1、第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.1 高频调谐器的功用及性能要求高频调谐器的功用及性能要求6.2 高频调谐器的功能电路分析高频调谐器的功能电路分析 6.3 TDQ3型调谐器电路分析型调谐器电路分析 6.4 频道预置器频道预置器 第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.1 高频调谐器的功用及性能要求高频调谐器的功用及性能要求 6.1.1 高频调谐器的原理及功用高频调谐器的原理及功用高频调谐器又叫频道选择器高频调谐器又叫频道选择器,俗称高频头俗称高频头。选频原理：同时改变输入回路、高放、本振回路的调谐参数选频原理：
2、同时改变输入回路、高放、本振回路的调谐参数。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)高频调器作用高频调器作用:(1)选频选频：从接收天线中感应的许多电信号中：从接收天线中感应的许多电信号中,通过输入回路和高放级回路选择出需要通过输入回路和高放级回路选择出需要的电视频道节目。的电视频道节目。(2)放大放大：将选择出的高频电视信号：将选择出的高频电视信号(包括图像和伴音高频信号包括图像和伴音高频信号),经高频放大器放大经高频放大器放大,提提高灵敏度高灵敏度,并满足混频器所需要的幅度。并满足混频器所需要的幅度。(3)变频变频：通过混频器将图像高频信号：通过混频器将图像高频信号(fP)和伴音
3、高频信号和伴音高频信号(fS)变换成各自固定的图像变换成各自固定的图像中频中频(fPI)和第一伴音中频和第一伴音中频(fSI)信号信号,然后送到中频放大器。然后送到中频放大器。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)高频调谐器的分类高频调谐器的分类:1、机械调谐、机械调谐通过改变通过改变电感电感进行频道选择。开关每转动一档进行频道选择。开关每转动一档,就可切换一就可切换一个频道个频道,不需另加选台装置。电性能稳定不需另加选台装置。电性能稳定,维修调整均方便。维修调整均方便。主要缺点是体积大、机械结构复杂主要缺点是体积大、机械结构复杂,并且机械触点多并且机械触点多,用久易用久易发生接触
4、不良发生接触不良。2、电调谐、电调谐通过改变回路中的通过改变回路中的电容电容进行频道选择，采用变容二极管代替进行频道选择，采用变容二极管代替可变电容。无机械触点、可变电容。无机械触点、寿命长。寿命长。在波段范围内频率连续可在波段范围内频率连续可调调,但频率位置不能固定但频率位置不能固定,在更换台时需临时调整，或者多路在更换台时需临时调整，或者多路频道预选器。频道预选器。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.1.2 对高频头的主要性能要求对高频头的主要性能要求 1.噪声系数小、噪声系数小、功率增益高、功率增益高、放大器工作稳定放大器工作稳定电视机整机输出信噪比的好坏电视机整机输出
5、信噪比的好坏,主要取决于调谐器高放主要取决于调谐器高放级噪声系数的大小。级噪声系数的大小。多级放大器总的噪声系数可以表示为多级放大器总的噪声系数可以表示为 一般要求高频头的功率增益一般要求高频头的功率增益20 dB,噪声系数低于噪声系数低于8 dB。.11213121ppFpFFFAANANNN第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.具有足够的通频带宽度和良好选择性具有足够的通频带宽度和良好选择性 高频调谐器应该具有从接收天线感应得到的各种电磁信高频调谐器应该具有从接收天线感应得到的各种电磁信号中选取所需要的频道信号、抑制邻频道干扰、镜像干号中选取所需要的频道信号、抑制邻频道干扰
6、、镜像干扰和中频干扰的能力。扰和中频干扰的能力。一般要求高频调谐器镜频抑制比一般要求高频调谐器镜频抑制比(IMR)大于大于40 dB,中频中频抑制比抑制比(IFR)应大于应大于50 dB。高频调谐器的频率响应曲线由输入回路、高放、混频高频调谐器的频率响应曲线由输入回路、高放、混频级及其耦合回路的频率响应所决定。希望通带不要太宽，级及其耦合回路的频率响应所决定。希望通带不要太宽，增益变化平稳增益变化平稳 第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)3.与天线、与天线、馈线有良好的匹配关系馈线有良好的匹配关系为了完全吸收天线的发射功率，要求为了完全吸收天线的发射功率，要求高频头输入阻抗与馈高
7、频头输入阻抗与馈线的输出阻抗线的输出阻抗匹配，高频头的匹配，高频头的输出阻抗与天线分支器输入输出阻抗与天线分支器输入阻抗阻抗匹配。匹配。调谐器输入、输出阻抗均设计为调谐器输入、输出阻抗均设计为75。采用特性阻抗为采用特性阻抗为75 的同轴电缆线直接相连就可以匹配。的同轴电缆线直接相连就可以匹配。同轴电缆同轴电缆第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)半波折合振子引向天线半波折合振子引向天线扁馈线扁馈线300天线匹配器X型全频道天线型全频道天线当采用特性阻抗为当采用特性阻抗为300的半波折合振子引向天线或的半波折合振子引向天线或X型全型全频道天线时频道天线时,除采用特性阻抗为除采用特性
8、阻抗为300扁平双导线作馈线外扁平双导线作馈线外,还在馈线和调谐器之间接入天线匹配器。还在馈线和调谐器之间接入天线匹配器。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)4.高放级应设有自动增益控制电路高放级应设有自动增益控制电路一般要求自动增益控制范围应达到一般要求自动增益控制范围应达到20 dB以上以上,以保证以保证当天线输入电平当天线输入电平,在一定范围内变化时在一定范围内变化时,视放输出电压基本视放输出电压基本保持幅度稳定。保持幅度稳定。5.本机振荡的频率稳定度要高本机振荡的频率稳定度要高,且对外辐射小且对外辐射小通常要求通常要求VHF段本振漂移小于段本振漂移小于300 kHz,UH
9、F段本振段本振漂移小于漂移小于500 kHz。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2 高频调谐器的功能电路分析高频调谐器的功能电路分析 6.2.1 机械调谐与电子调谐原理机械调谐与电子调谐原理一、一、机械调谐机械调谐开关式高频头开关式高频头,每个频道的输入线圈、每个频道的输入线圈、高放负载线圈和本机振荡高放负载线圈和本机振荡线圈都是独立的线圈都是独立的,因此在频道切换时互相不干扰。因此在频道切换时互相不干扰。在每个被切换在每个被切换线圈内部都有一个可调节的铜芯线圈内部都有一个可调节的铜芯,可以通过齿轮机构分别微调可以通过齿轮机构分别微调,一一次调准后次调准后,就不再需要重新调
10、节。就不再需要重新调节。缺点是由于触点多而产生机械缺点是由于触点多而产生机械故障。故障。转盘式高频头转盘式高频头,它们的线圈在它们的线圈在15频道和频道和612频道中频道中,有些是共用有些是共用的的,用一个可变电感进行微调。用一个可变电感进行微调。因为线圈与线圈之间互相牵制因为线圈与线圈之间互相牵制,所所以调试比较麻烦以调试比较麻烦,在更换频道时都需要重新进行微调。在更换频道时都需要重新进行微调。但触点少但触点少,结构紧凑、结构紧凑、机械故障可能性小。机械故障可能性小。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)二、二、电子调谐原理电子调谐原理 1.变容二极管及电子调谐基本原理变容二极管
11、及电子调谐基本原理变容二极管实质上就是一个结电容变容二极管实质上就是一个结电容Cj随外加反向偏随外加反向偏压变化范围比较大的压变化范围比较大的PN结晶体二极管。结晶体二极管。结电容可表示为结电容可表示为nRUCCj)1(0偏压偏压 UR为零时的为零时的结电容结电容PN结上的直流偏结上的直流偏压压PN结上的扩散电结上的扩散电位位PN结杂质浓度有结杂质浓度有关的常数关的常数变容二极管工作在变容二极管工作在反向偏压反向偏压状态，否则结电阻很低，谐振状态，否则结电阻很低，谐振不能工作。不能工作。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)sjNMcRCQCCN16电容变比电容变比高频无载品质因数
12、高频无载品质因数反向偏压反向偏压UR越高越高,则则Cj越小越小,Q值越高。值越高。反之则反之则Q 值就低。值就低。调节变容二极管外加负偏压就可以改变其电容，以及调谐回路调节变容二极管外加负偏压就可以改变其电容，以及调谐回路频率来改变频道。频率来改变频道。RS为体电阻，半导体材料决定为体电阻，半导体材料决定,小于小于2第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)电子调谐原理电路电子调谐原理电路调节电位器调节电位器R来改变变容管外加负偏压，从而改变电容，来改变变容管外加负偏压，从而改变电容，改变调谐回路频率来选台。改变调谐回路频率来选台。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.
13、波段覆盖和电子开关波段覆盖和电子开关已知变容管已知变容管2CB14的的CM=18 pF、CN=3 pF谐振回路的频率为谐振回路的频率为45.262121)(21210NMMNNMjjjjCCLCLCffCCLCCCCCLf变容管变容管2CB14使谐振回路使谐振回路频率最大变比频率最大变比第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)电视电视VHF频段频段:第第1频道频道f0为为52.5MHz,第第12频道频道f0为为219 MHz,其比值为其比值为4.17 所以所以 2CB14变容管不能满足覆盖变容管不能满足覆盖VHF全波段的要求。全波段的要求。需将需将VHF范围内的范围内的12个频道划分
14、为两个波段个频道划分为两个波段,15频道为频道为低频段低频段,612频道为高频段。采用频道为高频段。采用电子开关电子开关切换电感线圈。切换电感线圈。低频段低频段(15频道频道)频率变比为频率变比为变容管电容覆盖系数变容管电容覆盖系数NC1=N21=2.8268.15.52881MHzMHzN第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)高频段高频段(612频道频道)频率变比为频率变比为则变容管电容覆盖系数则变容管电容覆盖系数NC2=N22=1.64。这样这样,2CB14就都能满足频率覆盖的设计要求。就都能满足频率覆盖的设计要求。28.11712192MHzMHzNS接通接通-4V,电子开关
15、电子开关VD1、VD2截止截止,相当开路相当开路,这时初级回路电为这时初级回路电为L1+L2,次级回路电感为次级回路电感为L3+L4,回回路工作在路工作在15频道频道。当当S接通接通+12 V,VD1 及及VD2导通导通,L2及及L4被短路被短路,则初级回路电感则初级回路电感为为L1、次级回路电感为、次级回路电感为L3,这时这时回路工作在回路工作在612频道频道第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2.2 输入回路输入回路作用作用:频道选择频道选择(选台选台)阻抗匹配；阻抗匹配；抑制中频干扰和邻频道信号干扰；抑制中频干扰和邻频道信号干扰；对于天线的强输入信号给予一定的衰减。对于
16、天线的强输入信号给予一定的衰减。选频电路：选频电路：选频及阻抗匹配选频及阻抗匹配中频抑制电路：中频抑制电路：消除中频干扰信号消除中频干扰信号天线匹配器：天线匹配器：馈线与调谐器之间的阻抗匹配馈线与调谐器之间的阻抗匹配第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)图 6-6 高频头常用的选频电路 一、一、选频电路选频电路选频电路通常都是由电感和电容组成的选频电路通常都是由电感和电容组成的单调谐的谐振回路。单调谐的谐振回路。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)1.实现阻抗匹配实现阻抗匹配通过通过电感抽头电感抽头和和电容分压电容分压方式与馈线及高放级连接。方式与馈线及高放级连接。馈
17、线输入馈线输入高放级高放级第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)选频电路输入电阻选频电路输入电阻 sssRLLLRnnnR22)221()221(等效负载电阻等效负载电阻iiRCCCR2221)(选频电路本身损耗选频电路本身损耗要实现输入端和输出端的阻抗匹配，必须满足要实现输入端和输出端的阻抗匹配，必须满足 00iisRRRRR结论：只要选择适当的结论：只要选择适当的L1L2C1C2的比值就可达到满意的阻抗匹的比值就可达到满意的阻抗匹配，获得最大功率输出。配，获得最大功率输出。R0=0LQ0第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.选频电路的谐振频率和选择性选频电路的谐
18、振频率和选择性选频电路的谐振频率选频电路的谐振频率:LCf210BfQL0有载品质因数有载品质因数QL（电路的选择性）（电路的选择性）f0为频道中心频率、为频道中心频率、B为频道的通带为频道的通带,一般取一般取B=8 MHz。L=L1+L2频道越高，有载品质因数越高。频道越高，有载品质因数越高。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)二、二、中频抑制电路中频抑制电路作用：提高高频头对中频干扰信号的抑制能力作用：提高高频头对中频干扰信号的抑制能力（a）并接在输入端的并接在输入端的LC串联谐振电路，对中频干串联谐振电路，对中频干扰产生谐振，短路中频干扰产生谐振，短路中频干扰。扰。（b）串
19、接在输入端的串接在输入端的LC并联谐振电路，对并联谐振电路，对中频干扰产生并联谐中频干扰产生并联谐振，呈最大阻抗，阻振，呈最大阻抗，阻塞干扰。塞干扰。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)（c）T型高通滤波器型高通滤波器C1C2L1和串联谐振回路和串联谐振回路C3L2和和C4L3组成吸组成吸收电路。收电路。双串联谐振电路将中频短路，对高频信号高阻双串联谐振电路将中频短路，对高频信号高阻，T型高通滤波器对高频信号衰减很小，对中频和以下衰减很大型高通滤波器对高频信号衰减很小，对中频和以下衰减很大。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)（d）由）由L2C2L4构成高通滤波器，
20、构成高通滤波器，L1C1和和L3C3构成并联谐振构成并联谐振电路，组成吸收电路，抑制中频和以下信号。电路，组成吸收电路，抑制中频和以下信号。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)三、三、宽频带平衡宽频带平衡不平衡天线匹配器不平衡天线匹配器 当采用特性阻抗为当采用特性阻抗为300半波折合振子引向天线等室外半波折合振子引向天线等室外天线时天线时,需要在馈线与调谐器之前加天线匹配器。需要在馈线与调谐器之前加天线匹配器。方法方法：将：将300 对称输入变换为对称输入变换为75不对称输出不对称输出,然后再用然后再用75 同轴电缆接入选频电路；同轴电缆接入选频电路；特点特点：它由两个传输线变压
21、器组成：它由两个传输线变压器组成,其结构简单、其结构简单、便宜、便宜、重量轻且具有很宽的传输频带重量轻且具有很宽的传输频带,很适合于高频电路。很适合于高频电路。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)图 6-9 天线匹配器 原理原理：用双股导线并绕在具有高导磁率双孔磁芯上：用双股导线并绕在具有高导磁率双孔磁芯上,每个小每个小孔内各绕一组孔内各绕一组,构成两组构成两组1 1的传输线变压器。的传输线变压器。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2.3 高高 频频 放放 大大 器器第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2.3 高高 频频 放放 大大 器器作用
22、作用：放大高频电视信号：放大高频电视信号,提高信噪比。提高信噪比。要求要求：(1)整机的噪声系数主要由高放级决定整机的噪声系数主要由高放级决定,要求高放级的要求高放级的噪声噪声系数系数5 dB。要求采用噪声系数要求采用噪声系数小于小于3 dB的晶体管。的晶体管。(2)有较高而稳定的功率增益有较高而稳定的功率增益,且要求对不同频道的增益比且要求对不同频道的增益比较均匀。高放级增益约较均匀。高放级增益约20 dB以上以上,频道之间的增益差应小频道之间的增益差应小于于10 dB。(3)具有良好的选择性和足够宽的通频带。要求幅频特性具有良好的选择性和足够宽的通频带。要求幅频特性-3 dB带宽大于带宽大
23、于8 MHz,-6 dB带宽小于带宽小于18MHz。(4)具有自动增益控制作用具有自动增益控制作用,高放级的增益可控范围应高放级的增益可控范围应大于大于20 dB。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)图 6-10 机械式调谐电路原理原理原理 互感耦合双调谐电路（理想的双峰频应曲线）互感耦合双调谐电路（理想的双峰频应曲线）V1为共发射极放大器为共发射极放大器,基极受控基极受控于于AGC,AGC信号通过信号通过R1至基极至基极控制高放增益控制高放增益,并提供给基极偏并提供给基极偏压。压。集电极电压由集电极电压由EC通过通过R4、L1供给供给,R4为直流通路隔离电阻。为直流通路隔离电阻
24、。R3用来决定用来决定AGC起控电压值起控电压值,R2是直流负反馈是直流负反馈,用以稳定用以稳定V1的的工作点工作点,C5为交流旁路电容。为交流旁路电容。C1C2 L1及及C3 C4 L2组成双调谐回路组成双调谐回路V1与与V2阻抗匹配的连接。阻抗匹配的连接。C6为中和电容。当为中和电容。当C1/C2=Ccb/C6时，时，C6的反馈电压与的反馈电压与Ccb的反馈电压的反馈电压大小相等，相位相反，互相抵消大小相等，相位相反，互相抵消 高放管高放管混频管混频管第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)C1L1及变容二极管及变容二极管VDT1初级调谐电初级调谐电路路,C2L2及变容管及变容管
25、VDT2为次级调谐为次级调谐电路电路AGC通过通过V集电极、集电极、L1向向VDT1提供反提供反向偏压，控制谐振频率。向偏压，控制谐振频率。VD和和R1R2为为 VDT1、VDT2直流偏置电直流偏置电路。路。C3为中和电容为中和电容,L3提供提供C3的反馈信号的反馈信号,改变改变L3的绕向和耦合松紧来调节的绕向和耦合松紧来调节反馈中和电压的相位和幅度反馈中和电压的相位和幅度,达到达到良好的中和效果。良好的中和效果。电子调谐式高频放大器电子调谐式高频放大器通过改变初次级调谐回路电容通过改变初次级调谐回路电容(即图中变容二极管即图中变容二极管VDT1和和VDT2)进行频道选择。进行频道选择。高放管
26、高放管互感耦合双调谐电路互感耦合双调谐电路第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)二、二、高频放大器电路分析高频放大器电路分析忽略偏置元件和中和元件忽略偏置元件和中和元件,交流等效电路交流等效电路晶体管等效电路晶体管等效电路第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)1、频率响应、频率响应 为获得良好的谐振曲线为获得良好的谐振曲线,令初、令初、次级两个回路的次级两个回路的谐振频率谐振频率、品品质因数质因数相同相同,即即 在谐振点附近在谐振点附近,次级回路输出电压相对幅值随频率和耦合度的次级回路输出电压相对幅值随频率和耦合度的变化规律为变化规律为)(00 Q)/(,1102102
27、211BfQQQCLCL2222max224)1(2nUUQLLMkQ21相对失谐系数相对失谐系数耦合因数耦合因数第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)得到不同得到不同时的频率响应曲线时的频率响应曲线高放级双调谐回路的频率响应高放级双调谐回路的频率响应 双峰曲线下凹量双峰曲线下凹量双峰间频带宽度双峰间频带宽度 第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.高放级的功率增益高放级的功率增益当耦合双回路的输出达到当耦合双回路的输出达到最大值最大值时（时（=1和和1）,高放达高放达到阻抗匹配，高放的最大功率增益就等于晶体管的最大功到阻抗匹配，高放的最大功率增益就等于晶体管的最大功
28、率增益。率增益。设晶体管输出端与负载阻抗匹配设晶体管输出端与负载阻抗匹配,即即goe=gL第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)高放管最大输出功率为高放管最大输出功率为高放管输入功率为高放管输入功率为设晶体管输出端与负载阻抗匹配设晶体管输出端与负载阻抗匹配,即即goe=gL第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)晶体管最大功率增益为晶体管最大功率增益为 APmax与外电路参数无关与外电路参数无关,而由晶体管本身参数决定。而由晶体管本身参数决定。APmax也即为双调谐高频放大器的最大功率增益。也即为双调谐高频放大器的最大功率增益。因此因此,尽量选择特征频率尽量选择特征频率f
29、T高高、rbb小小、Cbc小的晶体管。小的晶体管。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2.4 本本 机机 振振 荡荡 器器 一、一、对本机振荡器的主要要求对本机振荡器的主要要求(1)振荡频率稳定度高振荡频率稳定度高,电压和温度漂移小。电压和温度漂移小。黑白机要求本振频率偏移小于黑白机要求本振频率偏移小于200 kHz,彩色机则要求小彩色机则要求小于于100 kHz,需另设自动频率控制需另设自动频率控制(AFC)电路。电路。(2)本振频率必须可以微调本振频率必须可以微调,获得最佳
30、接收效果。其频率微调获得最佳接收效果。其频率微调范围一般为范围一般为1.5MHz5 MHz。(3)要求本振辐射要小。要求本振辐射要小。一般本振信号幅度为一般本振信号幅度为100200mV,且且需将整个高频头用金属外壳屏蔽。需将整个高频头用金属外壳屏蔽。(4)本振输出波形要良好本振输出波形要良好,谐波成分要小谐波成分要小,否则将会产生较多的否则将会产生较多的组合频率干扰。组合频率干扰。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)二、二、本机振荡基本电路及分析本机振荡基本电路及分析 1.机械调谐式机械调谐式KP12-2的本振电路的本振电路变形电容三点式振荡电路变形电容三点式振荡电路(科拉普电
31、路科拉普电路)。R2、R3、R4是偏置电阻是偏置电阻,R1 C5为去耦电路为去耦电路 C1C2C3C4与与L1构成并联构成并联谐振回路谐振回路第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)简化本振电路简化本振电路电感电感L1为为 C1与与L1并联后的阻抗并联后的阻抗电路的振荡频率电路的振荡频率)111(1212143210CCCLLCf如果满足如果满足那么那么结论：本振频率由结论：本振频率由L1和和C2决定。决定。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.电子调谐式本振电路的分析电子调谐式本振电路的分析共集电极科拉普电路。共集电极科拉普电路。频段选择电路频段选择电路VDT1的直
32、流偏置电路，的直流偏置电路，改变改变VDT1电容量，频道电容量，频道选择选择去耦电路去耦电路V直流偏置电阻直流偏置电阻第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)等效电路等效电路该等效电路与机械式电子调谐电路完全一致该等效电路与机械式电子调谐电路完全一致,其分析结论其分析结论也完全适用该电路。也完全适用该电路。如果满足如果满足那么那么第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.2.5 混混 频频 器器作用作用：将从高放级送来的高频电视信号的载频与本振器：将从高放级送来的高频电视信号的载频与本振器送来的高频等幅信号差频出一个固定的中频载频送来的高频等幅信号差频出一个固定的中频载频
33、(38MHz),然后送给中频放大器进行放大。然后送给中频放大器进行放大。要求要求:(1)混频功率增益要大。一般混频器输出的中频功混频功率增益要大。一般混频器输出的中频功率与输入的高频信号功率之比应大于率与输入的高频信号功率之比应大于1020dB。(2)应具有良好的选择性和较小的噪声系数。应具有良好的选择性和较小的噪声系数。(3)混频失真和干扰要小。混频失真和干扰要小。(4)应有较好的匹配特性应有较好的匹配特性,以获得最佳功率传输。以获得最佳功率传输。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)组成（两个晶体管分别振荡与混频）组成（两个晶体管分别振荡与混频）：混频器要完成频率变换的任务必须
34、有三个组成部分混频器要完成频率变换的任务必须有三个组成部分:本机振荡器本机振荡器,用来产生本机振荡电压用来产生本机振荡电压uL；非线性器件（二极管、三极管）非线性器件（二极管、三极管）,用来产生差频用来产生差频fL-fs（主（主要电路）；要电路）；中频带通滤波器中频带通滤波器(LC中频选频电路中频选频电路),从各种频率分量中取从各种频率分量中取出中频信号。出中频信号。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)一、一、混频原理混频原理(a)：信号电压：信号电压us=Uscosst 本振电压本振电压uL=UL cosLt,L C为特定的选频电路为特定的选频电路(b)二极管的非线性特性用幂级
35、二极管的非线性特性用幂级数表示数表示,当忽略三次以上各项时当忽略三次以上各项时则则:i=a0+a1 u+a2 u2第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)VD上的电压上的电压u=us+uL=Uscosst+ULcosLt代入代入(6-14)式式,并经三角公式变换整理后则得到并经三角公式变换整理后则得到)cos()cos()2cos2cos(2)coscos()22(2222122220ttUUatUtUatUtUaUaUaaisLsLLsLLssLLssLsI，利用利用LC回路将回路将其选出其选出第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)混频后的中频电流混频后的中频电流iI为
36、为 iI=a2 Us UL cos(L-s)t设中频选频电路设中频选频电路(LC)对中频对中频I的谐振阻抗为的谐振阻抗为R0,则混频则混频器输出的中频信号电压为器输出的中频信号电压为uI=iIR0=a2 R0 Us UL cos(L-s)t (6-16)则有则有 UI=a2 R0 Us UL结论：混频器中频输出电压振幅结论：混频器中频输出电压振幅UI与输入信号电压振幅与输入信号电压振幅Us成成正比。正比。说明混频器输出中频信号说明混频器输出中频信号UI包络形状与输入信号包络形状与输入信号us的包络形的包络形状是完全一致的状是完全一致的,而混频器仅仅是将而混频器仅仅是将us的高频载频频率的高频载
37、频频率fs变换变换成了中频载频频率成了中频载频频率fI(=fL-fS)。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)图 6-18 混频器的频谱变换 本振频率本振频率伴音高频载频伴音高频载频图像高频频率图像高频频率图像中频频率图像中频频率伴音中频载频伴音中频载频第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)二、二、混频器电路分析混频器电路分析常用晶体管混频电路有常用晶体管混频电路有内电容耦合双调谐电路内电容耦合双调谐电路和和互感互感耦合双调谐电路耦合双调谐电路。1.内电容耦合双调谐混频器内电容耦合双调谐混频器高放输出信号耦合到混频高放输出信号耦合到混频管管V1基极，本振输出到基极，本振
38、输出到V1基极。基极。V1输出经双调谐回路到中输出经双调谐回路到中放管放管V2V1间距间距V2远，采用同轴电远，采用同轴电缆连接，电缆的分布电容缆连接，电缆的分布电容CM为为15pF（15m）双调谐回路之间通过双调谐回路之间通过C2和和CM耦合耦合第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)内耦合电容内耦合电容C2第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)2.混频增益混频增益在在阻抗匹配（阻抗匹配（gL=goc）的情况下的情况下:Ps=u2sgic spPPK0输出中频信号功率输出中频信号功率输入高频信号功率输入高频信号功率变频器的输入电导变频器的输入电导变频器的输出电导变频器的
39、输出电导晶体三极管的混频跨导晶体三极管的混频跨导Kp提高，需提高提高，需提高gc，降低，降低gic，goc实际中，实际中，Kp与混频管与混频管e极电流（极电流（12mA）及本振功率（）及本振功率（100300mV）有关。）有关。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)3、输入输出信号频谱、输入输出信号频谱高频图像信号高频图像信号uP(调幅调幅波波)和高频伴音信号和高频伴音信号us(调频波调频波)叠加叠加本机振荡器的高频等幅本机振荡器的高频等幅信号信号调幅波的包络变化调幅波的包络变化规律不变规律不变调频波的频率变化调频波的频率变化规律不变规律不变第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频
40、头高频头)混频前后的频谱变化混频前后的频谱变化高频电视信号与中频电视信号的频带宽相同高频电视信号与中频电视信号的频带宽相同,但其频谱分但其频谱分布不同。布不同。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.4 频道预置器频道预置器 6.4.1 频道预置器功用与组成频道预置器功用与组成 作用作用：对应于每一频道的调谐电压设定好，利用开关选择不同对应于每一频道的调谐电压设定好，利用开关选择不同的调谐电压达到换台的目的。的调谐电压达到换台的目的。组成：组成：由由接触式频道选择感应开关接触式频道选择感应开关、锁定电路锁定电路和和预置电路预置电路组成。组成。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高
41、频头高频头)金属片感应器金属片感应器频道选择频道选择提供高频头的提供高频头的变容管偏压变容管偏压利用人体电阻或静电利用人体电阻或静电感应电压控制频道预感应电压控制频道预置器。置器。根据人体信号对设置根据人体信号对设置好的多频道预置电路好的多频道预置电路选择，并保持状态。选择，并保持状态。给高频头的变容二极给高频头的变容二极管提供偏压，实现频管提供偏压，实现频道预置。道预置。第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.4.2 接触式感应开关频道预置器接触式感应开关频道预置器一、一、分立元件接触式感应开关频道预置器分立元件接触式感应开关频道预置器两路频道预置电路两路频道预置电路按下键按下
42、键I，V1基极通过基极通过R1R2到地，到地，V1V2导通，导通，VB下降，下降，V3饱和导通，饱和导通，VA近似电源电近似电源电压，压，W1提供给变容管偏压。提供给变容管偏压。松开键松开键I，V1截止，截止，R7已经已经将将VA反馈至反馈至V2基极，基极，V2V3仍饱和导通，电路自锁。仍饱和导通，电路自锁。R6使其他各路截止。使其他各路截止。按下键按下键II，刚接触时，第一，刚接触时，第一路仍工作，第二路导通，两路仍工作，第二路导通，两倍的电流通过倍的电流通过R6，第一路，第一路V2发射极电位升高而截止。发射极电位升高而截止。频道指示灯受频道指示灯受V4控制。控制。第六章第六章 高频调谐器高
43、频调谐器(高频头高频头)二、二、集成触摸式感应开关频道预置器（集成触摸式感应开关频道预置器（SAS570）转换开关电路由触发转换开关电路由触发器器FF和直流开关组成和直流开关组成当触摸键当触摸键A时，第一时，第一组组FF翻转，翻转，9输出输出11V控制控制L1，6脚输出脚输出30V给给W1第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)频道选择由频道选择由R1017完成。完成。R1017由由8个相同的电位器个相同的电位器组成，每个电位器的动点组成，每个电位器的动点分别与分别与8只限流电阻只限流电阻R1009R1016相连。相连。当按下当按下S1002某一档时，某一档时，VT（调谐电压）与（调
44、谐电压）与R1017中相应的一个电位器的动中相应的一个电位器的动点相连，调节电位器的阻点相连，调节电位器的阻值，改变值，改变VT输出，输出，VT变变化范围化范围030V第六章第六章 高频调谐器高频调谐器(高频头高频头)6.4.3 全频道调谐器全频道调谐器既能接收甚高频既能接收甚高频(VHF)信号信号,又能接收特高频又能接收特高频(UHF)信号信号,把甚高频头和特高频头合为一体。把甚高频头和特高频头合为一体。接收接收VHF频段时，频段时，S断断开，开，UHF不工作，不工作，112频道信号进入处频道信号进入处理。理。接收接收UHF时，时，UHF接接通电源，通电源，S接通，接通，VHF高放和本振停止，混高放和本振停止，混频频VHF工作，作为工作，作为UHF的中放，处理的中放，处理1357频道信号。频道信号。
