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伴音通道分立电路分析二、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（38MHz）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10μF。C0与（R1+R2）组成大时间常数的RC电路，以保持在检波过程中C0两端电压基本不变，通常取（R1+R2）C0=0.1~0.2S。（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ω0，上下两个检波回路参数完全对称，其等效电路如图7—30（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U190°，为IL1=U1/jωL1该电流在次级线圈L2中产生的感应电动势E2滞后于IL190°，即与U1反相，因为E2=-jωMIL1=-jωMU1/jωL1=-MU1/L1次级回路阻抗为Z2=r2+jωL2+1/jωC2=r2+j(ωL2-1/ωC2)(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I290°，为U2=I2/jωC2=1/jωC2*1/[r2+j(ωL2-1/ωC2)]*(-MU1/L1)(7-6)下面分三种情况来研究不同频率时U1和U2的相位关系。①当信号频率f等于谐振频率f0时，据（7-5）式，则有Z2=r2，据（7-6）式则有U2=-j*1/ωC2*1/r2*(-MU1/L1)=j*1/ωC2r2*M/L1*U1即U2超前于U1为90°，如图7-31(a)所示。②当频率f高于回路谐振频率f0时，这时次级回路总阻抗Z2呈电感性，所以次级电流I2将比E2滞后一个相角φ，I2在电容C2上的电压U2仍比I2滞后90°，因此U2超前U1的相位为（90°—φ），如图7-31（b）所示。频率偏离f0越远，φ越大。③当输入信号频率ff0时，则次极回路总阻抗呈电容性，所以I2将比E2超前φ角，而U2仍比I2滞后90°，因此U2超前U1为（90°+φ），如图7-31（c）所示。频率偏离f0越远，φ越大。根据公式（7-4），则可以绘出加在二极管VD1，VD2上的待检波合成矢量电压UD1和UD2，如图7-32所示。由此可见，在信号频率f改变时，UD1和UD2的大小和相位都将发生变化。在f=f0时，「UD1」=「UD2」；在ff0时，「UD1」=「UD2」；在ff0，「UD1」「UD2」。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，「UD1」，「UD2」将随之改变，其调频波频率变化规律为音频频率F。由图7-32看出，f与f0差值越大，「UD1」/「UD2」或「UD2」/「UD1」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，R2而形成回路，产生直流压降UC0。当忽略RL的分流作用时，i1=i2，因而有UR1=UR2=1/2UC0C3、C4对伴音中频f0阻抗很低，但对音频F呈现高阻抗，因此UD12经VD1检波后的音频电压UC3降在C3以上，UD1越大，UC3也越大。同理UD2经VD2检波后的音频电压UC4降在C4上，UD2越大，UC4也越大，因而UC3=Kd「UD1」UC4=Kd「UD2」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=UC4-UR2或UF=UR1-UC3将此两式相加，由于UR1=UR2，则有UF=1/2（UC4-UC3）=1/2Kd（「UD2」—「UD1」）（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UD2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UD1和UD2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UD1和UD2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S形曲线正负峰间频率宽度B=f2-f1=250KHz。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。①由于UC0=UC3+UC4，则式（7-7）又可表示为UF=1/2UC0[（UC4-UC3）/（UC4+UC3）]=1/2UC0[（1—UC3/UC4）/（1+UC3/UC4）]由于UC0容量很大，因此UC0基本稳定不变，它只决定于调频波的载波振幅，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，「UD1」和「UD2」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UC3/UC4）比值变化，使输出电压UF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），「UD1」和「UD2」变化的方向相同，即同时增大或减小，因而比值UC3/UC4保持不变，输出音频电压UF与调频波的振幅变化无关，也就是起到了限幅的作用。②采用大电容C0也有一定的稳幅作用。在输入信号振幅变大时，由于C0使UC0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L2C2回路上的负载电阻减小，使其Q值降低，因而U2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。