相位鑒頻器實驗

一、實驗目的
1 ．了解實現鑒頻的基本方法。
2 ．熟悉電容耦合式相位鑒頻電路的基本工作原理。
2 、熟悉鑒頻特性曲線（ S 曲線）的測量和調整方法。
3 、將變容二極管調頻器與相位鑒頻器（ FM 解調器）兩實驗電路進行聯機試驗，進一步了解調頻器和解調全過程及整機調試方法。
二、預習要求
1 、仔細閱讀課本中有關互感耦合回路相位鑒頻器和電容耦合式相位鑒頻器的內容，結合實驗教材，深入理解實驗電路的工作原理。
2 、分析初級回路、次級回路和耦合回路有關參數對鑒頻器工作特性（ S 曲線）的影響。
三、實驗儀器設備
1 、雙蹤示波器
2 、萬用表
3 、高頻電路實驗裝置
四、實驗電路和工作原理
實驗電路見 8.1

上圖相位鑒頻電路的工作原理 , 這里簡單介紹如下 :
C13 、 C14 、 C15 、 C16 和 L3 為濾波回路，用于消除高頻信號對直流電源的影響。 V1 、 V2 及其附屬電路組成放大電路，對輸入信號進行放大。 L1 、 C5 、 C6 、 CT1 和 R6 組成初級諧振回路，對放大了的信號進行選頻（或稱為相位移動）。 L2 、
C9 、 C10 、 CT2 和 R7 組成次級諧振回路，二個諧振回路通過電容 C7 、 C11 和 CT3 進行耦合， C7 的容量遠大于 CT3 、
C11 的容量，也就是說 C7 對高頻信號可以看作短路。 C12 為耦合電容，可濾除輸出信號中的高頻諧波。
調頻波信號從 IN 端輸入以后 , 經過 V1 、 V2 對稱管電路放大以后，經過二個諧振回路，能夠把輸入端調頻波，轉化為調幅調頻波，再經過 D1 、 R8 、 D2 、 R9 、 R10 、 R11 的振幅解調電路， OUT 處的輸出電壓，在二個選頻回路的通頻帶范圍內與輸入信號的頻率成正比。當頻率超過兩個諧振回路的通頻帶范圍以后，初、次級諧振回路嚴重失諧，使得鑒頻器輸出電壓減小，鑒頻特性發生了彎曲。見圖8.2.

五、實驗內容及步驟
實驗電路見圖 8.1
1. 用掃頻信號及示波器調整鑒頻器的鑒頻特性。
實驗條件：將實驗電路中 E 、 F 、 G 三個接點分別與可調電容 CT1 、 C Υ 2 、 C Υ 3 連接。將掃頻輸出信號接入實驗電路輸入端 IN ，其輸出信號不宜過大 ( 以 50mV 左右為宜 ), 調節 CT1 、 CT2 使中心頻率調到 6.5MHz 。
（ 1 ）調整調頻放大器電路的回路頻率。
示波器置 XY 工作方式，示波器的 X 、 Y 和 Z 輸入端接轉換電路的 X 、 Y 、 Z ，將掃頻輸入檢波頭插入測式孔 A ，耦合電容
CT3 調到最小，此時顯示屏將顯示一諧振曲線圖形。調 CT1 使諧振曲線的諧振頻率為 6.5MHz ，此時中心點在曲線頂峰上，再加上耦合電容 C Υ 3 的容量，輸入檢波頭插入測試孔 B ，此時顯示屏幕出現凹坑的耦合諧振曲線圖形，調 Cr1 、 C Υ 2 、 C Υ 3 使曲線中心點兩邊頻帶對稱。
（ 2 ）調整鑒頻特性 S 型
將示波器 Y （ Yg ）輸入端用 1 ： 1 探極接至鑒頻器輸出端 OUT 即可看到 S 型曲線，參見圖 8.2 ，如曲線不理想，可適當調 CT1 上下對稱；調 CT2 為 6.5MHz ；調 CT3 使 fo 中心點附近線性。調好后，記錄上、下二峰點頻率和二峰點高度格數，即 fm 、 Vm 、 Vn 。
2. 用高頻信號發生器逐點測出鑒頻特性。
輸入信號改接高頻信號，輸入電壓為 50mV ，用本裝置的數字電壓表（直流檔）測鑒頻器的輸出電壓，在 5.5MHz-7.5MHz 范圍內，以每格 O.2MHz 條件下測得相應的輸出電壓 , 填入表 8.1, 畫出 S 曲線 , 并找出 S 曲線正負兩點頻率 f max , f min 及 V m ,V n .
表 8.1

3. 觀察回路 CT1 、 CT2 、 CT3 對 S 曲線的影響。
（ 1 ）調整電路 CT2 對鑒頻特性的影響。
記下 CT2 ＞ CT2O 或 CT2 ＜ CT20 的變化并與 CT2=CT2O 曲線比較，
再將 CT2 調至 CT2O 正常位置。注： CT2O 表示回路諧振時的電容量。
（ 2 ）調 CT1 重復（ 1 ）的實驗
（ 3 ）調 CT3 較小的位置，微調 CTl 、 CT2 得 S 曲線，記下曲線中點及上下兩峰的頻率（ fo 、 fmin 、 fmax ）和二點高度格數 Vm 、 Vn ，再調 CT3 到最大，重新調 S 曲線為最佳，記錄： fo' 、 f' 、 f'min 、 f'max 和Ⅴ′ m 、Ⅴ′ n 的值。
定義：峰點帶寬 BW ＝ fmax — fmin
曲線斜率 S ＝（ Vm — Vn ）／ BW
比較 CT3 最大、最小的 BW 和 S 。
4. 將調頻電路與鑒頻電路連接
將調頻電路的中心頻率調為 6.5MHB ，鑒頻器中心頻率也調諧在 6.5MHz ，調頻輸出信號送入鑒頻器輸入端，將 f ＝ 20KHz ， Vm
＝ 4O0mV 的音頻調制信號加至調頻電路輸入端進行調頻。用雙蹤示波器同時觀測調制信號和解調信號，比較二者的異同，如輸出波形不理想可調鑒頻器 CT1 、 CT2 、 CT3 。將音頻信號加大于 Vm ＝ 800mV ， 100OmV ……觀察波形變化，分析原因。
六、實驗報告要求
1 、整理實驗數據，畫出鑒頻特性曲線。
2 、分析回路參數對鑒頻特性的影響。
3 、分析在調頻電路和鑒頻電路聯機實驗中遇到的問題及解決辦法，畫出調頻輸入和鑒頻輸出的波形，指出其特點。