二极管比例鉴频器混频器实验和综合调试报告.doc

联合调试

暨二极管比例鉴频器、

混频器实验

2013.4

课程名称：

指导教师：

学生姓名：

组号：

专业：电子信息科学与技术

实验目的

掌握二极管比例鉴频器的工作原理和电路特点。

掌握二极管鉴频电路的调试过程，了解其中各谐振回路对于鉴频特性的影响。

了解鉴频电路中各关键点的波形特征。

了解比例鉴频器的自限幅特性。

掌握外差式接收机统一调谐的原理和调整方法。

利用之前的几块电路，联合调试出FM发射与接收。

实验内容

观察扫频状态下，鉴频器输出的S曲线。

观察FM调制信号通过鉴频器解调输出的信号。

联合调试。

比例鉴频器实验原理

混频器实验原理（为了老师阅读方便，以上原理部分略去）

实验设计：

1．混频器设计：

对于变频器，除了希望它具有一定的变频增益外，还希望变频器的噪声系数小，各种组合干扰小，选择性好及工作稳定等。而这些参数大都与变频器的工作状态有关。因此，本振电压一般选择在(50～200)mV为宜。在和一定的条件下，应选在(0.1~1)mA为宜。

本机振荡电路采用克拉泼振荡电路，为使其输出较大的电压，静态电流应较大，但也不能太大，否则会使振荡输出的波形发生畸变，产生高次谐波，影响混频级电路的性能。电容为本机振荡器的输出耦合电容。

采用实验1的PCB板，原理图如下：

参数设计：

设计过程见实验1

R1取47kΩ电阻与20kΩ电位器串联，R2取18kΩ，R3取1.5kΩ，线圈T1为4uH，C2A取22pF，C2B取50pF可变电容，其余电容取0.01uF，负载RL取1kΩ

2.比例鉴频器设计：

因为，，根据，

计算得到，

因此，取瓷片电容，可调电容；

取瓷片电容,可调电容。

T1：1-2,14T；2-3,7T；4-5,7T；T2：1-2,8T；2-3,8T；4-5,1T

LT1(1-3)+LT2(4-5)≈4?H；LT2(1-3)≈2.1?H

图7-1比例鉴频器实验电路

实验结果测量

S曲线记录：

输入：扫频信号，中心频率10.7MHz,扫频宽度0.8MHz，输出幅度1V。

输出S曲线：

曲线形状较好，幅度也较大，达到了1.27V

鉴频宽度和鉴频跨导的测量：

所需数据并不是直接从S曲线上读出，而是采用正弦波输入，改变其频率，看输出电平。记录Vmax和Vmin所对应的f。

输入：正弦波信号，幅度Vipp=1V

输出：f=10.7MHz，对应Vo=-4.62mV

fmin=10.51MHz，对应Vmin=-588mV

fmax=10.93MHz，对应Vmax=615mV

所以得鉴频宽度：

鉴频跨导：

FM波鉴频：

输入信号模式为FM，载波频率10.7MHz，调制频率为1kHz，最大频偏为160kHz

得到输出波形：

输出频率1kHz，输出幅度1.11V。若将调制频率改为200Hz，则输出幅度为185mV

自限幅特性测量：

输入：FM波，载波频率10.7MHz，最大频偏160kHz

输出：

Vipp

Vopp

Vipp

Vopp

Vipp

Vopp

Vipp

Vopp

Vipp

Vopp

0.10V

688mV

0.22V

888mV

0.34V

944mV

0.52V

1.01V

1.00V

1.11V

0.12V

744mV

0.24V

904mV

0.36V

960mV

0.56V

1.02V

1.10V

1.12V

0.14V

784mV

0.26V

912mV

0.38V

968mV

0.60V

1.03V

1.20V

1.13V

0.16V

824mV

0.28V

920mV

0.40V

976mV

0.70V

1.05V

1.30V

1.15V

0.18V

848mV

0.30V

928mV

0.44V

984mV

0.80V

1.07V

1.40V

1.16V

0.20V

872mV

0.32V

936mV

0.48V

1.00V

0.90V

1.09V

1.50V

1.17V

可以看到当输入幅度超过1V时，输出幅度变化十分缓慢。

经MATLAB拟合，得到自限幅特性曲线：

增大频偏，观察现象：

输入：FM波，载波频率10.7MHz，输入幅度1V

输出：

频偏

输出幅度

频偏

输出幅度

160kHz

1.11V

200kHz

1.22V

170kHz

1.14V

210kHz

1.23V

180kHz

1.17V

220kHz

失真出现

190kHz

1.20V

250kHz

底部明显失真

波形：

频偏160kHz频偏220kHz，底部开始出现失真频偏250kHz,底部明显失真

解释：因为本电路的鉴频