電容耦合相位鑒頻器實驗

 
一、      實驗目的
15．      進一步學習掌握頻率解調相關理論。
16．      了解電容耦合回路相位鑒頻器的工作原理。
3. 了解鑒頻特性（S形曲線的調試與測試方法。
二、實驗使用儀器
1．電容耦合相位鑒頻器實驗板
2．20MH雙蹤示波器
3. 萬用表
4.掃頻儀{鑒頻特性（S形曲線）觀察為選做內容，本步驟實驗做的話需要掃頻儀}
三、實驗基本原理與電路
1. 實驗基本原理
從調頻波中取出原來的調制信號，稱為頻率檢波，又稱鑒頻。完成鑒頻功能的電路，稱為鑒頻器。在調頻波中，調制信息包含在高頻振蕩頻率的變化量中，所以調頻波的解調任務就是要求鑒頻器輸出信號與輸入調頻波的瞬時頻移成線性關系。
鑒頻器實際上包含兩個部分：①借助于諧振電路將等幅的調頻波轉換成幅度隨瞬時頻率變化的調幅調頻波，② 用二極管檢波器進行幅度檢波，以還原出調制信號。
根據(jù)工作原理鑒頻器可分為：斜率鑒頻器、參差調諧鑒頻器、相位鑒頻器、比例鑒頻器、
脈沖計數(shù)式鑒頻器、鎖相鑒頻器
本實驗采用的是相位鑒頻器。相位鑒頻器是利用回路的相位-頻率特性來實現(xiàn)調頻波變換為調幅調頻波的。它是將調頻信號的頻率變化轉換為兩個電壓之間的相位變化，再將這相位變化轉換為對應的幅度變化，然后利用幅度檢波器檢出幅度的變化。
相位鑒頻器由頻相轉換電路和鑒相器兩部分組成。輸入的調頻信號經(jīng)正、反向并聯(lián)二極管D1、D2限幅之后，加到放大器T的基極上。放大管的負載是頻相轉換電路，該電路是通過電容CV3耦合的雙調諧回路。初級和次級都調諧在中心頻率上。初級回路電壓直接加到次級回路中的串聯(lián)電容C4、C5的中心點上，作為鑒相器的參考電壓；同時，又經(jīng)電容CV3耦合到次級回路，作為鑒相器的輸入電壓，即加在L2兩端用表示。鑒相器采用兩個并聯(lián)二極管檢波電路。檢波后的低頻信號經(jīng)RC濾波器輸出。圖7-1頻率電壓轉換原理圖。

 
圖7-1頻率電壓轉換原理圖。
 
2. 電容耦合相位鑒頻器實驗原理圖
電容耦合相位鑒頻器實驗原理如圖7-2。

圖7-2  電容耦合相位鑒頻器實驗電路
 
四、實驗內容
 1．調頻-鑒頻過程觀察：用示波器觀測調頻器輸入、輸出波形，鑒頻器輸入、輸出波形；
2．鑒頻特性（S形曲線）觀察（選做）；
3．觀察初級回路電容、次級回路電容、耦合電容變化對FM波解調的影響；
4．觀察初級回路電容、次級回路電容、耦合電容變化對S形特性曲線的影響。
五、實驗步驟
五、實驗步驟
1. 在實驗箱主板上插上實驗用電容耦合回路相位鑒頻器和變容二極管調頻器模塊，接通實驗箱上電源開關電源指標燈點亮。
 
   2.調頻-鑒頻過程觀察
用示波器觀測調頻器輸入、輸出波形，鑒頻器輸入、輸出波形
用實驗六變容二極管調頻器模塊產(chǎn)生FM波（示波器監(jiān)視），并將調頻器單元的輸出連接到鑒頻器單元的輸入IN上。
用雙蹤示波器觀察變容二極管調頻模塊的輸入信號波形和鑒頻輸出信號（OUT）波形，如果波形不好，可調整VC₁、VC₂、VC₃，W1使鑒頻器輸出波形幅值盡可能大、波形盡可能好。
 將變容二極管調頻模塊的輸入信號波形與鑒頻輸出信號（OUT）波形畫在實驗報告紙上并作比較。
如果變容二極管調頻器模塊上 增大調制信號幅度，則鑒頻器輸出信號幅度亦會相應增大 。
3．鑒頻特性（S形曲線）觀察（選做）
 掃頻儀輸出信號接在電容耦合回路相位鑒頻器模塊的輸入端，掃頻器輸入端接在電容耦合回路相位鑒頻器輸出端，觀測鑒頻特性曲線（S曲線），調整容耦合回路相位鑒頻器模塊的級回路電容CV2，使S曲線形狀較好，即鑒頻靈敏度、頻帶寬度、線性度最好 。
六、實驗報告要求
1．將變容二極管調頻模塊的輸入信號波形與鑒頻輸出信號（OUT）波形畫在實驗報告紙上并作比較。
2．分析鑒頻器模塊的回路電容CV2、耦合電容CV3對鑒頻性能的影響。
3．總結由本實驗所獲得的體會。