第六章高頻調諧器

第六章高頻調諧器第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.1高頻調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，對外輻射小。3、結構：機械式（轉鼓式）電子式（電調諧）

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，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：對高頻電視信號進行放大。2、要求：①噪聲系數(shù)要?、谠鲆婕s20db（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諧放大器特點：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、雙調諧回路初級為高放級負載，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。第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日雙調諧回路頻率特性：

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。特點：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。第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.4本機振蕩器一、作用與要求產生一個比所接收的圖像載頻高出38MHz的等幅正弦信號。①振蕩頻率穩(wěn)定，漂移小。②本振頻率可微調。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C3f與C1，C2無關，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實際電路中C1為負溫度系數(shù)電容，進一步穩(wěn)定電路。③L可微調。（本振微調）第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.5混頻器一、作用與要求產生中頻①混頻器功率增益要大②選擇性好、噪聲系數(shù)小③混頻失真及干擾?、芮?、后級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、線性元件不能產生新的頻率設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、非線性元件可實現(xiàn)頻率變換

冪級數(shù)展開

i=a0＋a1u＋a2u2＋….（略去高次項）

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

混頻后，包絡不變，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，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。

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日高頻調諧器實例分析下面以KP12—2型高頻頭為例來分析高頻調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）輸入調諧回路輸入調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．高放級高放級采用雙調諧共發(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是射極電流負反饋電阻；R3為調高放管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，L7/R5、C9/C10、C11組成雙調諧初級回路，R5作為阻尼電阻，降低了此時高放增益；而在6~12頻道時，C9、C11、L7組成雙調諧初級回路；L8、C13、C14、C16組成雙調諧次級回路。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。第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日4．混頻級V2為混頻管，它采用共發(fā)射極雙調諧放大電路。其中，C20、R10、T、C21、C22組成雙調諧初次級回路。R10用來調整帶寬，初次級都調諧在中心頻率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1.5~2mA，其工作點由R8與R6決定。第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日§6.6特高頻調諧器一、UHF電視頻段的特點UHF有56個頻道（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，通信電臺少。2、天線尺寸?。翰捎谩?0cm環(huán)形天線，易架設。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，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調諧器的工作原理

接收UHF信號時，VHF置空檔，且VHF高放的雙調諧回路線圈換成中頻段線圈，本振置短路線，使其不產生本振。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，當其長度滿足l＜λ/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，當其長度l與傳輸信號的波長之間滿足λ/4＜l＜λ/2時，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導體長度又被縮短,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電調諧高頻頭優(yōu)點：結構簡單，可靠性高，壽命長，調諧方便，能實現(xiàn)自動控制。一、變容二極管結電容變化范圍較大的PN結二極管。特點：工作在反偏壓狀態(tài)，當外加電壓發(fā)生變化時，其結電容也隨之改變。第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日圖6-3變容管2CB14壓控特性第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、電子調諧原理第四十七頁，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日由于實際電容二極管的變化比為Kc＝18/3=6，故對VHF頻道，變容二極管無法覆蓋12個頻道。解決方法：將1～12頻道分