1、伴音通道分立电路分析一、第二伴音中频限幅放大器第二伴音中频限幅放大器如图 7-29 所示。通常采用单调谐放大器，要求电路对第二伴音中频信号具有足够大的放大能力，增益达 60dB 以上。集电极谐振回路调谐于 6.5MHz，带宽为 300kHz 左右。第二伴音中频放大器普遍采用限幅措施，通常是利用晶体管的饱和与截止特性进行限幅，合理选择单调谐放大器的集电极等效电阻和发射极直流偏置电阻，以实现双向限幅（即同时出现饱和切割和截止切割）。采用限幅有三点原因：首先，高频伴音信号在传输过程中，会遇到各种干扰，一般的表现为信号幅度的改变，调频信号的特点是等幅的，被传送的伴音信号是携带在载波的频率变化中，所以在
2、鉴频之前进行限幅可从消除杂波干扰而又不影响调频波的性质。其次，在视频检波器完成第二次差频时，使用图像中频（38 MHz）作为本机振荡频率，（为调幅波，不是等幅振荡）因此第二伴音中频既是调频波又是调幅波信号，这种寄生调幅（实质上就是图像干扰伴音）将会影响鉴频器工作，因此必须给以限幅。第三，由视频中放频率特性曲线可知，在 31.5（或 30.5）MHz 伴音中频的带宽范围之内，放大特性不水平，即对带宽内不同频率的信号放大倍数不同，故将引起幅度改变，因此也需要限幅。二、比例鉴频器鉴频器的作用是从已调频波中解调出调制信号（在此为音频信号）。一般在对调频波进行解调时，先把调频波变换成调幅波，也就是把原来
3、幅度不变、但频率变化的调频波，变换成幅度随频率变化而变化的调幅波，然后再用二极管对调幅波进行检波。鉴频器种类很多，常用的有斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频器及比例鉴频器等。限于篇幅，在这里只介绍比例鉴频器中一种常用的对称比例鉴频器，电路如图 7-30 所示。 比例鉴频器由调频调幅变换和振幅检波电路组成。电路结构具有以下特点：（1）检波二极管 VD1、VD2 的正负端环行连接，以保证直流通路，因此 C3 和C4 上电压极性一致，UCO=Uc3+Uc4。（2）在 R1、R2 两端接有大容量电解电容 C0，通常为 10F。C0 与（R1+R2）组成大时间常数的 RC 电路，以保持在检波过程中 C
4、0 两端电压基本不变，通常取（R1+R2）C0=0.10.2S。（3）鉴频器的输出为 A 点对地，即电容 C3、C4 中点对电阻 R1、R2 中点。R6C5为低通滤波器。（4）次级电感 L3 与初级电感 L1（绕在同一磁心上）为紧耦合，因此 L3 两端产生的电压 U3 和 L1 上的电压 U1 同相位，U3 的幅度与线圈匝 N3 成正比例。1比例鉴频器工作原理比例鉴频器的初级回路 L1C1 和次极回路 L2C2 都调谐在调频波的中心频率0，上下两个检波回路参数完全对称，其等效电路如图 730（b）。由于C3、C4 对高频短路，所以当不记 R3、R4 的压降时，加在二极管 VD1、VD2 上的高
5、频电压分别为UD1=U3+U2/2UD2=-U3+U2/2 （7-4）（1）调频调幅变换。由于对 UD1 和 UD2 要进行正弦交流电的复数运算，即矢量加减，因此要研究 U3（U1）与（U2）之间的相位随调频波频率变化的关系。由图 7-30(a)可见，当不考虑次级反映到初级的阻抗时，则初级电感线圈 L1 中的电流 IL1 滞后于 U 1 90，为I L 1=U 1 /jL1该电流在次级线圈 L2 中产生的感应电动势 E2 滞后于 IL 190，即与 U1 反相，因为 E2= -jMIL 1= -jM U1/jL1= -M U1/L1次级回路阻抗为Z2=r2+jL2+1/jC2=r2+j(L2-
6、1/C2) (7-5) 次级回路谐振于 6.5MHz 时，其电流 I2 与 E2 相同，为I2=E2/Z2次级电流 I2 在电容 C2 两端产生的电压降 U2 滞后于 I2 90，为 U2=I2/jC2=1/ jC2*1/r 2+j(L 2-1/C2)*(-MU 1/L 1) (7-6) 下面分三种情况来研究不同频率时 U 1 和 U 2 的相位关系。当信号频率 f 等于谐振频率 f 0 时，据（7-5）式，则有 Z 2=r 2，据（7-6）式则有U 2= -j* 1/C2 * 1/r 2*(-M U 1/L 1) =j* 1/C2r 2* M/L 1* U 1 即 U 2 超前于 U 1 为
7、 90，如图 7-31(a)所示。当频率 f 高于回路谐振频率 f0 时，这时次级回路总阻抗 Z 2 呈电感性，所以次级电流 I 2 将比 E 2 滞后一个相角 ，I 2 在电容 C 2 上的电压 U 2 仍比 I 2 滞后 90，因此 U 2 超前 U1 的相位为（90），如图 7-31（b）所示。频率偏离 f0 越远， 越大。当输入信号频率 f f0 时，UD1=U D2； 在 ff 0，U D1U D2。由于输入信号是一个频率随着调制音频频率 F 的变化的调频波，调频波频f(=f-f0)与音频信号的瞬时幅度成正比，因而随着 f 的变化，U D1，U D2将随之改变，其调频波频率变化规律为
8、音频频率 F。由图 7-32 看出，f 与f 0 差值越大，U D1/U D2或U D2/U D1就越大，从而把调频波的频率的变化转变为电压幅值的变化。 （2）振幅检波原理。由于 VD1、VD2 对伴音中频信号的检波作用而产生的直流分量通过 R1，R 2 而形成回路，产生直流压降 UC 0。当忽略 R L 的分流作用时，i 1=i 2，因而有UR1=UR2=1/2 U C 0C 3、C 4 对伴音中频 f 0 阻抗很低，但对音频 F 呈现高阻抗，因此 U D12 经 V D1 检波后的音频电压 U C 3 降在 C 3 以上，U D1 越大，U C 3 也越大。同理 U D2 经 V D2 检
9、波后的音频电压 U C 4 降在 C 4 上，U D2 越大，U C 4 也越大，因而U C 3=KdU D1U C 4=KdU D2式中 Kd 为上下两个检波器的检波效率。输出音频电压 UF 是从 A 点输出，是 A 点与地之间的输出电压，因此UF= UC 4- UR2 或 UF= UR1 - UC3将此两式相加，由于 UR1= UR2，则有UF=1/2（UC4 - UC3）=1/2 Kd（UD2UD1）（7-7）可见，比例鉴频器的输出音频电压正比于加在二极管 VD1 和 VD2 两端的高频电压 UD1 和 U D2 的幅度之差，也即比例鉴器的输出电压 UF 等于两个二极管检波出电压之差。而
10、 U D1 和 U D2 的幅度大小又决定于 U1 在 U2 在各自幅度一定时两者的相位关系，因此调频波频率变化，将引起 U2 与 U1 相位差改变，引起 U D1 和 U D2 幅值变化，从而比例鉴频器输出音频电压 UF 就不同，完成了鉴频作用。其鉴频特性如图 7-33 所示。鉴频特性曲线的极性则和二极管 VD1、VD2 的连接方向有关。在 f=f0 附近 UF 与 f 成线性关系。当 f 和 f0 偏离低于 f1 或高于 f2 时，由于初次级回路严重失谐，输入电压也减小，所以鉴频器输出电压UF 也不再增大而逐渐减小，曲线呈 S 形。我国规定伴音信号的最大频偏fmax=50KHZ，一般要求
11、S 形曲线正负峰间频率宽度 B=f2-f1=250 KHz。2 比例鉴频器的重要特点（1）比例鉴频器的鉴频灵敏度比较低，是相位鉴频器的 1/2。（2）比例鉴频器最突出优点是，它不需要前置限副器，比例鉴频器本身具有抑制调频波寄生调幅对伴音信号的干扰作用。这表现在电路的比例特性和稳幅作用两个方面。由于 UC0= U C 3+ UC 4，则式（7-7）又可表示为U F=1/2 UC 0（UC 4- U C 3）/ （UC 4+ U C 3） =1/2 UC 0（1U C 3/ UC 4）/（1+ U C 3/ UC 4）由于 UC 0 容量很大，因此 UC 0 基本稳定不变，它只决定于调频波的载波振
12、幅，而与其频偏及寄生调幅都无关。当调频波的瞬时频率变化时，U D1和U D2随之变化。但两者的变化方向相反，即一个增大一个减小，因而 U C 3/ UC 4）比值变化，使输出电压 U F 随着瞬时频率变化，起到了鉴频作用。但当调频波的振幅变化时（寄生调幅），U D1和U D2变化的方向相同，即同时增大或减小，因而比值 U C 3/ UC 4 保持不变，输出音频电压 U F 与调频波的振幅变化无关，也就是起到了限幅的作用。 采用大电容 C 0 也有一定的稳幅作用。在输入信号振幅变大时，由于 C 0使 UC 0 基本恒定，从而使检波管电流明显加大，这相当于检波电阻下降，使检波器输入电阻下降，即并联在鉴频器次级 L 2C 2 回路上的负载电阻减小，使其Q 值降低，因而 U 2 下降。反之亦然。因此它很好地起到了稳幅作用。比例鉴频器由于兼有限幅和鉴频的功能，所以在电视接收机和调频收音机中获得了广泛的应用。
