电视机伴音通道电路分析[1]

1、伴音通道分立电路分析、第二伴音中频限幅放大器第二伴音中频限幅放大器如图 7-29 所示。通常采用单调谐放大器，要求电路对 第二伴音中频信号具有足够大的放大能力，增益达60dB 以上。集电极谐振回路调谐于 6.5MHz，带宽为 300kHz 左右。第二伴音中频放大器普遍采用限幅措施，通常是利用晶体管的饱和与截止特性进 行限幅，合理选择单调谐放大器的集电极等效电阻和发射极直流偏置电阻，以实现双向限幅（即同时出现饱和切割和截止切割）。采用限幅有三点原因： 首先，高频伴音信号在传输过程中，会遇到各种干扰，一般的表现为信号幅度的 改变，调频信号的特点是等幅的，被传送的伴音信号是携带在载波的频率变化中，

2、所以在鉴频之前进行限幅可从消除杂波干扰而又不影响调频波的性质。其次，在视频检波器完成第二次差频时，使用图像中频（38 MHZ 作为本机振荡 频率，（为调幅波，不是等幅振荡）因此第二伴音中频既是调频波又是调幅波信 号，这种寄生调幅（实质上就是图像干扰伴音）将会影响鉴频器工作，因此必须 给以限幅。第三，由视频中放频率特性曲线可知，在 31.5 （或 30.5）MHZ 伴音中频的带宽 范围之内，放大特性不水平，即对带宽内不同频率的信号放大倍数不同，故将引起幅度改变，因此也需要限幅。二、比例鉴频器鉴频器的作用是从已调频波中解调出调制信号（在此为音频信号）。一般在对调频波进行解调时，先把调频波变换成调幅

3、波，也就是把原来幅度不变、但频率变 化的调频波，变换成幅度随频率变化而变化的调幅波，然后再用二极管对调幅波 进行检波。鉴频器种类很多，常用的有斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频 器及比例鉴频器等。限于篇幅， 在这里只介绍比例鉴频器中一种常用的对称比例 鉴频器， 电路如图 7-30 所示。比例鉴频器由调频调幅变换和振幅检波电路组成。电路结构具有以下特点：（1）检波二极管 VD1 VD2 的正负端环行连接，以保证直流通路，因此 C3 和 C4 上电压极性一致，UCO=Uc3+U。（2） 在 R1、R2 两端接有大容量电解电容 C0,通常为 10 卩 F。0 与（R1+R2 组 成大时间常数的 R

4、C 电路，以保持在检波过程中 C0 两端电压基本不变，通常取（R1+R2 C0=0.10.2S。3）鉴频器的输出为 A 点对地，即电容 C3 C4 中点对电阻 R1、R2 中点。R6C5 为低通滤波器。（4）次级电感 L3 与初级电感 L1 （绕在同一磁心上）为紧耦合，因此 L3 两端产 生的电压 U3 和 L1 上的电压 U1 同相位，U3 的幅度与线圈匝 N3 成正比例。洞腹-调搐最艇址跖，股也&泼及尙出屯跻1 比例鉴频器工作原理 比例鉴频器的初级回路 L1C1 和次极回路 L2C2 都调谐在调频波的中心频率3 0,上下两个检波回路参数完全对称，其等效电路如图 730 (b)。由于

5、C3 C4 对 高频短路，所以当不记 R3 R4 的压降时，加在二极管 VD1 VD2 上的高频电压分 别为UD1=U3+U2/2UD2=-U3+U2/2(7-4)(1)调频一一调幅变换。由于对 UD1 和 UD2 要进行正弦交流电的复数运算，即 矢量加减，因此要研究 U3( U1)与(U2)之间的相位随调频波频率变化的关系。 由图 7-30(a) 可见，当不考虑次级反映到初级的阻抗时，则初级电感线圈 L1 中 的电流 IL1 滞后于 U 190，为I L 1=U 1 /j3L1 该电流在次级线圈 L2 中产生的感应电动势 E2 滞后于 IL 190。，即与 U1 反相， 因为E2= -j3M

6、IL 1= -j3M U1/j3L1= -M U1/L1 次级回路阻抗为Z2=r2+j3L2+1/j3C2=r2+j(3L2-1/3C2)(7-5)次级回路谐振于 6.5MHz 时，其电流 12 与 E2 相同，为I2=E2/Z2次级电流 I2 在电容 C2 两端产生的电压降 U2 滞后于 I2 90。，为U2=I2/j3C2=1/ j3C2*1/r 2+j(3L 2-1/3C2)*(-MU 1/L1)(7-6)下面分三种情况来研究不同频率时 U 1 和 U 2 的相位关系。1当信号频率 f 等于谐振频率 f 0 时，据( 7-5)式，则有 Z 2=r 2 ，据( 7-6) 式则有U 2= -

7、j* 1/3C2 * 1/r 2*(-M U 1/L 1)=j* 1/3C2r 2* M/L 1* U 1即 U 2 超前于 U 1 为 90，如图 7-31(a) 所示。2当频率 f 高于回路谐振频率 f0 时，这时次级回路总阻抗 Z 2 呈电感性，所以 次级电流 I 2 将比 E 2 滞后一个相角，I 2 在电容 C 2 上的电压 U 2 仍比 I 2 滞后 90,因此 U 2 超前 U1 的相位为(90 ),如图 7-31 (b)所示。频 率偏离 f0 越远，越大。3当输入信号频率 f f0 时，UD11 =U D2；在 ff 0 ,U D1c)E71 Ui、IjZf矢量WUr由于输入信

8、号是一个频率随着调制音频频率 F 的变化的调频波，调频波频 f(=f -fO)与音频信号的瞬时幅度成正比，因而随着 f 的变化，U D1，U D2J 将随之改变，其调频波频率变化规律为音频频率F。由图 7-32 看出，f 与 f 0差值越大，U D1/U D2 或U D2J /U D1就越大，从而把调频波的频 率的变化转变为电压幅值的变化。(2)振幅检波原理。由于 VD1 VD2 对伴音中频信号的检波作用而产生的直流分 量通过 R1, R 2 而形成回路，产生直流压降 UC 0。当忽略 R L 的分流作用时，i 1=i 2，因而有UR1=UR2=1/2UC 0C3、C 4 对伴音中频 f 0

9、阻抗很低，但对音频 F 呈现高阻抗，因此 U D12 经 V D1检波后的音频电压 U C 3 降在 C 3 以上，U D1 越大，U C 3 也越大。同理 U D2 经 V D2检波后的音频电压 U C 4 降在 C 4 上, U D2 越大，U C 4 也越大，因而U C 3=KdU D1U C 4=KdU D2式中 Kd 为上下两个检波器的检波效率。输出音频电压 UF 是从 A 点输出，是 A 点与地之间的输出电压，因此UF= UC4- UR2 或 UF= UR1-UC3将此两式相加，由于 UR1= UR2 则有UF=1/2（ UC4- UC3 =1/2 Kd（UD2 UD11）（ 7-

10、7）可见，比例鉴频器的输出音频电压正比于加在二极管 VD1 和 VD2 两端的高频电压 UD1和 U D2 的幅度之差，也即比例鉴器的输出电压 UF 等于两个二极管检波出电 压之差。而 U D1 和 U D2 的幅度大小又决定于 U1 在 U2 在各自幅度一定时两者的 相位关系，因此调频波频率变化，将引起 U2 与 U1 相位差改变，引起 UD1 和 U D2 幅值变化，从而比例鉴频器输出音频电压 UF 就不同，完成了鉴频作用。其鉴频 特性如图 7-33 所示。鉴频特性曲线的极性则和二极管 VD1VD2 的连接方向有关。在 f=fO 附近 UF 与 f 成线性关系。当 f 和 fO 偏离低于

11、fl 或高于 f2 时，由于初 次级回路严重失谐，输入电压也减小，所以鉴频器输出电压 UF 也不再增大而逐 渐减小，曲线呈 S 形。我国规定伴音信号的最大频偏厶 fmax=50KHZ 般要求 S 形曲线正负峰间频率宽度 B=f2-f1=250 KHz。2 比例鉴频器的重要特点(1)比例鉴频器的鉴频灵敏度比较低，是相位鉴频器的1/2。(2)比例鉴频器最突出优点是，它不需要前置限副器，比例鉴频器本身具有抑 制调频波寄生调幅对伴音信号的干扰作用。这表现在电路的比例特性和稳幅作用 两个方面。1由于 UC0= U C 3+ UC 4，则式( 7-7)又可表示为U F=1/2 UC 0 (UC 4- U

12、C 3)/ (UC 4+ U C 3)=1/2 UC 0 (1U C 3/UC 4)/(1+ U C 3/ UC 4 )由于 UC 0 容量很大，因此 UC 0 基本稳定不变，它只决定于调频波的载波振幅， 而与其频偏及寄生调幅都无关。当调频波的瞬时频率变化时，U。1和UD2随之变化。但两者的变化方向相反，即一个增大一个减小，因而U C 3/ UC 4 )比值变化，使输出电压 UF 随着瞬时频率变化，起到了鉴频作用。但当调频波的 振幅变化时(寄生调幅)，U。1和U D2变化的方向相同，即同时增大或 减小，因而比值 U C 3/ UC4 保持不变，输出音频电压 U F 与调频波的振幅变化 无关，也就是起到了限幅的作用。2采用大电