壳屏蔽。 输出波形好。 第15页/共52页二、基本电容三点式振荡电路 等效电路缺点：频率稳定度不高。原因：Cbe与C

5、1并联，Cbc与L并联，结电容的变化引起本振频率的改变。 第16页/共52页三、改进型电容三点式振荡器（clapp电路） 改进方法：在L支路中串接小电容C3 f与C1，C2无关，稳定度提高。 3121111CCCC 若满足C3C1，C3C1F 321LC于是第17页/共52页四、实际电路 串接的小电容并非较C1、C2小很多，若过小，不易起振。此电路稳定度仍很高。 实际电路中C1为负温度系数电容，进一步稳定电路。 L可微调。（本振微调） 第18页/共52页 6.5 混频器 一、作用与要求 产生中频 混频器功率增益要大 选择性好、噪声系数小 混频失真及干扰小 前、后级阻抗要匹配 第19页/共52页

6、混频示意图 第20页/共52页二、混频原理 1、变频 a、线性元件不能产生新的频率 设u1U1mcos1t u2U2mcos2t ikuk(u1u2) k(U1mcos1tU2mcos2t) 频率不变iuiku第21页/共52页b、非线性元件可实现频率变换 第22页/共52页b、非线性元件可实现频率变换 幂级数展开 i=a0a1ua2u2.（略去高次项） i a0 a1( U1 mc o s 1t U2 mc o s 2t ) a2(U1mcos1tU2mcos2t)2=+)coscos(22221112222120tutuauauaammmm)cos()cos()2cos2cos(22121

7、2122221212ttuuatutuammmm由上式可见：结果出现了直流、1和2分量、21和22分量、（12）与（12）分量等。实际要取出（12）分量。 混频后，包络不变，载频变。 第23页/共52页2、放大 工作在线性部分，与变频矛盾。故要选择合适工作点，以变频为主，放大为辅。 第24页/共52页三、电路形式 混频输出回路采用互感耦合双调谐回路，选出差频（中频）信号，并采用电容分压式与中放电路相连接。 第25页/共52页混频器的频谱变换 第26页/共52页 高频调谐器实例分析 下面以KP122型高频头为例来分析高频调谐器各功能电路之间的联系。 第27页/共52页KP12-2高频头电路图 低

8、频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第28页/共52页1 输入回路 (1） 高通滤波器高通滤波器由L1、L2、L3、L4、C1、C2、C3组成。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC2

9、9C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第29页/共52页 (2） 输入调谐回路 输入调谐回路采用电感抽头，电容分压电路，并且15频道和612频道采用两组不同电感与电容分压比，以保证112频道间增益相差不大。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8

10、C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第30页/共52页2 高放级高放级采用双调谐共发射极放大电路，V1为高放管；R1、 C7和AGC电压为基极偏置；C8为射极旁路电容，R2是射极电流负反馈电阻；R3为调高放管V1射极电位的电阻；低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19

11、C23R11V2R10C2088TC21C22输出第31页/共52页C12是中和电容；为了保证高、低频道增益相差不大，在15频道时，L7/R5、C9/C10、C11组成双调谐初级回路，R5作为阻尼电阻， 降低了此时高放增益；而在612频道时，C9、C11、L7组成双调谐初级回路；L8、C13、C14、C16组成双调谐次级回路。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17

12、R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第32页/共52页3 本振电路本振管V3选用高频低噪声晶体管。振荡部分采用变型三点式共集电极电路，其振荡频率取决于C24、C25、C28、L9。 其中，C24为串联补偿电容。此外，R12、C27组成电源滤波电路，C18为耦合电容，C27对高频短路，使本振为共集电极电路。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C1

13、4R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第33页/共52页 4 混频级V2为混频管，它采用共发射极双调谐放大电路。其中，C20、 R10、T、C21、C22组成双调谐初次级回路。R10用来调整带宽，初次级都调谐在中心频率34.5MHz上。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2

14、R10C2088TC21C22输出第34页/共52页为了满足阻抗匹配，混频级输入回路与混频管采用电容分压方式连接。该混频级采用本振信号与高频电视信号同时注入混频管基极的方式。混频管工作在非线性区，静态电流约1.52mA，其工作点由R8与R6决定。低频道15L5L6C3L4C2L3C1L1L2输入高频道612C5C4C6R1C7AGC30.2 VC12V1C8R2C11R3R411.5 VC29C9C10R5L9C25R14C24C28C26R13V3R15C27R12L7L8C13C15C16C14R8R6C17R7测点C18R9C19C23R11V2R10C2088TC21C22输出第35页

15、/共52页 6.6 特高频调谐器 一、UHF电视频段的特点 UHF有56个频道（1368），每一频道带宽仍为8MHZ，但频率高（470958MHZ）。1、信噪比高：工业干扰小，通信电台少。2、天线尺寸小：采用20cm环形天线，易架设。3、选台方便：能容纳的电台数量多，频道可错开，相互干扰小。4、电波传播损耗大：以直射波为主，绕射能力差，易受建筑物或树木等影响，传播距离不远，故所需发射功率大。 第36页/共52页二、UHF高频头的组成 输入回路高放VHF中放UHF混频VHF中放UHF输入回路高放混频本振本振VHF停振UHFUHFVHF第37页/共52页三、UHF调谐器的工作原理 接收UHF信号时

16、，VHF置空档，且VHF高放的双调谐回路线圈换成中频段线圈，本振置短路线，使其不产生本振。由于UHF有了两级中放，故UHF高频头可不对高放作要求（0db增益）。 由于UHF频率太高，改变回路的谐振频率已无法用电感（圈数少，Q值低），故谐振回路的谐振电感采用短于/4的短路线或/4l/2的开路线，用改变电容的方法来改变谐振频率。 第38页/共52页 短路线：终端短路的无损耗传输线，当其长度满足l/4时，其输入阻抗为一感抗。 开路线：终端开路的无损耗传输线，当其长度l与传输信号的波长之间满足/4l/2时，其输入阻抗也为一感抗。 为减小辐射损失，谐振回路采用同轴型传输线（谐振腔）。 第39页/共52页

17、第40页/共52页 开路线在0/4之间是呈电容性的, 所以在开路线的另一端再加接电容C来代替这一段开路线, 于是开路线谐振器的内导体长度又被缩短, 如图所示, l/4。 第41页/共52页谐振腔的耦合方式及集中参数等效电路各种耦合方式等效电路第42页/共52页 6.7 电调谐高频头 优点：结构简单，可靠性高，寿命长，调谐方便，能实现自动控制。 一、变容二极管 结电容变化范围较大的PN结二极管。 特点：工作在反偏压状态，当外加电压发生变化时，其结电容也随之改变。 第43页/共52页图 6-3 变容管2CB14 压控特性第44页/共52页二、电子调谐原理第45页/共52页三、频道覆盖与开关二极管 频道覆盖系数定义为： Kf所以VHF：Kf UHF：Kfminmaxff17. 45 .52219MHzMHz2474954MHzMHz第46页/共52页minmaxmaxminminmax2121DDDDCCLCLCffKf 故要求电容覆盖系数(电容比)为： KC 22minmaxminmax)(fDDKffCC故要求：VHF：Kc