《音響技術(shù)》課件第2章

第2章調(diào)諧器2.1AM調(diào)諧器基礎(chǔ)知識(shí)2.2AM調(diào)諧器相關(guān)知識(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2AM調(diào)諧器的測(cè)試與調(diào)整2.3AM調(diào)諧器拓展知識(shí)2.4FM調(diào)諧器基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3FM調(diào)諧器的測(cè)試與調(diào)整2.5FM調(diào)諧器相關(guān)知識(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4立體聲解碼器的測(cè)試與調(diào)整2.6FM調(diào)諧器拓展知識(shí)2.7數(shù)字調(diào)諧器基礎(chǔ)知識(shí)2.8數(shù)字調(diào)諧器相關(guān)知識(shí)2.9數(shù)字調(diào)諧器拓展知識(shí)

2.1

AM調(diào)諧器基礎(chǔ)知識(shí)

2.1.1

AM調(diào)諧器的組成

AM調(diào)諧器采用超外差接收方式，其電路主要由輸入調(diào)諧回路、變頻器、中頻放大器、檢波器和自動(dòng)增益控制電路等組成，如圖2－1所示。圖2－1

AM調(diào)諧器電路組成框圖2.1.2

AM調(diào)諧器的工作原理

1．輸入調(diào)諧回路

1）輸入調(diào)諧回路的作用與要求

輸入調(diào)諧回路位于接收天線與變頻器之間，其作用是從天線上接收下來(lái)的各種不同頻率的無(wú)線電信號(hào)中選出所需要接收頻率的電臺(tái)信號(hào)，并同時(shí)抑制掉其他無(wú)用信號(hào)及各種噪聲信號(hào)。

對(duì)輸入調(diào)諧回路的性能主要有三個(gè)方面的要求，其一是選擇性好，即要求選擇有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力要強(qiáng)；其二是頻率覆蓋要正確，即要求通過(guò)輸入調(diào)諧回路選擇出的信號(hào)頻率可覆蓋波段內(nèi)所有電臺(tái)的信號(hào)；其三是電壓傳輸系數(shù)要大，即要求該電路輸出電壓與輸入電壓的比值要高。

2）輸入調(diào)諧回路的結(jié)構(gòu)與工作原理

AM調(diào)諧器常用的輸入調(diào)諧回路主要有圖2－2所示三種結(jié)構(gòu)，其中的圖2－2（a）為磁性天線輸入調(diào)諧回路，圖2－2（b）、（c）為外接天線輸入調(diào)諧回路。圖2－2輸入調(diào)諧回路的電路結(jié)構(gòu)在圖2－2（a）中，由磁棒上的初級(jí)調(diào)諧線圈L1與雙聯(lián)（或四聯(lián)）電容的其中一聯(lián)C1a構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，C2為補(bǔ)償電容。當(dāng)空間各個(gè)不同頻率的廣播電臺(tái)信號(hào)的電磁波穿過(guò)磁棒時(shí)，會(huì)在調(diào)諧線圈中產(chǎn)生出不同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并形成感應(yīng)電流。通過(guò)調(diào)節(jié)電容C1a，使回路諧振頻率等于某一電臺(tái)信號(hào)的頻率時(shí)，回路對(duì)該信號(hào)呈現(xiàn)的阻抗最小，該頻率信號(hào)在回路中的電流達(dá)到最大值，于是在調(diào)諧線圈兩端出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于該頻率的最大信號(hào)電壓。此電壓通過(guò)次級(jí)耦合線圈L2送到后級(jí)的變頻電路。

在接收短波（包括調(diào)頻波）廣播時(shí)，為提高接收機(jī)的靈敏度，常使用外接天線輸入方式，即外接拉桿天線通過(guò)耦合電容或電感接入到輸入調(diào)諧回路中，如圖2－2（b）、（c）所示。

2．變頻器

1）變頻器的作用與要求

變頻器是超外差接收機(jī)的關(guān)鍵組成部分，其主要作用是將輸入調(diào)諧回路送來(lái)的高頻調(diào)幅信號(hào)變換成為固定的中頻調(diào)幅信號(hào)，變換后僅改變了載波的頻率，而載波的調(diào)制特性并沒(méi)有發(fā)生變化。

對(duì)變頻器的性能要求主要是選擇性好、失真小、穩(wěn)定性高，并要求有良好的頻率跟蹤特性。

2）變頻器的組成與工作原理

變頻器一般由混頻器、本機(jī)振蕩器和中頻選頻回路組成，其電路結(jié)構(gòu)如圖2－3所示。

混頻器是變頻器的核心，它通常由非線性元件——晶體三極管構(gòu)成，利用晶體三極管的非線性將輸入的高頻信號(hào)與本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行混合，產(chǎn)生中頻信號(hào)。本機(jī)振蕩器一般采用變壓器反饋式LC振蕩回路，用于產(chǎn)生等幅高頻信號(hào)f2，其信號(hào)頻率總比輸入回路選取的高頻信號(hào)f1高一個(gè)固定的中頻頻率fi=465kHz（稱為中頻頻率）。中頻選頻回路的作用是從混頻器輸出的不同頻率的信號(hào)中選出中頻信號(hào)，同時(shí)濾除其他干擾信號(hào)。圖2－3變頻器電路的組成

3．中頻放大器

1）中頻放大器的作用與要求

中頻放大器位于變頻器與檢波器之間，其作用是對(duì)變頻器送來(lái)的中頻信號(hào)進(jìn)行放大、選頻，以達(dá)到正常檢波所需要的信號(hào)電平。由于中頻放大器性能的優(yōu)劣對(duì)整機(jī)的靈敏度、選擇性和整機(jī)頻率特性等具有決定性的影響，因此，對(duì)中頻放大器的性能提出如下要求：

（1）增益要高。中頻放大器的增益越高，整機(jī)的靈敏度就越高，一般要求中放級(jí)具有60~70dB的增益。這樣，中頻級(jí)一般由3~4級(jí)放大器組成，現(xiàn)代的調(diào)諧器由集成電路完成。圖2－4中頻放大器的諧振曲線（2）選擇性要好。選擇性是指從變頻器輸出的信號(hào)中選出有用信號(hào)（中頻信號(hào)）及抑制干擾信號(hào)的能力。選擇性的好壞主要取決于中放級(jí)的負(fù)載（LC諧振回路），LC諧振回路的諧振曲線越接近于理想選頻特性，中頻放大電路的選擇性越好，濾除干擾信號(hào)的能力越強(qiáng)。中頻放大器的諧振曲線如圖2－4所示。

（3）通頻帶寬度合適。頻帶寬度的定義為電壓放大倍數(shù)下降到諧振時(shí)的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，用B0.707或2Δf0.707表示。

中頻放大器應(yīng)有合適的頻帶寬度，否則會(huì)造成頻率失真或串入干擾信號(hào)，使接收機(jī)音質(zhì)變壞。一般AM調(diào)諧器中頻放大器的頻帶寬度要求達(dá)到9kHz左右。

2）中頻放大器的組成與工作原理

中頻放大器通常由放大和選頻兩部分組成。根據(jù)這兩部分電路組合方式的不同，中頻放大器可分為分散選頻和集中選頻兩類。圖2－5是它們的電路組成框圖。

分散選頻的中頻放大器由放大電路和諧振回路相互交替形成，一般在早期的分立元件多級(jí)調(diào)諧放大器接收機(jī)中使用。集中選頻的中頻放大器由集中濾波器、集成多級(jí)寬帶放大和諧振回路組成，其選擇性和通頻帶由集中濾波器保證，而增益由集成寬帶放大器提供，多用在集成電路接收機(jī)中。圖2－5中頻放大電路的組成

3）陶瓷濾波器在中頻放大器中的應(yīng)用

陶瓷濾波器由壓電陶瓷材料構(gòu)成，可制作成兩端或三端濾波器件，具有體積小、重量輕、可靠性高、不需要調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用在調(diào)諧器的中頻放大器中。

圖2－6是兩端陶瓷濾波器及其等效電路。兩端陶瓷濾波器相當(dāng)于一個(gè)串聯(lián)諧振回路，諧振頻率為465kHz，可用在三極管發(fā)射極電阻上用來(lái)減少中頻信號(hào)的負(fù)反饋，提高中頻信號(hào)電壓增益。圖2－7是三端陶瓷濾波器及其等效電路。圖2－6兩端陶瓷濾波器及其等效電路圖2－7三端陶瓷濾波器及其等效電路對(duì)1、3端輸入的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)頻率等于陶瓷濾波器的串聯(lián)諧振頻率時(shí)，陶瓷片則會(huì)產(chǎn)生頻率與諧振頻率相等的機(jī)械振動(dòng)。由于壓電效應(yīng)，2、3端將產(chǎn)生頻率與諧振頻率相等的輸出電壓。這樣，三端陶瓷濾波器就可以代替中頻放大器中的中頻變壓器。

圖2－8為兩端陶瓷濾波器和三端陶瓷濾波器在中頻放大器中的應(yīng)用。其中，兩端陶瓷濾波器LT1取代原來(lái)的發(fā)射極旁路電容，使放大器對(duì)465kHz的中頻信號(hào)放大量達(dá)到最大值；三端陶瓷濾波器LT2在兩級(jí)放大器之間取代原來(lái)的耦合電容（或中頻變壓器），對(duì)465kHz的中頻信號(hào)具有最小的阻抗。圖2－8陶瓷濾波器在中頻放大電路中的應(yīng)用

4)集成電路中頻放大器

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成電路中頻放大器在調(diào)諧器中獲得了廣泛的應(yīng)用，其中最為常用的TA7640AP、μPC1018C等均為AM/FM集成電路中頻放大器。圖2－9為T(mén)A7640AP（國(guó)產(chǎn)型號(hào)為D7640AP）集成電路中頻放大器的內(nèi)部框圖及外圍應(yīng)用電路，表2－1為T(mén)A7640AP的引腳功能。圖2－9

TA7640AP集成電路中頻放大器內(nèi)部框圖及外圍應(yīng)用電路表2－1

TA7640AP引腳功能

TA7640AP的主要特點(diǎn)：工作電源電壓范圍寬（3~8V）；功率損耗小（在FM時(shí)工作電流為10mA，在AM時(shí)為7mA）；含有FM/AM自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，AM/FM采用同一輸出端，具有調(diào)諧指示發(fā)光二極管的直接驅(qū)動(dòng)能力；對(duì)強(qiáng)信號(hào)輸入動(dòng)態(tài)范圍大，不易自激等。

在圖2－9中，應(yīng)用TA7640AP組成的調(diào)幅通道包括AM本振、AM混頻、AM中放和檢波。其工作過(guò)程如下：

來(lái)自天線的高頻信號(hào)，經(jīng)輸入調(diào)諧回路選出有用信號(hào)后，由1、2腳送入TA7640AP內(nèi)部的AM混頻電路，在內(nèi)部采用雙差分乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)混頻。本機(jī)振蕩器由3腳外接的LC元件和集成電路內(nèi)部的電路組成，它產(chǎn)生的本機(jī)振蕩信號(hào)從3腳輸入。設(shè)本振信號(hào)為u1，高頻信號(hào)為u2，即（2－1）（2－2）則經(jīng)雙差分乘法器混頻后，輸出的信號(hào)u為（設(shè)傳輸系數(shù)為K）（2－3）由式（2－3）可見(jiàn)，混頻后的信號(hào)包含有兩種頻率成分，即本振與高頻信號(hào)的差頻（ω1-ω2）與和頻（ω1+ω2）。經(jīng)16腳外接的并聯(lián)諧振回路將差頻（ω1-ω2

）分量選出來(lái)，即可得到465kHz的中頻信號(hào)。由于采用乘法器進(jìn)行混頻，因此，即使本振電壓很小也只會(huì)影響中頻信號(hào)的幅度，而不會(huì)產(chǎn)生非線性失真。AM中放通常由一級(jí)雙調(diào)諧和一級(jí)單調(diào)諧回路組成，諧振頻率均為465kHz。雙調(diào)諧回路可提高中頻放大器頻響曲線的矩形系數(shù)，對(duì)提高通頻帶和增益有利。AM檢波采用二極管峰值檢波器，檢出的音頻信號(hào)經(jīng)內(nèi)部的FM/AM自動(dòng)開(kāi)關(guān)從9腳輸出。由于二極管檢波器檢出的是調(diào)幅信號(hào)下側(cè)包絡(luò)線，因此，天線輸入信號(hào)越強(qiáng)，9腳檢波輸出直流電平越低，而6腳取出的AGC電壓越高。

4．檢波器

1）檢波器的作用、類型與要求

在AM調(diào)諧器中，從中頻放大器送來(lái)的是465kHz調(diào)幅中頻信號(hào)，檢波器的作用是從中頻調(diào)幅信號(hào)中檢出原音頻調(diào)制信號(hào)，送到后級(jí)的音頻放大電路，并濾除465kHz的中頻載波信號(hào)。

檢波器有多種類型，按照使用器件可分為二極管檢波和三極管檢波；按照輸入信號(hào)幅度的大小可分為小信號(hào)檢波和大信號(hào)檢波；按照非線性器件的連接方式又可分為串聯(lián)式檢波和并聯(lián)式檢波等。

檢波器的性能好壞在一定程度上會(huì)影響調(diào)諧器的接收靈敏度，因此對(duì)檢波器的性能要求主要是檢波效率高、檢波失真小、工作穩(wěn)定性好等。

2）檢波器的組成與工作原理

檢波器一般由非線性器件和低通濾波器組成，結(jié)構(gòu)如圖2－10所示。檢波器件一般是鍺材料的二極管或三極管。圖2－10檢波器的電路組成二極管檢波是利用二極管的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)檢波功能的，只有輸入信號(hào)的幅度大于二極管的正向?qū)妷翰拍苷＿M(jìn)行檢波，因此它屬于大信號(hào)檢波。

當(dāng)中頻放大器輸出的中頻調(diào)幅信號(hào)經(jīng)中頻變壓器進(jìn)一步選頻后，信號(hào)經(jīng)檢波二極管后得到半周的中頻調(diào)幅信號(hào)（信號(hào)極性取決于二極管的連接方向），其中包括直流分量、音頻分量和殘余的中頻分量。低通濾波器的作用是濾除中頻載波，最后再依靠交流耦合電容的隔直作用取出音頻信號(hào)送后級(jí)的功放電路。

5．自動(dòng)增益控制電路（AGC電路）

由于電臺(tái)發(fā)射功率、廣播頻率以及接收距離的不同，天線收到的廣播信號(hào)強(qiáng)度一般在幾微伏至幾百微伏之間。如不采取措施，在弱信號(hào)時(shí)檢波器輸出幅度會(huì)過(guò)小，且失真較大；在強(qiáng)信號(hào)時(shí)末級(jí)中放會(huì)進(jìn)入飽和、截止區(qū)域，使已調(diào)信號(hào)包絡(luò)嚴(yán)重失真，從而引起檢波輸出信號(hào)嚴(yán)重失真。因此，在調(diào)諧器中一般都設(shè)置有自動(dòng)增益控制電路，簡(jiǎn)稱AGC電路。

1）AGC電路的作用、分類與要求

AGC電路的作用是在輸入信號(hào)電壓發(fā)生較大變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)中頻放大器的增益，使調(diào)諧器輸出信號(hào)大小保持基本不變。

AGC電路的種類很多，按照工作方式可分為正向AGC（利用增加正向偏置電壓來(lái)減少增益的方式）和反向AGC（利用減少正向偏置電壓來(lái)減少增益的方式）；按照控制方式可分為基極電流控制型、阻尼二極管（變阻二極管）型和延遲型等幾種；按照電壓的取得方式可分為平均值式、峰值式和脈沖鍵控式等幾種。

對(duì)AGC電路的要求，當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，AGC電路不起作用；只有當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定程度后，AGC電路才起控制作用，使中放級(jí)的增益隨輸入信號(hào)的增大而減少。

2）AGC電路的組成與工作原理

為實(shí)現(xiàn)上述要求，必須有一個(gè)能隨外來(lái)信號(hào)強(qiáng)弱而變化的控制電壓或電流信號(hào)，利用這個(gè)信號(hào)對(duì)放大器的增益自動(dòng)進(jìn)行控制。由前述可知，調(diào)幅中頻信號(hào)經(jīng)幅度檢波后，在它的輸出中除音頻信號(hào)外，還含有直流分量。直流分量大小與中頻載波的振幅成正比，也即與外來(lái)高頻信號(hào)成正比。因此，可將檢波器輸出的直流分量作為AGC控制信號(hào)。圖2－11所示為AM調(diào)諧器中AGC電路的組成框圖。

注意，AGC電路的控制對(duì)象是中頻放大器的前級(jí)或高頻放大器，而不是中頻放大器的后級(jí)，因?yàn)橹蟹诺暮蠹?jí)信號(hào)過(guò)大，很難實(shí)現(xiàn)控制。圖2－11

AGC電路的組成框圖2.1.3實(shí)用AM調(diào)諧器電路分析

AM調(diào)諧器有分立元件電路和集成電路兩種類型，較早期AM調(diào)諧器多由分立元件電路組成，在組合音響中使用的一般都是集成電路調(diào)諧器。常用的單片AM調(diào)諧器有TA7641BP、ULN2204、CXA1033P等，這里以單片TA7641BP構(gòu)成的中波AM調(diào)諧器為例介紹其電路組成及工作原理。圖2－12

TA7641AP內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及引腳功能圖2－13單片TA7641AP構(gòu)成的AM調(diào)諧器電路該電路工作原理與控制過(guò)程如下：

T1是磁性天線輸入調(diào)諧回路，用以選出調(diào)幅電臺(tái)信號(hào)。T2是本機(jī)振蕩回路。高頻信號(hào)由16腳輸入，經(jīng)變頻后從1腳輸出。中頻變壓器T3和C14組成中頻諧振回路，它的作用是從1腳輸出的信號(hào)中選出465kHz的中頻信號(hào)，并送至3腳進(jìn)行中頻放大。2腳外接電容C15為中頻旁路電容。中頻變壓器T4為第二級(jí)中放的選頻負(fù)載。電位器RP是檢波級(jí)的外接負(fù)載兼整機(jī)音量控制器，檢波后的信號(hào)由7腳輸出，經(jīng)R2、RP、C9耦合到13腳進(jìn)行低頻功率放大，放大后的信號(hào)由第10腳輸出。電容C13是外接自舉電容，用以擴(kuò)大輸出動(dòng)態(tài)范圍。另外，揚(yáng)聲器不是直接接于IC輸出端，而是接于電源Vcc和自舉端子8腳之間，兼作自舉電路的隔離元件，同時(shí)也省掉了大容量的輸出電容。R5、R4組成IC內(nèi)低頻功率放大器負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，決定低頻功率放大器的電壓閉環(huán)增益（近似等于1+R5/R4）。AGC電壓經(jīng)R1送至6腳，C17為AGC電路濾波電容。C5、C8為高頻旁路電容，C7、C12為電源退耦電容，C11為消振電容，R3、C6為電源濾波網(wǎng)絡(luò)。 2.2

AM調(diào)諧器相關(guān)知識(shí)

2.2.1

AM調(diào)諧器的主要性能指標(biāo)

性能指標(biāo)是衡量調(diào)諧器性能好壞的基本依據(jù)，了解這些性能指標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)、調(diào)試和技術(shù)維護(hù)都很重要。我國(guó)按性能指標(biāo)將調(diào)諧器分為A類、B類和C類三個(gè)等級(jí)。A類屬于高檔機(jī)，B類次之，C類為普及型機(jī)。

調(diào)諧器的主要性能指標(biāo)有頻率范圍、中頻頻率、靈敏度、選擇性、整機(jī)頻率響應(yīng)特性、整機(jī)諧波失真、假象抑制和中頻抑制、調(diào)幅抑制等。下面介紹幾項(xiàng)調(diào)諧器的主要性能指標(biāo)。

1．頻率范圍與中頻頻率

頻率范圍是指調(diào)諧器所能接收到的電臺(tái)廣播信號(hào)的頻率范圍。我國(guó)調(diào)幅廣播的頻率范圍規(guī)定為：中波526.5~1606.5kHz；短波2.3~26.1MHz，并可在此范圍內(nèi)分成若干個(gè)波段，如短波Ⅰ、短波Ⅱ等。

中頻頻率是超外差式調(diào)諧器的一項(xiàng)特有指標(biāo)。我國(guó)規(guī)定調(diào)幅機(jī)中頻頻率為465kHz，并允許最大有±5kHz的偏差；調(diào)頻機(jī)中頻頻率為10.7MHz，并允許最大有±0.3MHz的偏差。這種偏差應(yīng)越小越好，因偏差太大容易引起靈敏度下降、選擇性變差和自激等故障現(xiàn)象。

2．靈敏度

靈敏度是指調(diào)諧器接收微弱電臺(tái)信號(hào)的能力。靈敏度越高，表示接收微弱信號(hào)的能力越強(qiáng)，收到的電臺(tái)數(shù)也越多。在一定的信噪比下，當(dāng)調(diào)諧器輸出端輸出為標(biāo)準(zhǔn)功率（臺(tái)式機(jī)50mW，便攜式機(jī)10mW，袖珍機(jī)5mW）時(shí)，輸入端必須輸入的最小信號(hào)電壓值，稱為調(diào)諧器的靈敏度。

要提高靈敏度，就必須有足夠大的增益。然而，在輸出功率一定時(shí)，增益愈大，機(jī)器內(nèi)部的噪聲也被放大愈多。若外來(lái)信號(hào)較弱時(shí)，信號(hào)可能被噪聲所掩沒(méi)。因此，無(wú)限制地提高增益并不能無(wú)限制地提高調(diào)諧器的靈敏度，也就是說(shuō)，靈敏度的極限受到內(nèi)部噪聲的限制。通常，將靈敏度分為最大靈敏度和噪限靈敏度兩種。

最大靈敏度也稱絕對(duì)靈敏度，它是指不考慮輸出信噪比如何，在標(biāo)準(zhǔn)輸出功率下所需要的最小輸入信號(hào)電平。顯然，它只反映調(diào)諧器接收微弱信號(hào)的最大能力。

噪限靈敏度即有限噪聲靈敏度，它是指輸出信噪比為26dB（A計(jì)數(shù)）時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)輸出功率下所需要的最小輸入信號(hào)電平。它反映了調(diào)諧器在正常收聽(tīng)條件下接收微弱信號(hào)的能力，通常所說(shuō)的靈敏度，實(shí)際上是指噪限靈敏度。

靈敏度表示方法有兩種：對(duì)使用磁性天線的調(diào)諧器，用輸入的電場(chǎng)強(qiáng)度表示，單位是mV/m（毫伏/米）；對(duì)使用拉桿天線的調(diào)諧器，用天線端需要輸入的高頻信號(hào)電壓值表示，單位是μV（微伏）。

3．選擇性

選擇性是衡量調(diào)諧器選臺(tái)能力的一項(xiàng)指標(biāo)，它反映了調(diào)諧器從眾多不同頻率的電臺(tái)信號(hào)中選出所要收聽(tīng)信號(hào)的能力。選擇性好的調(diào)諧器，能從兩個(gè)頻率十分接近的電臺(tái)中，選出其中一個(gè)，抑制另一個(gè)。若能同時(shí)聽(tīng)到這兩個(gè)電臺(tái)的信號(hào)，則為夾音，又稱串音，表明其選擇性較差。

在超外差調(diào)幅調(diào)諧器中，選擇性除與輸入調(diào)諧回路有關(guān)外，基本上取決于中頻放大級(jí)的頻率特性。在調(diào)頻調(diào)諧器中，由于高頻回路的通頻帶較寬，對(duì)整機(jī)選擇性影響不大，故其選擇性主要取決于中頻諧振回路的特性。選擇性的好壞，常用分貝數(shù)的大小來(lái)表示。它是調(diào)諧器在調(diào)諧頻率上的靈敏度與失諧頻率（±9kHz）上的靈敏度之比，再取對(duì)數(shù)后得到。如調(diào)諧器在某一信號(hào)頻率上的靈敏度為100μV，而對(duì)偏離這一信號(hào)±9kHz的信號(hào)，靈敏度為10000μV，則這臺(tái)調(diào)諧器的選擇性為

分貝數(shù)越大，表明選擇性越好。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：A類機(jī)應(yīng)不小于30dB，B類機(jī)不小于16dB，C類機(jī)要在10dB以上。

4．整機(jī)頻率響應(yīng)特性

整機(jī)頻率響應(yīng)特性簡(jiǎn)稱頻響，它是指調(diào)諧器對(duì)整個(gè)音頻范圍內(nèi)的各種不同音頻頻率的增益特性。通常，把整個(gè)調(diào)諧器對(duì)各個(gè)音頻調(diào)制頻率所表現(xiàn)的增益關(guān)系，稱為整機(jī)電壓頻率特性，若再包括揚(yáng)聲器，而測(cè)量輸出的聲壓，則稱為整機(jī)聲壓頻率特性。

由于調(diào)諧器對(duì)不同音頻頻率的增益不同而造成的頻率特性的不均勻性，稱為頻率失真。一般地，在500~2000Hz的中音頻段，增益較高，特性較平坦，在低音頻段和高音頻段增益明顯下降，特性向下彎曲，這就是頻率失真。頻率失真常用不均勻度來(lái)表示。在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，整機(jī)電壓頻率特性曲線上電壓增益的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的比值，稱為不均勻度。頻響好的調(diào)諧器，不論在高音調(diào)還是低音調(diào)，都能較好地重現(xiàn)原來(lái)的發(fā)音強(qiáng)度。如果高音調(diào)增益正常，而低音調(diào)增益不足，則為低頻響應(yīng)不好，聲音聽(tīng)起來(lái)單調(diào)刺耳。反之，若高音調(diào)增益低，而低音調(diào)增益正常，則為高頻響應(yīng)不好，聲音聽(tīng)起來(lái)很沉悶。由于人的聽(tīng)覺(jué)本身對(duì)高音頻和低音頻都有衰減作用，因此在中高檔機(jī)中都設(shè)有高低音控制電路，以補(bǔ)償整機(jī)頻響特性和人耳聽(tīng)覺(jué)上的不足。

5．假像抑制和中頻抑制

假像抑制又稱為鏡像抑制，它是指調(diào)諧器抑制假像干擾的能力。對(duì)于超外差式調(diào)諧器，在正常接收情況下，本機(jī)振蕩頻率總比要接收的電臺(tái)信號(hào)頻率高出一個(gè)中頻頻率（調(diào)幅465kHz，調(diào)頻10.7MHz），這樣經(jīng)差頻就能得到一個(gè)465kHz（或調(diào)頻10.7MHz）的中頻信號(hào)。但當(dāng)外來(lái)信號(hào)頻率比本機(jī)振蕩頻率高出一個(gè)中頻頻率時(shí)，經(jīng)差頻同樣能得到一個(gè)465kHz(或調(diào)頻10.7MHz)的中頻信號(hào)。當(dāng)這兩個(gè)中頻同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)互相干擾，引起嘯叫或發(fā)生混臺(tái)現(xiàn)象。通常把比本振頻率低一個(gè)中頻的頻率稱為真像頻率，而把比本振頻率高一個(gè)中頻的頻率稱為假像或鏡像頻率。由假像頻率引起的干擾稱為假像干擾。假像抑制常用假像頻率信號(hào)的接收靈敏度S2與真像頻率信號(hào)的接收靈敏度S1的比值來(lái)表示，單位為分貝，即

分貝數(shù)愈大，表明假像抑制能力愈強(qiáng)。一般地，假像抑制能力中波段要比短波段好，在一個(gè)波段內(nèi)低端要比高端好。所以衡量這一指標(biāo)的好壞，常在每一個(gè)波段的高端進(jìn)行測(cè)量。中頻抑制是指超外差式調(diào)諧器對(duì)直接混進(jìn)變頻級(jí)、中放級(jí)的中頻干擾信號(hào)的抑制能力。中頻抑制通常是以直接接收外來(lái)中頻信號(hào)時(shí)的失諧靈敏度S2′與正常外差接收時(shí)的調(diào)諧靈敏度S1′之比的分貝數(shù)來(lái)表示，即此分貝數(shù)愈大，抑制中頻干擾的能力就愈強(qiáng)。變頻級(jí)對(duì)中頻干擾抑制能力在中波低頻端最差，所以衡量這一指標(biāo)的好壞，通常是將調(diào)諧器調(diào)諧在中波低頻端（535kHz）進(jìn)行測(cè)量。假像抑制和中頻抑制能力的提高主要是通過(guò)提高輸入回路的選擇性來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.2.2調(diào)制與解調(diào)

利用天線可以將無(wú)線電波輻射出去，但對(duì)于要傳送的音頻信號(hào)，由于其頻率在20Hz~20kHz，波長(zhǎng)范圍在15×103~15×106m，為了得到有效的電磁輻射，天線尺寸必須做得很大（和波長(zhǎng)相比，一般為1/10），這在實(shí)際中是不可能的。即使音頻信號(hào)能夠輻射出去，由于各電臺(tái)發(fā)出的都是音頻信號(hào)，彼此互相干擾，聽(tīng)者仍無(wú)法從中選擇所要接收的信號(hào)。解決這一問(wèn)題的方法是將要傳送的帶有信息的音頻信號(hào)加到無(wú)線電波上去，再通過(guò)天線輻射出去。

1．調(diào)制

將帶有信息的音頻信號(hào)加到無(wú)線電波上的過(guò)程，稱為無(wú)線電波的調(diào)制。帶有信息的音頻信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)；載運(yùn)信息的無(wú)線電波稱為載波。經(jīng)調(diào)制后的無(wú)線電波，其振幅、頻率（或相位）將隨著調(diào)制信號(hào)的變化而變化，稱這種電波為已調(diào)波。

無(wú)線電波的調(diào)制方式有調(diào)幅和調(diào)頻兩種。載波的振幅隨著音頻信號(hào)電壓變化而改變的調(diào)制方式稱為調(diào)幅，經(jīng)調(diào)幅后的已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）稱為調(diào)幅波。載波的頻率、相位隨著音頻信號(hào)電壓變化而改變的調(diào)制方式分別稱為調(diào)頻和調(diào)相，相應(yīng)的已調(diào)信號(hào)稱為調(diào)頻波和調(diào)相波。

載波、調(diào)制信號(hào)、調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)頻波瞬時(shí)角頻率的波形如圖2－14所示。圖2－14載波、調(diào)制信號(hào)、調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)頻波瞬時(shí)角頻率的波形對(duì)于調(diào)幅波，設(shè)載波為一恒定頻率的等幅高頻正弦電壓，即（2－4）式中，uo為載波瞬時(shí)值；Uo為載波振幅；ωo為載波角頻率。設(shè)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦電壓，即（2－5）式中，uΩ為調(diào)制信號(hào)瞬時(shí)值；UΩ為調(diào)制信號(hào)振幅；Ω為調(diào)制信號(hào)角頻率。經(jīng)過(guò)調(diào)制后的調(diào)幅波可表達(dá)為（2－6）式中，ma稱為調(diào)幅波的調(diào)幅度或調(diào)幅指數(shù)，其值為Uo(1+macosΩt)為調(diào)幅波的振幅。振幅的最大值Umax和最小值Umin分別為（2－7）（2－8）將式（2－7）和式（2－8）聯(lián)立求解，可得調(diào)幅度為（2－9）

調(diào)幅度ma反映了調(diào)制信號(hào)對(duì)載波振幅的調(diào)制程度。ma越大，載波振幅變化越大，解調(diào)后輸出的信號(hào)也就越大。因此，發(fā)射端在調(diào)幅過(guò)程中總是設(shè)法增大ma。ma的取值通常在0~1的范圍內(nèi)。如果ma>1，載波振幅就會(huì)在某些時(shí)間段內(nèi)為零，使已調(diào)波的包絡(luò)線和調(diào)制信號(hào)不成線性關(guān)系，出現(xiàn)嚴(yán)重失真。

2．解調(diào)

解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程，其作用是從已調(diào)波中將原調(diào)制信號(hào)（音頻信號(hào)）檢取出來(lái)。由圖2－14所示波形可以看出，調(diào)幅波的包絡(luò)形狀和調(diào)制信號(hào)完全一樣。因此，在接收機(jī)中只要把調(diào)幅波的包絡(luò)形狀取出來(lái)，就能如實(shí)地恢復(fù)原音頻信號(hào)，具體實(shí)現(xiàn)的方法是采用檢波器。而對(duì)于調(diào)頻波，由于調(diào)制信號(hào)對(duì)其頻率的控制主要反映在頻偏上，因此，接收機(jī)需要一個(gè)頻率檢波器（鑒頻器），才能把原音頻信號(hào)解調(diào)出來(lái)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2

AM調(diào)諧器的測(cè)試與調(diào)整

1.實(shí)訓(xùn)目的

（1）掌握用高頻信號(hào)發(fā)生器和示波器對(duì)AM調(diào)諧器中放電路的測(cè)試與調(diào)整方法。

（2）學(xué)會(huì)正確檢測(cè)AM調(diào)諧器頻率范圍及統(tǒng)調(diào)的方法。

（3）通過(guò)對(duì)中放與變頻電路進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，掌握分析AM調(diào)諧器故障的方法。

（4）學(xué)會(huì)用測(cè)試棒校驗(yàn)統(tǒng)調(diào)點(diǎn)的方法。

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備與工具

京華JW—868立體聲收錄機(jī)1臺(tái)（可選其他型號(hào)），中頻掃頻儀（MSW－7125A）1臺(tái)，雙蹤示波器1臺(tái)，雙程毫伏表1臺(tái)，高頻信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試棒1支，其他常用工具若干。

3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、方法與步驟

1)調(diào)整中頻

（1）用高頻信號(hào)發(fā)生器和示波器調(diào)整中頻。

方法：從天線輸入一個(gè)頻率為465kHz、調(diào)幅度為30%的調(diào)幅信號(hào)，示波器接在揚(yáng)聲器的兩端或檢波器的輸出端，從后級(jí)往前級(jí)依次調(diào)整中頻變壓器T4和T2的磁芯，使輸出信號(hào)幅度達(dá)到最大。

要求：描繪出輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的波形，并進(jìn)行比較。

思考：在輸入中頻信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)始終調(diào)整不到最大值，應(yīng)如何處理?（2）用中頻掃頻儀調(diào)整中頻。

方法：調(diào)整中頻掃頻儀，輸出一個(gè)頻率為465kHz、調(diào)幅度為30%的調(diào)幅信號(hào)，并將該信號(hào)從天線輸入。將掃頻儀Y軸輸入（開(kāi)路探頭）連接到TA7640AP的第9腳，從后級(jí)往前級(jí)依次調(diào)整中頻變壓器的磁芯，使掃頻儀屏幕上的中頻特性曲線帶寬符合要求，幅度達(dá)到最大。

思考：

①在業(yè)余條件下，能否利用電臺(tái)廣播和萬(wàn)用表調(diào)整中頻？若能，試寫(xiě)出調(diào)整步驟，并進(jìn)行調(diào)整。

②當(dāng)可變電容的動(dòng)、定片間發(fā)生碰觸、短路現(xiàn)象時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么情況？如何判斷本振是否停振？

2)調(diào)整頻率范圍

用高頻信號(hào)發(fā)生器作信號(hào)源，各開(kāi)關(guān)位置保持不變。

（1）調(diào)整低端頻率。

方法：將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出的515kHz調(diào)幅信號(hào)從輸入回路的天線輸入，將四聯(lián)可變電容器全部旋入（此時(shí)電容值最大，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)頻率的最低點(diǎn)），用無(wú)感螺絲刀調(diào)整振蕩線圈的磁芯，使示波器觀察到的輸出波形幅度最大或毫伏表的指示最大。（2）調(diào)整高端頻率。

方法：將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出調(diào)到1640kHz，將四聯(lián)可變電容器全部旋出（此時(shí)對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)頻率的最高點(diǎn)），調(diào)整振蕩回路的補(bǔ)償電容，使示波器觀察到的輸出波形幅度最大或毫伏表的指示最大。（3）反復(fù)對(duì)低端和高端頻率進(jìn)行調(diào)整，直到滿足對(duì)頻率范圍的要求為止。

要求：記錄調(diào)整前后高端與低端所對(duì)應(yīng)的輸出電壓值。

思考：

①在上述調(diào)整過(guò)程中，為何要反復(fù)細(xì)調(diào)才能滿足要求?如果在調(diào)整過(guò)程中發(fā)現(xiàn)頻率范圍始終偏低或偏高，該如何處理?

②在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)儀器的情況下，能否利用電臺(tái)廣播進(jìn)行頻率范圍的調(diào)整?若能，請(qǐng)擬出調(diào)整步驟。

3）三點(diǎn)統(tǒng)調(diào)（600kHz、1000kHz、1500kHz）

（1）調(diào)低端。

方法：使用高頻信號(hào)發(fā)生器，通過(guò)環(huán)行天線發(fā)出頻率為600kHz、調(diào)幅度為30%的調(diào)幅高頻信號(hào)，并將調(diào)諧器刻度調(diào)到600kHz的位置上。調(diào)整輸入回路線圈在磁棒上的位置，使輸出信號(hào)幅度達(dá)到最大。

（2）調(diào)高端。

方法：將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出頻率改為1500kHz，調(diào)幅度仍為30%不變，將調(diào)諧器刻度調(diào)到1500kHz的位置，調(diào)整輸入回路中補(bǔ)償電容的容量，使輸出信號(hào)的幅度達(dá)到最大。（3）反復(fù)對(duì)低端和高端進(jìn)行調(diào)整，直到滿足要求為止。

思考：

①為什么在實(shí)際調(diào)整過(guò)程中，一般只對(duì)低端和高端進(jìn)行調(diào)整即可？

②若高端統(tǒng)調(diào)不好，可能是什么原因？若低端統(tǒng)調(diào)不好，又是什么原因？

③如何用中頻掃頻儀進(jìn)行頻率范圍調(diào)整和三點(diǎn)統(tǒng)調(diào)？自擬調(diào)整步驟。

④若利用電臺(tái)廣播信號(hào)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，應(yīng)該如何進(jìn)行？

4)檢查跟蹤點(diǎn)

校核跟蹤點(diǎn)是否良好，可用測(cè)試棒來(lái)檢查。測(cè)試棒是一根中間用絕緣材料，其一端裝一個(gè)閉合銅環(huán)（稱為銅頭），另一端裝一段磁性棒（稱為鐵頭）的專用測(cè)試工具，外形如圖2－15所示。圖2－15測(cè)試棒外形圖方法：將調(diào)諧器刻度指針?lè)謩e調(diào)在600kHz、1000kHz、1500kHz位置上，用測(cè)試棒的銅頭和鐵頭分別靠近被測(cè)調(diào)諧器的磁性天線，如圖2－16所示，觀察輸出信號(hào)的變化情況。圖2－16用測(cè)試棒校驗(yàn)輸入回路（1）檢查600kHz統(tǒng)調(diào)點(diǎn)。

方法：先將測(cè)試棒的銅頭靠近調(diào)諧器的磁性天性，若示波器顯示或毫伏表指示有所增大，則說(shuō)明天線線圈電感量偏大了些，輸入回路的諧振頻率比外來(lái)信號(hào)頻率低了。此時(shí)應(yīng)將天線線圈從磁棒里向外拉出一些，直到輸出指示不再增大為止。

然后再將測(cè)試棒的鐵頭靠近磁性天線，若示波器顯示或毫伏表指示有所增大，則說(shuō)明天線線圈的電感量偏小了些，輸入回路的諧振頻率偏高于外來(lái)信號(hào)頻率。此時(shí)需要將天線線圈向磁棒中心位置移動(dòng)一點(diǎn)，直到銅、鐵頭分別靠近磁性天線時(shí)，輸出均有所減小，即表明600kHz統(tǒng)調(diào)點(diǎn)已調(diào)好。（2）檢查1500kHz統(tǒng)調(diào)點(diǎn)。

對(duì)1500kHz統(tǒng)調(diào)點(diǎn)的檢查與600kHz統(tǒng)調(diào)點(diǎn)的檢查方法基本相同，所不同的是它通過(guò)改變輸入回路補(bǔ)償電容的容量來(lái)實(shí)行統(tǒng)調(diào)。

高端和低端的跟蹤點(diǎn)校驗(yàn)好后，可再檢查一下中點(diǎn)1000kHz的跟蹤。在一般情況下，只要高、低端跟蹤點(diǎn)調(diào)好，中間位置的跟蹤基本上沒(méi)有問(wèn)題，無(wú)需再去調(diào)整。

4．實(shí)訓(xùn)總結(jié)與要求

對(duì)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，并填寫(xiě)好實(shí)訓(xùn)報(bào)告。 2.3

AM調(diào)諧器拓展知識(shí)

2.3.1無(wú)線電波的發(fā)送與接收

1．無(wú)線電波

能夠向周圍空間傳播一定距離的交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，稱為電磁波，在無(wú)線電技術(shù)中，需要傳播的是無(wú)線電波，它屬于電磁波范疇，簡(jiǎn)稱電波。電波在空間傳播速度很快，約等于光速，即波速c≈3×108m/s（米/秒）。

無(wú)線電波除用傳播速度（即波速）表示外，還可用波長(zhǎng)和頻率來(lái)表示。波長(zhǎng)是指無(wú)線電波在傳播過(guò)程中，每變化一個(gè)周期所傳播的距離；頻率是指在1秒鐘內(nèi)，無(wú)線電波變化的次數(shù)。顯然，波速、波長(zhǎng)、頻率三者之者的關(guān)系可用下式表示：

（2－10）

式中，c為波速，單位是m／s（米／秒）；λ為波長(zhǎng)，單位是m（米）；f為頻率，單位是Hz（赫茲）。

2．無(wú)線電波的傳播方式

根據(jù)無(wú)線電波的傳播特性，可將無(wú)線電波分為地波、天波和空間波三種。地波是沿地面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電波；天波是依靠天空中電離層的反射和折射作用而傳播的無(wú)線電波；空間波是從發(fā)射點(diǎn)直接傳播到接收點(diǎn)的無(wú)線電波。由于大地和天空對(duì)無(wú)線電波的影響，決定了不同波段的無(wú)線電波的傳播方式和傳播特性。

1）地波傳播

長(zhǎng)波和中波主要是沿著地球表面進(jìn)行傳播，屬于地波傳播方式。圖2－17（a）是這種傳播方式的示意圖。地波傳播的特點(diǎn)如下：

（1）不受晝夜和天氣變化的影響，傳播性能比較穩(wěn)定。

（2）遇到地面障礙物時(shí)，能夠以繞射的方式進(jìn)行傳播。其繞射能力主要取決于電波頻率、傳播距離和電波發(fā)射功率。頻率越低、距離越近、功率越大，繞射能力就越強(qiáng)。

（3）由于地球表面對(duì)地波有吸收作用，故地波在沿地面?zhèn)鞑r(shí)總是越傳越弱。地面對(duì)地波影響的程度，視地面情況而定。一般對(duì)于潮濕的地面和海面，由于其導(dǎo)電性能好，電波在傳播過(guò)程中損耗小，衰減慢，因而傳播距離遠(yuǎn)，而對(duì)于干燥的地面和森林傳播距離較近。圖2－17無(wú)線電波的傳播

2）天波傳播

短波主要靠電離層和地面間的來(lái)回反射將電波傳向遠(yuǎn)方，屬于天波傳播方式。圖2－17（b）是這種傳播方式的示意圖。

在離地面約50~400km的高空，稀薄的大氣層由于受太陽(yáng)紫外線的輻射和宇宙射線的影響，會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象而產(chǎn)生大量的自由電子和正離子，這種被電離的大氣層稱為電離層。電離層的特性常用單位空間內(nèi)所含自由電子和正離子的多少，即電離密度來(lái)描述。在一般情況下，夏季電離層的電離密度比冬季大，白天電離層的電離密度比夜間大。電離層對(duì)電波有折射、反射和吸收的作用，尤其對(duì)于長(zhǎng)波和中波吸收作用較強(qiáng)，特別是在白天，由于電離層的電離密度大，故吸收作用更強(qiáng)。所以，在白天基本不能靠電離層的反射來(lái)傳播長(zhǎng)波和中波。對(duì)于短波，地面吸收作用強(qiáng)，而電離層吸收作用小，反射和折射多，因此短波主要靠電離層的反射和折射進(jìn)行傳播。電波被反射的程度，除主要取決于電波的頻率外，還與電離層的密度和電波對(duì)電離層的入射角有關(guān)。通常，電離密度越大，入射角越大，電波越容易被反射。對(duì)頻率高于30MHz的超短波和微波，它能夠穿透電離層傳向宇宙太空，因此，天波傳播適用于短波波段。天波傳播的主要缺點(diǎn)是反射回地面的電波不夠穩(wěn)定，可靠性比較差。這主要是由于受氣候、白晝等諸多因素的影響，使電離層的高度、厚度和電離密度等參數(shù)每時(shí)每刻都在發(fā)生變化。另外，天波傳播還存在著干擾較大，部分地段傳播不到的現(xiàn)象。

3）空間波傳播

對(duì)于超短波和微波，由于其頻率高、波長(zhǎng)短，發(fā)射出去后被電離層反射回來(lái)的很少，沿地面繞射時(shí)損耗也很大，因此該波段的電波主要依靠直線傳播，屬于空間波傳播方式。圖2－17（c）是這種傳播方式的示意圖。

由于地球表面呈球形，因此空間波傳播距離不遠(yuǎn)，大致在視距（50~60km）范圍之內(nèi)，故又稱為視距傳播。

空間波傳播的距離除與頻率有關(guān)外，還與電臺(tái)的發(fā)射功率和發(fā)射天線的高度有關(guān)。功率大，天線高，傳的就遠(yuǎn)；反之，傳的就近。

3．無(wú)線電波的發(fā)送

無(wú)線電波發(fā)射機(jī)的組成如圖2－18所示，它主要由音頻、高頻和發(fā)射天線三大部分組成。圖2－18無(wú)線電波發(fā)射機(jī)的組成其工作過(guò)程如下：

話筒將語(yǔ)音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（即音頻信號(hào)），經(jīng)音頻放大器放大后送給調(diào)制器，高頻振蕩器產(chǎn)生的等幅高頻振蕩信號(hào)（即載波），也同時(shí)送給調(diào)制器。在調(diào)制器中，等幅高頻振蕩信號(hào)經(jīng)音頻信號(hào)進(jìn)行幅度或頻率調(diào)制后，形成調(diào)幅波或調(diào)頻波，再送給高頻功率放大器。經(jīng)功率放大后的高頻電流在流過(guò)發(fā)射天線和地構(gòu)成的回路時(shí)，就以高頻電磁波的形式由發(fā)射天線向外輻射出去，從而完成發(fā)射任務(wù)。

4．無(wú)線電波的接收

最基本的無(wú)線電波接收機(jī)組成原理如圖2－19所示，它主要由接收天線、輸入電路、高頻放大器、解調(diào)器和低頻放大器等幾部分組成。圖2－19無(wú)線電波接收機(jī)的組成接收天線用來(lái)感應(yīng)由發(fā)射端傳送來(lái)的高頻電磁波；輸入電路從天線接收的各種不同頻率、不同強(qiáng)度的廣播信號(hào)以及各種干擾信號(hào)中選擇出所要接收的信號(hào)，送給高頻放大器進(jìn)行放大；解調(diào)器的作用是從高頻已調(diào)波中解調(diào)出音頻信號(hào)；音頻信號(hào)再經(jīng)低頻放大器放大后，由揚(yáng)聲器還原成聲音信號(hào)。

可見(jiàn)，接收機(jī)在完成對(duì)信號(hào)的接收過(guò)程中，其主要作用是選擇信號(hào)、解調(diào)信號(hào)和放大信號(hào)。因此，一臺(tái)最基本的接收機(jī)至少應(yīng)由三個(gè)環(huán)節(jié)組成，即輸入電路、解調(diào)器和放大器。實(shí)際上，性能優(yōu)良的接收機(jī)在電路構(gòu)成上除了這三個(gè)基本環(huán)節(jié)外，還有很多輔助電路。2.3.2

AM立體聲廣播技術(shù)

對(duì)于AM廣播，除常用的中波、短波廣播外，還有一種調(diào)幅立體聲廣播。調(diào)幅立體聲廣播的原理與調(diào)頻立體聲廣播相似，也是一種兼容制廣播，根據(jù)對(duì)立體聲信號(hào)中左、右聲道信號(hào)處理的方式不同，調(diào)幅立體聲廣播也有多種制式，其中使用較多的是摩托羅拉制。

1．摩托羅拉制調(diào)幅立體聲廣播信號(hào)的形成

摩托羅拉制，又稱兼容正交調(diào)幅制(簡(jiǎn)稱C－QUAM)，它是一種把和、差兩路音頻信號(hào)調(diào)制在同頻而相位差為90°的同一載波上的傳輸方法。

摩托羅拉制立體聲調(diào)制信號(hào)形成框圖如圖2－20所示。圖2－20摩托羅拉制立體聲調(diào)制信號(hào)形成框圖由左聲道信號(hào)(L)與右聲道信號(hào)(R)經(jīng)過(guò)矩陣電路獲得和信號(hào)(L+R)及差信號(hào)(L-R)，和信號(hào)又稱為主信號(hào)。將和信號(hào)一路直接加到發(fā)射機(jī)的幅度調(diào)制器上，另一路則利用載波Fc(t)對(duì)(L+R)進(jìn)行平衡調(diào)制，與此同時(shí)把差信號(hào)與25Hz導(dǎo)頻信號(hào)加在一起(以符號(hào)∑表示)，通過(guò)另一平衡調(diào)制器調(diào)制在相移90°的載波Fc′

(t)上，實(shí)現(xiàn)正交調(diào)制。再將兩個(gè)正交平衡調(diào)制波與載波Fc(t)輸入相加器∑，變成一個(gè)調(diào)幅調(diào)相的合成波。該合成波通過(guò)限幅器，消除調(diào)幅成分后輸出一個(gè)調(diào)相波。將該調(diào)相波作為載波輸入發(fā)射機(jī)的射頻輸入端，再對(duì)主信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制，形成正交兼容的調(diào)幅立體聲調(diào)制波通過(guò)天線發(fā)射出去。

2．摩托羅拉制AM立體聲接收機(jī)原理

摩托羅拉制AM立體聲接收機(jī)電路組成與普通單聲道調(diào)幅接收機(jī)基本相同，不同之處是調(diào)幅解調(diào)器部分。摩托羅拉制AM立體聲接收機(jī)原理圖如圖2－21所示。圖2－21摩托羅拉制AM立體聲接收機(jī)原理圖由天線接收到的中波調(diào)幅立體聲信號(hào)，經(jīng)混頻變換為中頻信號(hào)。中頻信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入立體聲解碼器，分為兩路：一路經(jīng)包絡(luò)檢波器檢出主信號(hào)M=L+R，另一路進(jìn)入可變?cè)鲆娣糯笃?。可變?cè)鲆娣糯笃髋c相位檢波器、晶體壓控振蕩器(VCO)、移相分頻器等共同構(gòu)成鎖相環(huán)路，確保由移相分頻器輸出的兩個(gè)相互正交的中頻載波與進(jìn)入可變?cè)鲆娣糯笃鞯闹蓄l載波嚴(yán)格同步。摩托羅拉制采用正交調(diào)制方式，即主信號(hào)M傳送方式與傳統(tǒng)的調(diào)幅波信號(hào)一樣，而副信號(hào)S=L-R則調(diào)制在經(jīng)相移90°的載波上，然后通過(guò)平衡調(diào)幅波將載波抑制掉。由于合成信號(hào)存在誤差，所得到的信號(hào)振幅不能和單聲道包絡(luò)檢波接收機(jī)很好地兼容，因此在發(fā)送端把正交調(diào)制信號(hào)通過(guò)硬限幅削掉振幅變化的部分作為載波，再被M信號(hào)調(diào)幅。接收機(jī)解碼器中的可變?cè)鲆娣糯笃饔脕?lái)恢復(fù)被發(fā)送端限幅器削掉的這個(gè)振幅變化部分，它受控于誤差放大器，因?yàn)檎`差放大器送出的信號(hào)與發(fā)送端去掉的誤差量成正比。由此可知，經(jīng)可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅男盘?hào)與發(fā)送端限幅前的信號(hào)一致。此信號(hào)分別送入同相同步（I）檢波器、正交同步（Q）檢波器檢出副信號(hào)S，以及供立體聲指示及開(kāi)關(guān)控制的25Hz導(dǎo)頻信號(hào)。由相位檢波器輸出的等幅載波，通過(guò)分頻、移相后分別供給同相同步檢波器和正交同步檢波器作同步檢波用。包絡(luò)檢波器檢出的M信號(hào)和正交同步檢波器檢出的S信號(hào)(實(shí)際上是載波的同相分量和載波的正交分量)，送入矩陣電路(加減電路)，經(jīng)運(yùn)算后得到L、R信號(hào)。

2.4

FM調(diào)諧器基礎(chǔ)知識(shí)

調(diào)頻是指利用音頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的頻率，解調(diào)時(shí)需使用鑒頻電路來(lái)完成。調(diào)頻廣播分為單聲道調(diào)頻和立體聲調(diào)頻兩大類。利用調(diào)頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高保真廣播。

2.4.1

FM調(diào)諧器的組成

FM調(diào)諧器與AM調(diào)諧器一樣采用超外差接收方式，但由于調(diào)頻廣播的載波頻率較高，為提高信噪比，在調(diào)頻接收機(jī)中增加了高頻放大器。同時(shí)，為了更有效地抑制寄生調(diào)幅干擾，在電路中還增加了限幅器。圖2－22為單聲道調(diào)頻接收機(jī)的電路組成框圖，圖2－23為調(diào)頻立體聲接收機(jī)的電路組成框圖。圖2－22單聲道調(diào)頻接收機(jī)的電路組成圖2－23調(diào)頻立體聲接收機(jī)的電路組成2.4.2

FM調(diào)諧器的工作原理

1．調(diào)頻高頻頭電路

1）調(diào)頻高頻頭的作用與要求

調(diào)頻高頻頭也稱高頻頭或高頻調(diào)諧器。它的作用是通過(guò)天線選取調(diào)頻廣播信號(hào)（87~108MHz），并通過(guò)調(diào)諧選出某一電臺(tái)信號(hào)后，進(jìn)行放大、混頻，變換成一個(gè)10.7MHz的固定中頻信號(hào)，輸出給中頻放大器。

調(diào)頻高頻頭電路對(duì)整機(jī)靈敏度、選擇性等重要性能指標(biāo)影響很大，因此，對(duì)調(diào)頻高頻頭電路的結(jié)構(gòu)、元器件質(zhì)量以及工藝方面都有很嚴(yán)格的要求。（1）選擇性要好。調(diào)頻高頻頭電路既要能選擇出有用電臺(tái)的信號(hào)，又要能對(duì)其他電臺(tái)的信號(hào)和干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，尤其是對(duì)超外差式調(diào)諧器所具有的特殊干擾——鏡像干擾和中頻干擾，要能進(jìn)行有效的抑制，否則這些干擾經(jīng)中頻放大和鑒頻等處理后就會(huì)干擾調(diào)諧器的正常工作。

（2）噪聲系數(shù)要小。選用低噪聲元器件和合理設(shè)計(jì)電路，可以降低調(diào)諧器的噪聲功率，使噪聲系數(shù)減小。（3）線性要好，動(dòng)態(tài)范圍要大，增益要適當(dāng)。在工作頻率范圍內(nèi)線性要好，大信號(hào)時(shí)要有較大的工作動(dòng)態(tài)范圍，否則失真就很大。同時(shí)還要有適當(dāng)?shù)脑鲆?，這樣才能保證對(duì)不同強(qiáng)度的輸入信號(hào)，都能有正常的輸出。

（4）本振輻射要小。由于調(diào)頻高頻頭的本振工作頻率較高，其本身就是一種干擾源，因此，若向外輻射較大，就會(huì)對(duì)其他電子設(shè)備造成干擾，影響其正常工作。對(duì)一些高保真調(diào)諧器，一般都把整個(gè)調(diào)頻頭屏蔽起來(lái)，以防止對(duì)外造成干擾的同時(shí)也防止外來(lái)的電磁干擾。

2）調(diào)頻高頻頭的電路組成與工作原理

調(diào)頻高頻頭一般由輸入調(diào)諧回路、高頻放大器、本機(jī)振蕩器和混頻器等幾部分組成，如圖2－24所示。圖2－24調(diào)頻高頻頭電路組成框圖天線接收到的電波信號(hào)，經(jīng)輸入調(diào)諧回路進(jìn)行第一次選擇，選出調(diào)頻波段的廣播信號(hào)，經(jīng)高頻放大器放大后，由高放調(diào)諧回路進(jìn)行第二次選擇，選出所需要的某一廣播電臺(tái)信號(hào)，再與本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的高頻載波信號(hào)在混頻器中進(jìn)行混頻，利用混頻管的非線性產(chǎn)生出一個(gè)固定頻率（10.7MHz）的中頻信號(hào)，經(jīng)中頻選頻回路選擇后送給中頻放大器。

（1）輸入調(diào)諧回路。調(diào)頻調(diào)諧器的輸入調(diào)諧回路，按照電路形式可分為：固定調(diào)諧式、可變調(diào)諧式和電調(diào)諧式等三種。固定調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路又稱不調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路，多用于普及型機(jī)和中檔機(jī)中。它可以簡(jiǎn)單地由一個(gè)有載Q值較低的LC諧振回路組成，這個(gè)諧振回路固定諧振于調(diào)頻波段（87~108MHz）的中心頻率（98MHz）附近，也可以由兩個(gè)LC諧振回路構(gòu)成的帶通濾波器組成，如圖2－25（a）所示。其中，L1、C1串聯(lián)諧振于108MHz，使108MHz的信號(hào)最容易通過(guò)，L2、C2并聯(lián)諧振于87MHz，使87MHz信號(hào)獲得最大輸出，這樣總的通頻帶就達(dá)到了87~108MHz，可以兼顧調(diào)頻波段的高、低端特性。為了進(jìn)一步選擇有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)，在電路中還增加了L3、C3并聯(lián)諧振電路（一般諧振在10.7MHz上，又稱中頻陷波器），使通頻帶以外的信號(hào)得到抑制。圖2－25固定調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路圖2－25（b）為單調(diào)諧固定式輸入調(diào)諧回路。其中的L2、C1、C2諧振于98MHz附近，采用C1、C2分壓輸出的目的主要是為了便于與后級(jí)（高放）共基極放大器實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

可變調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路常用于較高檔的調(diào)頻調(diào)諧器中，其電路形式如圖2－26所示。圖2－26可變調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路可變調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路與固定調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路相比，在輸入調(diào)諧回路中將諧振電容由固定不變改為連續(xù)可調(diào)。通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電容器C1a，使諧振回路的固有頻率與所接收電臺(tái)的信號(hào)頻率一致而發(fā)生諧振，其他頻率的信號(hào)則被衰減。這樣既增強(qiáng)了選擇性，又提高了抗干擾能力。

電調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路實(shí)質(zhì)上也是一種可變調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路，只不過(guò)是用變?nèi)荻O管來(lái)代替輸入調(diào)諧回路中的可調(diào)電容。它是利用變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨外加反向電壓的變化而變化的特性進(jìn)行調(diào)諧的，電路如圖2－27所示。這種調(diào)諧方式適用于數(shù)字調(diào)諧器或其他高檔的調(diào)諧器。圖2－27電調(diào)諧式輸入調(diào)諧回路（2）高頻放大器。高頻放大器的作用是放大由輸入調(diào)諧回路選擇出的高頻調(diào)頻信號(hào)。按所使用的器件主要有晶體管高頻放大器和場(chǎng)效應(yīng)管高頻放大器兩種。

對(duì)于晶體管高頻放大器，由于其工作頻率很高，在對(duì)高頻放大管進(jìn)行選擇時(shí)，除了要求選用特征頻率較高、極間電容較小的高放管外，還要注意電路的具體形式。調(diào)頻高頻頭的高頻放大器一般都采用共基極放大電路，這是因?yàn)楣不鶚O放大電路具有截止頻率高、內(nèi)部反饋小、工作穩(wěn)定性好、輸入阻抗低，易于與天線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配等一系列優(yōu)點(diǎn)。圖2－28是一種共基極高頻放大器的電路圖。圖2－28共基極高頻放大器圖2－28中，L1、C2組成固定調(diào)諧式不平衡電容耦合輸入調(diào)諧回路。輸入調(diào)諧回路選擇出的高頻信號(hào)由C3耦合到高放管V1的發(fā)射極，經(jīng)高頻放大后，再通過(guò)由C5、C6、C7、C8和L2組成的可變調(diào)諧回路對(duì)信號(hào)進(jìn)一步選擇，即調(diào)節(jié)C5（四聯(lián)電容器中的一聯(lián)），選擇出有用的電臺(tái)信號(hào)，抑制掉其他無(wú)用的信號(hào)和干擾信號(hào)后，經(jīng)C9耦合到混頻管。當(dāng)C5容量從最大變到最小時(shí)，調(diào)諧回路的頻率也從87MHz變化到108MHz。

在一些高檔調(diào)頻調(diào)諧器中，高頻放大部分一般都采用場(chǎng)效應(yīng)管放大器。場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制型器件，與晶體管相比，具有輸入阻抗高、噪聲系數(shù)小、動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。圖2－29為共源極結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管高頻放大電路。L2、C1、C2、C3組成可變調(diào)諧式輸入回路，L4、C9、C10、C11組成輸出調(diào)諧回路，對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)一步選頻，選出有用的電臺(tái)信號(hào)，經(jīng)耦合電容C12送到混頻器。圖2－29共源極結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管高頻放大器（3）變頻電路。調(diào)頻超外差式調(diào)諧器與調(diào)幅超外差調(diào)諧器的工作原理基本相同，其變頻電路都包括本機(jī)振蕩器、混頻器和中頻選頻回路等。但二者的作用不同，在FM調(diào)諧器中變頻器是把高頻調(diào)頻信號(hào)變換為中頻（10.7MHz）調(diào)頻信號(hào)。

3）典型調(diào)頻高頻頭電路分析

（1）分立元件調(diào)頻高頻頭電路。圖2－30為京華JW—868型FM調(diào)諧器調(diào)頻高頻頭電路組成電路圖。圖2－30

JW—868型FM調(diào)諧器調(diào)頻高頻頭電路組成（2）集成電路調(diào)頻高頻頭電路。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，調(diào)諧器電路的組成都逐步趨于集成化。集成電路調(diào)頻高頻頭電路具有外圍元件少、易調(diào)試、性能穩(wěn)定、體積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，在音響設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

TA7335P和TDA1062是近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的兩種集成電路高頻調(diào)頻頭電路，內(nèi)部電路功能基本相同。下面以圖2－31所以TA7335P組成的集成電路為例，對(duì)其內(nèi)部電路、工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。圖2－31

TA7335P內(nèi)部框圖及典型應(yīng)用

TA7335P集成電路調(diào)頻高頻頭電路，采用9腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)，各引腳功能如表2－2所示。它具有適應(yīng)電源電壓范圍寬（2~6V），內(nèi)部采用差分混頻器，高放和本振之間互相牽引小，內(nèi)部采用恒流偏置電路，溫度穩(wěn)定性好，本振頻率穩(wěn)定，本身具有AFC電路等特點(diǎn)。內(nèi)部由高頻放大器、本機(jī)振蕩器、混頻器、自動(dòng)頻率控制和偏置電路等組成，與外圍電路一起，可完成對(duì)FM信號(hào)的選頻、放大和混頻。該電路工作過(guò)程如下：表2－2

TA7335P引腳功能天線上感應(yīng)到的無(wú)線電調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)87~108MHz的帶通濾波器（BPF）后，選出調(diào)頻波段的電臺(tái)信號(hào)，同時(shí)濾除干擾信號(hào)后從1腳送入高頻放大器進(jìn)行放大，放大后的高頻信號(hào)從3腳輸出，經(jīng)外接調(diào)諧回路選出要接收的電臺(tái)信號(hào)后，從4腳輸入給IC內(nèi)部的混頻器。與此同時(shí)，接在7腳的外接本振回路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)也送到混頻器，與接收到的高頻電臺(tái)信號(hào)進(jìn)行混頻?；祛l后產(chǎn)生的中頻信號(hào)從6腳輸出，再經(jīng)中頻選頻回路選出中頻信號(hào)后送往后面的中頻放大器。

2．中頻放大器

1）中頻放大器的作用與性能要求

調(diào)頻中頻放大器是超外差式調(diào)頻調(diào)諧器的重要組成部分。其性能的優(yōu)劣直接影響調(diào)頻接收機(jī)的靈敏度、選擇性、調(diào)幅抑制、失真等主要性能指標(biāo)。

調(diào)頻中頻放大器的作用有兩個(gè)：一是對(duì)調(diào)頻中頻信號(hào)進(jìn)行放大，二是進(jìn)一步抑制其他干擾信號(hào)。對(duì)調(diào)頻中頻放大器的性能要求是：功率增益要高（一般在90~100dB左右），穩(wěn)定性要好，通頻帶寬度要合適，選擇性要好以及要有良好的限幅性能等。

2）調(diào)頻中頻放大器的特點(diǎn)

對(duì)AM/FM調(diào)諧器來(lái)講，中頻放大器一般都是共用或部分共用的。同調(diào)幅調(diào)諧器相比，調(diào)頻中頻放大器主要有如下特點(diǎn)：

（1）工作頻率比調(diào)幅調(diào)諧器的中頻（465kHz）高，中頻頻率為10.7MHz。

（2）通頻帶寬。調(diào)幅調(diào)諧器的通頻帶為9kHz，而調(diào)頻調(diào)諧器單聲道為180kHz，立體聲為256kHz。

（3）總增益更高。調(diào)幅調(diào)諧器為50~60dB，調(diào)頻調(diào)諧器則達(dá)到90~100dB。

（4）相頻特性好。這樣才能保證對(duì)調(diào)頻波進(jìn)行解調(diào)時(shí)不產(chǎn)生失真或把失真降到最低程度。

3）中頻放大器的組成與工作原理

中頻放大器的總增益較高，一般都由3~5級(jí)放大器（前幾級(jí)用于信號(hào)放大，最后一級(jí)用作限幅）組成。由于分立元件的中放電路很容易產(chǎn)生自激，因此在現(xiàn)代音響系統(tǒng)中大都采用集成電路中頻放大器，如TA7640AP等。

TA7640AP內(nèi)部FM集成電路中頻放大器及鑒頻器的電路如圖2－9所示。該部分信號(hào)流程如下：

由高頻調(diào)諧器的中頻選頻網(wǎng)絡(luò)選出的調(diào)頻中頻信號(hào)，經(jīng)10.7MHz陶瓷濾波器形成所需要的中頻頻率特性后，從15腳送入內(nèi)部的中頻放大電路，放大后的中頻信號(hào)從內(nèi)部送到鑒頻器進(jìn)行鑒頻，鑒頻后得到的音頻信號(hào)經(jīng)內(nèi)部AM/FM開(kāi)關(guān)從第9腳輸出。

3．自動(dòng)頻率控制（AFC）電路

1）AFC電路的作用與組成

對(duì)于調(diào)頻接收機(jī)來(lái)講，由于工作頻率較高，本振頻率很容易受環(huán)境溫度或電源電壓變化等因素影響而產(chǎn)生漂移，其結(jié)果不僅會(huì)使調(diào)諧器的接收性能發(fā)生變化，甚至?xí)G失電臺(tái)信號(hào)。為此，在調(diào)頻接收機(jī)中增加了AFC電路，其作用就是補(bǔ)償本振頻率的漂移，自動(dòng)跟蹤電臺(tái)信號(hào)，保持接收穩(wěn)定。圖2－32為AFC電路的組成框圖。圖2－32

AFC電路組成框圖

2）AFC電路工作原理

由圖2－32可看出，AFC電路是一個(gè)閉環(huán)控制回路。當(dāng)本振頻率發(fā)生漂移時(shí)，經(jīng)混頻后輸出的差頻也偏離了10.7MHz，經(jīng)FM解調(diào)后就可得到正比于這個(gè)偏差大小的直流電壓。用這個(gè)直流電壓去控制本振回路中的可控元件（變?nèi)荻O管）兩端的電壓，即可使本振回路的總電容量發(fā)生變化，從而使本振頻率改變，直到輸出為10.7MHz為止。

4．限幅器

1）限幅器的作用與要求

調(diào)頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中，由于受到各種干擾（包括機(jī)內(nèi)噪聲、內(nèi)部干擾和外部干擾等）的影響，信號(hào)的幅度會(huì)發(fā)生一定程度的變化。對(duì)調(diào)頻調(diào)諧器來(lái)講，會(huì)產(chǎn)生“寄生調(diào)幅”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響聲音的質(zhì)量。

限幅器的作用就是切除調(diào)頻信號(hào)中的寄生調(diào)幅，提供恒定的調(diào)頻輸出，并保持輸入信號(hào)的調(diào)制規(guī)律不變。在調(diào)頻調(diào)諧器中，正是由于采用了限幅器，才使得其抗干擾能力與調(diào)幅調(diào)諧器相比得到了很大提高。對(duì)調(diào)頻信號(hào)來(lái)講，由于所傳送的信號(hào)反映在高頻載波的頻率變化上，因此可用限幅電路把超過(guò)限幅電平的外來(lái)干擾或寄生調(diào)幅抑制掉，得到等幅的調(diào)頻信號(hào)，再經(jīng)鑒頻后得到不失真的原調(diào)制信號(hào)。但對(duì)于調(diào)幅波來(lái)講，由于干擾信號(hào)疊加在要傳輸?shù)恼{(diào)幅波上，若使用限幅器，就會(huì)使傳輸信號(hào)的調(diào)制規(guī)律發(fā)生很大變化，檢波后恢復(fù)出的原調(diào)制信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重失真。

為使限幅器能正常工作，要求輸入信號(hào)的幅度要大于限幅器的門(mén)限值，否則限幅器將不起作用。因此，在調(diào)頻調(diào)諧器中，要求中頻放大器的增益要高些。

2）限幅器的種類和工作原理

常用的限幅器有二極管限幅器、三極管限幅器和差動(dòng)限幅器等幾種，F(xiàn)M調(diào)諧器的限幅器電路都設(shè)置在集成電路中頻放大器內(nèi)部。

利用二極管可以構(gòu)成兩種形式的限幅器。一是用二極管并聯(lián)在中頻放大器集電極初級(jí)調(diào)諧回路上構(gòu)成阻尼二極管，當(dāng)中放管輸出信號(hào)電壓過(guò)大時(shí)，阻尼二極管的正向動(dòng)態(tài)電阻減小，使諧振回路的Q值降低，放大器的增益降低，從而使放大器輸出信號(hào)的幅度限制在某一固定電平上。另一種形式是用雙向二極管并聯(lián)在中頻放大器調(diào)諧回路的次級(jí)上，當(dāng)中放輸出電壓幅度大于二極管正向壓降時(shí)，兩個(gè)二極管交替導(dǎo)通，使放大器的負(fù)載阻抗變小，增益降低。這樣就可把中放的輸出電壓限制在兩個(gè)二極管的正向結(jié)壓降上，從而達(dá)到限幅的目的。

5.鑒頻器

1）鑒頻器的作用及性能要求

鑒頻是頻率調(diào)制的逆過(guò)程。鑒頻器的作用就是從調(diào)頻波中檢出調(diào)制信號(hào)。鑒頻器又稱頻率檢波器或調(diào)頻檢波器。

對(duì)于單聲道調(diào)頻調(diào)諧器，鑒頻后輸出的是調(diào)制在載波上的音頻信號(hào)；對(duì)于調(diào)頻立體聲調(diào)諧器，鑒頻后輸出的則是調(diào)制在主載波上的立體聲復(fù)合信號(hào)。對(duì)鑒頻器的性能一般有如下幾個(gè)方面的要求：

（1）非線性失真要小。鑒頻器失真小，鑒頻輸出信號(hào)與原來(lái)的調(diào)制信號(hào)相比才不會(huì)失真。

（2）鑒頻靈敏度要高。鑒頻靈敏度指的是在中心頻率附近，單位頻偏所引起的輸出電壓的變化量。在輸入同樣頻偏的調(diào)頻波時(shí)，靈敏度越高，鑒頻能力越強(qiáng)，解調(diào)輸出的信號(hào)幅度越大。

（3）通頻帶寬度要適當(dāng)。一般立體聲調(diào)諧器，鑒頻器頻帶寬度有300kHz就已足夠了。通頻帶過(guò)寬，靈敏度就會(huì)下降。

2）鑒頻器的種類與工作原理

鑒頻器的種類很多，如相位鑒頻器、比例鑒頻器、陶瓷濾波器鑒頻器、移相乘法型鑒頻器和鎖相環(huán)鑒頻器等。前三種一般用在分立元件鑒頻電路中，后兩種多用在集成電路鑒頻器中。下面對(duì)幾種常用的鑒頻器電路作一簡(jiǎn)單分析。

對(duì)于比例鑒頻器，由于其本身具有限幅作用，它對(duì)外來(lái)的寄生調(diào)幅干擾有較好的抑制作用，因此采用這種鑒頻器的調(diào)諧器一般不再設(shè)專門(mén)的限幅電路。另外，比例鑒頻器噪聲小，頻率響應(yīng)好，故在早期的分立元件調(diào)諧器中使用很普遍。（1）移相乘法型鑒頻器。移相乘法型鑒頻器，又稱正交鑒頻器。它由移相器、鑒相器和低通濾波器（LPF）組成，電路框圖如圖2－33（a）所示。調(diào)頻中頻信號(hào)一路直接送給鑒相器，另一路經(jīng)過(guò)90°移相后，再與原中頻信號(hào)在鑒相器中進(jìn)行相位比較，產(chǎn)生出幅度隨二者之間相位差而變化的信號(hào)，再經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波，就可得到原音頻調(diào)制信號(hào)。圖2－33移相乘法型鑒頻器圖2－33（b）是集成電路TA7640AP內(nèi)部的鑒頻電路，其第11腳外接移相網(wǎng)絡(luò)，第9腳外接低通濾波器。IC內(nèi)部的晶體管V1~V6組成雙差分乘法器，其兩個(gè)輸入信號(hào)，一個(gè)是來(lái)自中放的調(diào)頻中頻信號(hào)u1，另一個(gè)是經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)將調(diào)頻信號(hào)的頻偏轉(zhuǎn)變成相移的信號(hào)u2。設(shè)u1、u2分別為u1=u1mcos

0t

u2=u2mcos（

0t+

）（2－11）（2－12）式中，u1m、u2m分別為u1和u2的幅值；ω0為中頻信號(hào)的角頻率；φ為中頻信號(hào)的相移角度，它隨信號(hào)頻率而變化的特性如圖2－34（a）所示。經(jīng)雙差分乘法器后輸出的信號(hào)電壓為（2－13）

從第9腳輸出的信號(hào)u0經(jīng)外接低通濾波器濾掉高頻分量后，可得到與相移有關(guān)的音頻信號(hào)u′，即上式中的第一項(xiàng)：（2－14）由（2－14）式可看出，當(dāng)u1與u2之間的相移φ=90°時(shí)，輸出的音頻電壓u′=0；當(dāng)φ>90°時(shí)，u′<0；當(dāng)φ<90°時(shí)，u′>0。對(duì)應(yīng)的輸出電壓u′與相移φ之間的關(guān)系曲線如圖2－34（b）所示。圖2－34移相乘法型鑒頻器特性曲線綜上所述，當(dāng)輸入信號(hào)頻率f改變時(shí)，u1與u2之間的相移φ隨之改變，從而使音頻輸出電壓u′跟著改變。u′隨f而變化的關(guān)系曲線，即鑒頻曲線如圖2－34（c）所示。

移相乘法型鑒頻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于集成電路中。此外，還有一種由陶瓷濾波器等元件組成的陶瓷鑒頻器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用調(diào)整、易于集成化等優(yōu)點(diǎn)，因而在集成電路中用的也越來(lái)越多。（2）鎖相環(huán)（PLL）鑒頻器。鎖相環(huán)鑒頻器是在集成移相乘法鑒頻器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的又一種新的鑒頻器。它由鑒相器、低通濾波器和壓控振蕩器等三部分組成，如圖2－35所示。

圖中，鑒相器的兩個(gè)輸入信號(hào)，一個(gè)是由中頻放大電路輸出的中頻信號(hào)f（f≈10.7MHz），另一個(gè)是由壓控振蕩器輸出的振蕩信號(hào)f0（f0=10.7MHz）。f和f0在鑒頻器中進(jìn)行相位比較：圖2－35鎖相環(huán)鑒頻器方框圖圖中，鑒相器的兩個(gè)輸入信號(hào)，一個(gè)是由中頻放大電路輸出的中頻信號(hào)f（f≈10.7MHz），另一個(gè)是由壓控振蕩器輸出的振蕩信號(hào)f0（f0=10.7MHz）。f和f0在鑒頻器中進(jìn)行相位比較：

①當(dāng)f=f0=10.7MHz時(shí)，鑒相器的輸出電壓等于零；

②當(dāng)f>f0時(shí)，鑒相器輸出一個(gè)正極性的校正電壓，這個(gè)電壓迫使壓控振蕩器的振蕩頻率升高，直到f=f0；

③當(dāng)f<f0時(shí)，鑒相器又輸出一個(gè)負(fù)極性的校正電壓，這個(gè)電壓迫使壓控振蕩器的振蕩頻率降低，直到f=f0。

6．去加重電路

1）預(yù)加重

在調(diào)頻廣播中，調(diào)頻指數(shù)mf越大，調(diào)頻波的抗干擾能力就越強(qiáng)，但隨著信號(hào)調(diào)制頻率的升高，調(diào)頻指數(shù)mf要下降，這就勢(shì)必會(huì)造成高音頻信號(hào)的信噪比下降。為提高調(diào)制信號(hào)的信噪比，在調(diào)頻廣播的發(fā)射機(jī)中要人為地提升高音頻信號(hào)的幅度，加大頻偏，使mf隨調(diào)制信號(hào)頻率的增加而增大。這種在發(fā)射機(jī)中將高音頻信號(hào)幅度提升的過(guò)程稱為預(yù)加重。

2）去加重

由于在發(fā)射機(jī)中人為地對(duì)高音頻信號(hào)進(jìn)行了預(yù)加重，因此，在接收端解調(diào)后要進(jìn)行去掉加重量的處理，這個(gè)過(guò)程稱之為去加重。這樣，經(jīng)過(guò)預(yù)加重和去加重處理后，調(diào)制信號(hào)的幅度并未發(fā)生改變，而高音頻端的噪聲卻得到了削弱。

為真實(shí)地重現(xiàn)原調(diào)制信號(hào)，接收機(jī)中去加重的量必須等于發(fā)射機(jī)中預(yù)加重的量。預(yù)加重和去加重在電路中均可以通過(guò)RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)一般規(guī)定為50μs。

應(yīng)注意，去加重電路在單聲道調(diào)頻接收機(jī)中應(yīng)直接位于鑒頻器的后面，而在調(diào)頻立體聲接收機(jī)中應(yīng)位于立體聲解碼器的后面。

7．立體聲解碼器

1）立體聲解碼器的作用與性能要求

調(diào)頻立體聲中頻信號(hào)經(jīng)鑒頻器解調(diào)后輸出的不是原左、右聲道的音頻信號(hào)，而是立體聲復(fù)合信號(hào)。因此還需要進(jìn)一步解調(diào)，才能得到左、右聲道的音頻信號(hào)。立體聲解碼器的作用就是完成這一解調(diào)任務(wù)。

立體聲解碼器是調(diào)頻接收機(jī)中的關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣直接影響立體聲的重現(xiàn)效果。對(duì)立體聲解碼器主要有以下幾個(gè)方面的要求：（1）左、右聲道分離度要好。由于電磁感應(yīng)等原因，當(dāng)一個(gè)聲道的信號(hào)串到另一個(gè)聲道中去后會(huì)引起串音現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)直接影響到聲像的正確定位，使立體聲效果變差。當(dāng)串音大小隨頻率顯著變化時(shí)，還會(huì)引起聲像模糊，清晰度降低等現(xiàn)象。

左、右聲道串音的大小是用分離度來(lái)表示的。分離度是立體聲解碼器的一個(gè)重要指標(biāo)，它是指某聲道的輸出電壓VL與串入該聲道的另一聲道的輸出電壓ΔVR之比，即一般要求此值要大于25dB。（2）左、右聲道平衡度要好。平衡度是指左、右聲道輸出電平的一致性。分離后的左、右聲道輸出電平應(yīng)盡量一致，否則就會(huì)影響聲像定位。平衡度常用兩聲道電平差ΔP來(lái)表示，即式中，PL為左聲道輸出功率；PR為右聲道輸出功率。一般要求在全頻帶范圍內(nèi)左、右聲道輸出電平之差要小于1.5dB。（3）左、右聲道非線性串音要小。當(dāng)頻率為f的正弦波加到某一聲道時(shí)，若在該聲道輸出端測(cè)得該頻率的基波分量為a，而在另一個(gè)聲道輸出端測(cè)得該頻率的二次、三次、……諧波分量為b2、b3、…，則該聲道向另一個(gè)聲道的非線性串音S′可表示為一般要求非線性串音要小于-40dB。（4）左、右聲道相位差要小。相位差是決定聲源方向的重要條件之一，兩聲道相位差太大，會(huì)使聲源定位發(fā)生偏移，影響立體聲效果。一般要求在200~3500Hz范圍內(nèi)應(yīng)小于45°，3500Hz以上每倍頻程允許增大15°，200Hz以下每倍頻程允許增大25°。

2）立體聲解碼器的類型與工作原理

立體聲解碼器按照解調(diào)方式的不同，可分為頻率分離式和時(shí)間分割式兩種，也可分為矩陣式、開(kāi)關(guān)式、包絡(luò)檢波式和鎖相環(huán)式等多種。矩陣式屬于頻率分離方式，開(kāi)關(guān)式和包絡(luò)檢波式屬于時(shí)間分割方式，鎖相環(huán)式是把鎖相技術(shù)用于立體聲解碼的一種方式。下面對(duì)它們的基本工作原理和特點(diǎn)作一簡(jiǎn)單介紹。

（1）矩陣式解碼器。矩陣式解碼器是根據(jù)立體聲復(fù)合信號(hào)中各種成分所占有的頻譜不同，利用不同的濾波器把主信號(hào)、副信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)分離開(kāi)來(lái)，再進(jìn)一步解調(diào)出左、右聲道音頻信號(hào)。矩陣式解碼器方框圖如圖2－36所示。圖2－36矩陣式解碼器方框圖矩陣式解碼器主要由復(fù)合信號(hào)放大器、0~15kHz低通濾波器、23~53kHz帶通濾波器、19kHz導(dǎo)頻信號(hào)選頻網(wǎng)絡(luò)、副載波發(fā)生器、調(diào)幅波復(fù)原電路、振幅檢波電路、矩陣電路和去加重電路等組成。工作原理簡(jiǎn)述如下：

由鑒頻器輸出的立體聲復(fù)合信號(hào)，經(jīng)復(fù)合信號(hào)放大器放大后，分為三路送到三個(gè)不同的濾波器。第一路送到0~15kHz的低通濾波器中，將主信號(hào)分離出來(lái)后，再經(jīng)分離度調(diào)節(jié)電位器進(jìn)行適當(dāng)衰減后送到矩陣電路；第二路送到23~53kHz的帶通濾波器，把副信號(hào)分離出來(lái)后送調(diào)幅波復(fù)原電路。由于副信號(hào)是平衡調(diào)幅波，要變成普通調(diào)幅波首先要恢復(fù)副載波；第三路送19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)選頻網(wǎng)絡(luò)，選出導(dǎo)頻信號(hào)后去控制副載波發(fā)生器，產(chǎn)生兩倍頻的，即38kHz的副載波加到調(diào)幅波復(fù)原電路，就可恢復(fù)出普通調(diào)幅波。最后，利用兩個(gè)特性相反的振幅檢波器對(duì)普通調(diào)幅波的上下包絡(luò)進(jìn)行包絡(luò)檢波，得到兩個(gè)相位相反的差信號(hào)L-R和-（L-R），再送到矩陣電路去與主信號(hào)一起進(jìn)行線性運(yùn)算后就可得到左、右聲道音頻信號(hào)。

矩陣式解碼器不但使用的濾波器多，而且對(duì)濾波器的幅頻特性和相頻特性要求很嚴(yán)格，加之調(diào)整比較困難，以及因和信號(hào)與差信號(hào)到達(dá)矩陣電路的路徑不同，容易出現(xiàn)相位差和幅度差，使分離度下降，目前已被開(kāi)關(guān)式解碼器和鎖相環(huán)式解碼器所代替。（2）開(kāi)關(guān)式解碼器。開(kāi)關(guān)式解碼器方框圖如圖2－37所示。它包括復(fù)合信號(hào)放大與分離電路、開(kāi)關(guān)電路、副載波發(fā)生器、去加重電路、立體聲自動(dòng)切換及立體聲指示燈驅(qū)動(dòng)電路等。

由前述立體聲復(fù)合信號(hào)波形的形成過(guò)程可以看到，立體聲復(fù)合信號(hào)波形的正峰值與左聲道信號(hào)相對(duì)應(yīng)，負(fù)峰值與右聲道信號(hào)相對(duì)應(yīng)，這樣可直接利用一個(gè)38kHz的副載波作為開(kāi)關(guān)信號(hào)，分別對(duì)復(fù)合信號(hào)的正、負(fù)峰值進(jìn)行取樣，就可以得到左、右聲道的音頻信號(hào)。圖2－37開(kāi)關(guān)式解碼器方框圖該解碼器工作過(guò)程如下：

從鑒頻器輸出的立體聲復(fù)合信號(hào)，經(jīng)復(fù)合信號(hào)放大與分離電路處理后，分為主、副信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)兩部分。主、副信號(hào)被送到開(kāi)關(guān)電路的輸入端。19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)被送到副載波發(fā)生器進(jìn)行二次倍頻，形成38kHz的副載波信號(hào)，此信號(hào)作為開(kāi)關(guān)信號(hào)也被加到開(kāi)關(guān)電路中，對(duì)立體聲復(fù)合信號(hào)的正峰值和負(fù)峰值進(jìn)行識(shí)別和取樣，檢出左、右聲道信號(hào)，再經(jīng)去加重電路后即獲得左、右聲道的音頻信號(hào)。另外，38kHz的副載波信號(hào)還作為立體聲指示燈驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使指示燈在立體聲狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮。

開(kāi)關(guān)式解碼器克服了頻率分離式解碼器的缺點(diǎn)，具有電路簡(jiǎn)單、性能好、調(diào)整方便、易于集成化等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。（3）鎖相環(huán)式解碼器。鎖相環(huán)式解碼器是開(kāi)關(guān)式解碼器與鎖相技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的問(wèn)世使調(diào)頻立體聲解碼器的性能有了很大的提高