电容耦合相位鉴频器实验

电容耦合相位鉴频器实验

 
一、      实验目的
15．      进一步学习掌握频率解调相关理论。
16．      了解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理。
3. 了解鉴频特性（S形曲线的调试与测试方法。
二、实验使用仪器
1．电容耦合相位鉴频器实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
4.扫频仪{鉴频特性（S形曲线）观察为选做内容，本步骤实验做的话需要扫频仪}
三、实验基本原理与电路
1. 实验基本原理
从调频波中取出原来的调制信号，称为频率检波，又称鉴频。完成鉴频功能的电路，称为鉴频器。在调频波中，调制信息包含在高频振荡频率的变化量中，所以调频波的解调任务就是要求鉴频器输出信号与输入调频波的瞬时频移成线性关系。
鉴频器实际上包含两个部分：①借助于谐振电路将等幅的调频波转换成幅度随瞬时频率变化的调幅调频波，② 用二极管检波器进行幅度检波，以还原出调制信号。
根据工作原理鉴频器可分为：斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、
脉冲计数式鉴频器、锁相鉴频器
本实验采用的是相位鉴频器。相位鉴频器是利用回路的相位-频率特性来实现调频波变换为调幅调频波的。它是将调频信号的频率变化转换为两个电压之间的相位变化，再将这相位变化转换为对应的幅度变化，然后利用幅度检波器检出幅度的变化。
相位鉴频器由频相转换电路和鉴相器两部分组成。输入的调频信号经正、反向并联二极管D1、D2限幅之后，加到放大器T的基极上。放大管的负载是频相转换电路，该电路是通过电容CV3耦合的双调谐回路。初级和次级都调谐在中心频率上。初级回路电压直接加到次级回路中的串联电容C4、C5的中心点上，作为鉴相器的参考电压；同时，又经电容CV3耦合到次级回路，作为鉴相器的输入电压，即加在L2两端用表示。鉴相器采用两个并联二极管检波电路。检波后的低频信号经RC滤波器输出。图7-1频率电压转换原理图。

 
图7-1频率电压转换原理图。
 
2. 电容耦合相位鉴频器实验原理图
电容耦合相位鉴频器实验原理如图7-2。

图7-2  电容耦合相位鉴频器实验电路
 
四、实验内容
 1．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形；
2．鉴频特性（S形曲线）观察（选做）；
3．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM波解调的影响；
4．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对S形特性曲线的影响。
五、实验步骤
五、实验步骤
1. 在实验箱主板上插上实验用电容耦合回路相位鉴频器和变容二极管调频器模块，接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。
 
   2.调频-鉴频过程观察
用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形
用实验六变容二极管调频器模块产生FM波（示波器监视），并将调频器单元的输出连接到鉴频器单元的输入IN上。
用双踪示波器观察变容二极管调频模块的输入信号波形和鉴频输出信号（OUT）波形，如果波形不好，可调整VC₁、VC₂、VC₃，W1使鉴频器输出波形幅值尽可能大、波形尽可能好。
 将变容二极管调频模块的输入信号波形与鉴频输出信号（OUT）波形画在实验报告纸上并作比较。
如果变容二极管调频器模块上 增大调制信号幅度，则鉴频器输出信号幅度亦会相应增大 。
3．鉴频特性（S形曲线）观察（选做）
 扫频仪输出信号接在电容耦合回路相位鉴频器模块的输入端，扫频器输入端接在电容耦合回路相位鉴频器输出端，观测鉴频特性曲线（S曲线），调整容耦合回路相位鉴频器模块的级回路电容CV2，使S曲线形状较好，即鉴频灵敏度、频带宽度、线性度最好 。
六、实验报告要求
1．将变容二极管调频模块的输入信号波形与鉴频输出信号（OUT）波形画在实验报告纸上并作比较。
2．分析鉴频器模块的回路电容CV2、耦合电容CV3对鉴频性能的影响。
3．总结由本实验所获得的体会。