鉴频器

鉴频器是输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途可分为两类。第一类用于调频信号的解调。常见的有斜率鉴频器、 相位 鉴频器、比例鉴频器等，对这类电路的要求主要是非线性失真小，噪声门限低。第二类用于频率误差测量，如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对这类电路的零点漂移限制较严，对非线性失真和噪声门限则要求不高。

简介

鉴频器

频率 detector

使输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途分为两类：一类用于调频信号的解调，常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等，对这类电路的要求主要是非线性失真小，噪声门限低。另一类用于频率误差测量，如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对这类电路的零点漂移限制较严，对非线性失真和噪声门限则要求低。斜率鉴频器的电路比较简单，但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线，因而鉴频特性的线性较差。 相位 鉴频器鉴频特性的线性较好，鉴频灵敏度也较高。

原理

实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类，第一类是调频 -- 调幅调频变换型。这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频波，然后用振幅检波器进行振幅检波。第二类是相移乘法鉴频型。这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波，其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关系，然后将调相调频波与原调频波进行相位比较，通过低通滤波器取出解调信号。因为 相位 比较器通常用乘法器组成，所以称为相移乘法鉴频。第三类是脉冲均值型。这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相同的单极性等幅脉冲序列，然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值，这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。

调频波的特点是振幅保持不变，而瞬时频率随调制信号的大小线形变化，调制信号代表所要传送的信息，在分析或实验时，常以低频正弦波为代表。鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号，即完成频率—电压的变换作用。能完成这种作用的电路被称为鉴频器。

调相波的解调电路，是从调相波中取出原调制信号，即输出电压与输入信号的瞬时 相位 偏移成正比，又称为鉴相器。对于调频波的解调电路来说，是从调频波中取出原调制信号，即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比，又称为鉴频器。

鉴相电路通常分为 模拟电路 型和 数字电路 型两大类。而在 集成电路 系统中，常用的电路有乘积型鉴相和门电路鉴相。鉴相器除了用于解调调相波外，还可构成移相鉴频电路。特别是在锁相环路中作为主要组成部分得到了广泛的应用。

分类

斜率鉴频器： 其中， 晶体管 和 LC 回路实质上是一个调谐放大器，但回路的谐振频率 f 0与已调频信号的中心频率 f c是失谐的。一旦已调频信号的瞬时频率发生变化，放大器就输出一个与之相对应的调幅-调频波。经 二极管 检波处理，即可在负载 R L上得到与原调制信号变化规律相同的输出。斜率鉴频器的电路比较简单，但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线，因而鉴频特性的线性较差。 相位 鉴频器： 初、次级回路均调谐在调频波的中心频率 f c上，即 f 0= f c。 电容 C 0将初级电压 u 1耦合到次级线圈的中心抽头上，使加在检波二极管D1、D2上的电压分别为

和

鉴频器的输出电压 u 则是检波负载 R 4和 R 3上的电压之差。初、次级的电压 u 1和 u 2之间的相位差随调频波的瞬时频率而变化。当瞬时频率 f = f c时, u 2比 u 1滞后90°，但| |＝| |，这时，鉴频器输出为零。当 f ＞ f 时, u 2滞后于 u 1的相角小于90°，| |＜| |，鉴频器的输出大于零。当 f ＜ f 时， u 2滞后于 u 1的相角小于90°，| |＞| |)，鉴频器的输出小于零。 相位 鉴频器鉴频特性的线性较好，鉴频灵敏度也较高。

陶瓷鉴频器： 是一种具有移相鉴频特性的陶瓷滤波元件，主要用在电视机或 录像机 的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鉴频器电路中。它分为平衡型和微分型两种类型，前者用于同步鉴相器作平衡式鉴频解调，后者用于差分峰值鉴频器作差动微分式鉴频解调。

陶瓷鉴频器的文字符号和电路图形符号与陶瓷滤波器同。用于电视机或录像机中的陶瓷鉴频器有JT4.5MD、JT5.5MB、JT6.0MB、JT6.5MD、JT6.5MB2、CDA6.5MC、CDA6.5MD等型号。用于FM调整收音机中的陶瓷鉴频器有JT10.7MG3等型号。

研究内容

用扫频仪调整鉴频器的鉴频特性。实验条件：将电路中E，F，G三个接点分别与半可调电容CT1，CT2，CT3连接。将扫频仪输出信号接入电路输入端IN，其输出信号不宜过大，一般用30db衰减器，扫频频标用外频标，外频标源采用高频信号发生器，其输出频率调到6.5MHz。

（1）调整 波形 变换电路的回路频率

将扫频仪输入检波头插入测试孔A，耦合电容CT3调到最小，此时显示屏将显示谐振曲线图形。调CT1使谐振曲线的谐振频率为6.5MKZ，此时频标应在曲线顶峰上，再加大耦合 电容 CT3的容量，输入检波头插入测试孔B,此时显示屏幕出现带凹坑的耦合谐振曲线图形，调CT1,CT2，CT3使曲线6.5MHz频标出现在中心点，中心点两边频带对称。 （２）调整鉴频特性S曲线

扫频仪输入检波探头改用双夹子电缆线，接至鉴频器输出端OUT即可看到S型曲线，如曲线不理想，可适当调CT1使上下对称；调CT2使曲线中心频率为6.5MHz；调CT3使f0中心点附近线性度。调好后，记录上、下二峰点频率和二峰点高度格数，即fmax，fmin和Vm，Vn。 （３）用高频信号发生器逐点测出鉴频特性

改接高频信号发生器，输入电压约为50mv，用万用表测鉴频器的输出电压，在5.5MHz～7.5MHz范围内，以每格0.2MHz条件下测得相应的输出电压Uo。 （４）观察回路CT1，CT2，CT3对S曲线的影响

1调整 电容 CT2对鉴频特性的影响，记下CT2> CT2-0或CT2< CT2-0的变化并与CT2= CT2-0曲线比较，再将CT2调至CT2-0正常位置。注: CT2-0表示回路谐振时的 电容量 。

2调CT1重复1的实验。

3调CT3较小的位置，微调CT1,CT2得S曲线，记下曲线中点及上下两峰的频率f0,fmin,fmax和上下二点高度Vm,Vn,再调CT3到最大，重新调S曲线为最佳，记录：

f0′,f’min, f′max,和Vm′,Vn′的值。

定义：峰点带宽BW=fmax- fmin

曲线斜率 S=(VＭ-Vn)/BW

比较CT3最大，最小时的BW和S。

（５）将调频电路与鉴频电路连接

将调频电路的中心频率调为6.5MHB，鉴频器中心频率也调谐在6.5MHz，调频输出信号送入鉴频器输入端，f=2KHz,Um=400mV的音频调制信号加至调频电路输入端进行调频。

用双踪示波器同时观测调制信号和解调信号，比较二者的异同，如输出 波形 不理想可调鉴频器CT1，CT2，CT3。将音频信号加大至Vm=800mV，1000mV…….观察波形变化，分析原因。