知识普及：高频调谐器（图） (高频是什么意思?)
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§5.2高频调谐器5.2.1高频调谐器的作用、组成和主要性能指标一、作用与电路组成高频调谐器亦名频道选择器或高频头。其作用是从天线感应的电信号中选出所需高频电视信号、并进行放大，由混频级产生图象中频信号和伴音第一中频信号，并将它们送到图象中放通道进行放大。由于VHF频段（～MHz）和UHF频段（～MHz）所占频率范围很宽，通常采用甚高频（VHF）调谐器和超高频（UHF）调谐器分别接收。图5.2－1（a）为VHF调谐器的原理方框图，UHF调谐器也可以设计成类似的电路结构形式。但是，由于UHF信号频率很高，UHF调谐器（又称U头）的增益不容易做得很高。在U头工作时，可将UHF调谐器变成放大器，加以补偿。U头与VHF调谐器有两种连接方式：其一是两次变频方式（如图（b）），先用U头把UHF信号变成较低的中频UHF（实际上是VHF的一个频道）信号，再与VHF调谐器累接。其二是一次变频方式（如图（c）），它是用U头直接得到图象中频（PIF）信号，并让VHF调谐器的本振停振。此时，只有VHF调谐器的混频器起作用，实际变成一级图象中频放大器。
（5.2－1）式中：NF1、NF2、NF3分别为第一级、第二级、第电影的噪声系数，而KP1、KP2分别为第一级、第二级的功率增益。由此可见，若要整机的噪声系数小，起决定性作用的是第一级放大器的噪声系数要小，而功率增益要高。因为高频调谐器正是电视机的最前级，所以要求其功率增益大，噪声系数小。3.选择性与通频带为了能顺利通过具有8MHz带宽的高频电视信号和有效地抑制邻近频道的干扰，调谐器应有适当的通频带和良好的选择性。为此，一般要求调谐器总和频率特性为双峰曲线，顶部不平度小于％，－6dB处带宽应小于MHz。对于镜象干扰和中频干扰应具有dB的抑制能力。因为镜象频率（等于本振f0加中频fi的频率）变频后，它和本振之差等于中频，能顺利地通过中放电路，故要求高放级能及早将它抑制掉。4.交叉调制如果邻近频道的信号很强，由于晶体管的非线性，就会对欲收频道信号进行调制，结果出现两个不同图象。但当欲收频道电台关机台，干扰图象也随之消失，这种现象叫做交叉调制。因此高频头对于邻近频道的抑制应尽可能地大。5.自动增益控制当接收到的输入信号强弱变化时，为了使视放输出电压能保持稳定，通常都在高放级加自动增益控制电路，并要求其控制范围大于dB。6.本振微调频率范围和稳定度本振微调范围为±1.5～±3.0Mhz，本振频率稳定度一般要求在5×－4左右。如果本振频率偏高，则中频信号中与*低端相对应的频率成分，将落在中放通频带之外；而中频伴音信号却落在通带之内。结果，引起图象对比度下降和伴音对图象产生严重的干扰。反之，当本振偏低时，中频信号中与*高端相对应的频率分量，将落在中放通频带之外，导致图象清晰度下降和彩色饱和度减少，甚至完全无色。所以，在彩色电视机中，一般加有频率微调电路（AFT）以保持本振频率的稳定。7.与天线馈线的匹配高频头的输入回路必须与天线馈线的特性阻抗匹配良好。否则，会造成高频电视信号多次反向、驻波比大，从而使图象出现重影、清晰度下降。另外，与天线馈线匹配良好，调谐器可获得最大的信号输入功率，从而提高了输入信号的信噪比。5.2.2电调谐和AFT原理一、电调谐原理高频头分为机械调谐和电调谐两类。早期电视机使用机械调谐比较普通，它是采用鼓形开关或者转盘式开关来换接线圈，从而实现频道转换的，并且采用微调电容或者微调电感的方法来实现频率微调。例如，联合设计的[Page]KP－2型VHF高频头就是采用鼓形开关换接线圈，实现频道转换，且利用微调本振线圈中的铜芯（即微调电感）来实现调谐的。由于机械调谐体积大、且易磨损、寿命短，已逐步被电调谐所取代。电调谐是利用变容二极管的结电容随其反向偏压变化而变化的特点。让它充当调谐回路的可变电容，使用连续可调的直流电压改变变容二极管的结电容来达到回路的调谐。对于VHF频段，由于频道覆盖系数可见Kc=Cmax/Cmin=。上式说明，若要覆盖1～频道，变容二极管的最大与最小电容之比Kc≥，而且前器件只达到Kc≥6的水平。解决覆盖问题的方法是用开关二极管将电感L分为高低两段。例如1～5频道为低段，6～频道为高段，每一段的覆盖系数Ki＜2，故Kc=Cmax/Cmin＜4，所以变容二极管可以满足要求。图5.2－2是利用开关二极管转换频段的原理图。当开关K连接到＋V时，D截止，电感为（L1＋L2），电感量较大，对应于低频段（即电视1～5频道）；而当K接－4V时，D导通，L2被大电容pF短接，电感只有L1起作用，电感量较小，对应于高频段（即电视6～频道）。在高、低频段内接收哪个频道，可改变电位器W的位置，使VB电压值变化，从而引起变容二极DD结电容变化来决定。电调谐与机械调谐相比，实现统调比较困难。统调亦称*，它是指高频头调谐于每个频道时，本振回路的固有频率和高放输入回路（高放回路）的固有频率之差，应准确地等于图象中频频率。在电调谐的高频头中，转换频道是靠一个共同的电压去控制上述三个回路中的变容二极管，使在每一个频道中，本振频率比主放回路的频率都高一个中频Mhz，因此，这相当困难。必须采用下列两措施：①选择变容二极管，使其电容随电压变化曲线具有相同的特性。这样能使频率变化的比值相同。但是，这还不能在每个频道上保证输入调谐回路，高放回路与本振回路准确*。②采用与收音机相类似的两点*法。当外界环境温度和电源变化时会引起本振的变化。为此，电调谐高频头必须采用自动频率微调（AFT）电路来提高频率稳定度。二、自动频率微调（AFT）原理高频头本振频率如果偏离正确值，将会使彩*象和伴音产生失真，甚至收不到图象和声音，或者无彩色等现象发生。调节不准确或者环境温度变化都会引起本振频率的漂移，因此，造成收看同一节目时要多次进行调谐。AFT电路能克服上述缺点，其方框图如5.2－3所示。其原理是：将末级中放的输出，送给调准于图象中频MHz的鉴频器。本振频率漂移时，未级中放输出的图象中频信号也偏离MHz。因此，鉴频器输出相对应的直流电压（即AFT电压），加到本振回路的变容二极管上，改变本振回路电容，使本振频率恢复正常。5.2.3节目预选前面已指出；在电调谐高频头的变容二极管两端，每一个频道都对应一个确定的控制电压。节目预选是指将这个电压预先储存起来，当观众欲收看某频道时，将该频道的控制电压取出并加在变容二极管两端，从而使电视机自动地进入该频道工作，接收所希望的频道。记忆（存贮）这个控制电压的方式主要有三种：①模拟控制方式；②数字控制方式；③利用语音识别技术加以控制。一、模拟控制方式它是利用手动可变电位器对某一固定直流电压分压，以取得相应不同频道所需要的调谐电压，再馈级变容二极管进行调谐，而波段转换则需要一组连动的多刀多掷机械开关进行调整。电位器精度要求较高，其个数等于欲预置的频道数。此外，电源电压的波动和环境温度的变化都会引起调谐误差。图5.2－4是这种工作方式的一个实例。K1～K2为节目预选触摸开关，D～D为指示预选节目的发光二极管。K0是一个多刀三掷开关，可以分别选择VHF（1～5频道）、VHF（6～频道）和UHF频段。具体控制方法是当K0处于三个不同位置时，BV、BSW、BU三点将输出不同的电压，从而达到选择以上三个频段的目的。W1～W8记忆（存贮）预选频道所需控制电压，通过TAAP[Page]和TAAP和BG1的选通放大由BT端输出，再加到变容二极管两端，从而实现了预选频道的调谐。二、数字控制方式模拟控制方式仍然是一种机械控制方式，它存在体积大和欲预置频道数有限的缺点。数字控制方式是利用数字存贮器来记忆变容二极管所需的控制电压，并通过微处理器进行数字信号的运算和控制，来实现高频头的调谐。它具有选台快速简便和精度高的优点。它又分为电压合成、频率合成和声表面波合成三种方式。下面仅就电压合成方式作一简介。电压合成方式是借助于微电脑技术，利用电压合成方法把各频道所需的调谐电压值数字化，并储存在存贮器中。当进行选台*作时，根据选台*从存贮器中取出相应的数据，由D/A转换器转化为模拟的调谐电压进行频道选择。因此，它无机械磨损，可靠性高，容易实现自动的预置调谐，同时，大容量的存贮器可以记忆大量的频道数据，且具有很高的调谐精确度。图5.2－5示出电压合成方式调谐原理方框图。微处理器根据主机键或遥控发射器的功能选择指令（如手动微调、手动预置、自动预置）及键盘的选台指令扫描，产生频道所需的调谐电压数字信号并储存在存贮器中。当确定了欲接收的频道后，便以存贮器中取出该频道的调谐电压数字信号，并经D/A转换器、低通滤波器形成模拟调谐电压送至高频调谐器进行调谐。在扫描搜索过程中，由本机产生的自动频率调谐（AFT）信号及表征正常接收状态的行同步检出脉冲共同形成由快扫描转为慢扫描的控制信号以获取精确的调谐点。微处理器还要提供电视波段的切换信号，以便进行VHF高低波段及UHF波段的切换。并且还馈给频道显示器预置频道的BCD码，以显示预置数字。而在最新的集成度高的单片LSI中，还可以完成框图中其它功能，如包括有源低通滤波器、波段电子开关、AFT电压形成、行同步信号检出等等。三、利用“语言识别与合成”技术进行频道转换和电视机开关以及音量控制最新具有“语言识别”功能的彩色电视机是利用一个8位微处理器TMPAC组成控制*并应用声音识别技术，通过口头指令直接进行*作的彩色电视机。它可实现频道转换、电源开、关和音量等三个方面的控制。它预先将有关控制内容的口头指令记录在机内，且存贮要识别的声音信号。当*作口头指令一经发出，该*接收后就将它与已经记录的口头指令进行比较。如能识别，电视机就能按其指令而动作。例如，对着机内话筒说一声“八频道”，电视机就马上回答“可以”，同时自动进入八频道工作。如果*对该指令不能识别，就会用声音回答“请再说一遍”，与此同时面板上表示“重复”的指示灯也亮了。电源开、关和音量控制也有类似的过程。上述控制内容，不仅可以通过口头指令进行，也可以按手动*作来完成。电视机发出的回答声音“可以”与“请再说一遍”两句，是预先存贮在半导体存贮器中，根据口头指令由微处理器来进行控制的。本章节完结...请继续浏览下一篇
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二、调谐器的主要性能指标1.杂波系数为了保证图象背景的纯洁、无雪花状干扰，一般要求调谐器的杂波系数低于8dB。为此一方面要减少回路的*损耗；中一方面，应选用低噪声管以及合理安排晶体管的工作状态来解决。2.功率增益为了提高*的灵敏度和信杂比，一般要求调谐器的功率增益为～dB同时要求高低频道的增益差应小于8dB。《高频电路》指出：整机噪声系数（即杂波系数）NF与其各级的噪声系数存在在下列关系：（5.2－1）式中：NF1、NF2、NF3分别为第一级、第二级、第电影的噪声系数，而KP1、KP2分别为第一级、第二级的功率增益。由此可见，若要整机的噪声系数小，起决定性作用的是第一级放大器的噪声系数要小，而功率增益要高。因为高频调谐器正是电视机的最前级，所以要求其功率增益大，噪声系数小。3.选择性与通频带为了能顺利通过具有8MHz带宽的高频电视信号和有效地抑制邻近频道的干扰，调谐器应有适当的通频带和良好的选择性。为此，一般要求调谐器总和频率特性为双峰曲线，顶部不平度小于％，－6dB处带宽应小于MHz。对于镜象干扰和中频干扰应具有dB的抑制能力。因为镜象频率（等于本振f0加中频fi的频率）变频后，它和本振之差等于中频，能顺利地通过中放电路，故要求高放级能及早将它抑制掉。4.交叉调制如果邻近频道的信号很强，由于晶体管的非线性，就会对欲收频道信号进行调制，结果出现两个不同图象。但当欲收频道电台关机台，干扰图象也随之消失，这种现象叫做交叉调制。因此高频头对于邻近频道的抑制应尽可能地大。5.自动增益控制当接收到的输入信号强弱变化时，为了使视放输出电压能保持稳定，通常都在高放级加自动增益控制电路，并要求其控制范围大于dB。6.本振微调频率范围和稳定度本振微调范围为±1.5～±3.0Mhz，本振频率稳定度一般要求在5×－4左右。如果本振频率偏高，则中频信号中与*低端相对应的频率成分，将落在中放通频带之外；而中频伴音信号却落在通带之内。结果，引起图象对比度下降和伴音对图象产生严重的干扰。反之，当本振偏低时，中频信号中与*高端相对应的频率分量，将落在中放通频带之外，导致图象清晰度下降和彩色饱和度减少，甚至完全无色。所以，在彩色电视机中，一般加有频率微调电路（AFT）以保持本振频率的稳定。7.与天线馈线的匹配高频头的输入回路必须与天线馈线的特性阻抗匹配良好。否则，会造成高频电视信号多次反向、驻波比大，从而使图象出现重影、清晰度下降。另外，与天线馈线匹配良好，调谐器可获得最大的信号输入功率，从而提高了输入信号的信噪比。5.2.2电调谐和AFT原理一、电调谐原理高频头分为机械调谐和电调谐两类。早期电视机使用机械调谐比较普通，它是采用鼓形开关或者转盘式开关来换接线圈，从而实现频道转换的，并且采用微调电容或者微调电感的方法来实现频率微调。例如，联合设计的[Page]KP－2型VHF高频头就是采用鼓形开关换接线圈，实现频道转换，且利用微调本振线圈中的铜芯（即微调电感）来实现调谐的。由于机械调谐体积大、且易磨损、寿命短，已逐步被电调谐所取代。电调谐是利用变容二极管的结电容随其反向偏压变化而变化的特点。让它充当调谐回路的可变电容，使用连续可调的直流电压改变变容二极管的结电容来达到回路的调谐。对于VHF频段，由于频道覆盖系数可见Kc=Cmax/Cmin=。上式说明，若要覆盖1～频道，变容二极管的最大与最小电容之比Kc≥，而且前器件只达到Kc≥6的水平。解决覆盖问题的方法是用开关二极管将电感L分为高低两段。例如1～5频道为低段，6～频道为高段，每一段的覆盖系数Ki＜2，故Kc=Cmax/Cmin＜4，所以变容二极管可以满足要求。图5.2－2是利用开关二极管转换频段的原理图。当开关K连接到＋V时，D截止，电感为（L1＋L2），电感量较大，对应于低频段（即电视1～5频道）；而当K接－4V时，D导通，L2被大电容pF短接，电感只有L1起作用，电感量较小，对应于高频段（即电视6～频道）。在高、低频段内接收哪个频道，可改变电位器W的位置，使VB电压值变化，从而引起变容二极DD结电容变化来决定。电调谐与机械调谐相比，实现统调比较困难。统调亦称*，它是指高频头调谐于每个频道时，本振回路的固有频率和高放输入回路（高放回路）的固有频率之差，应准确地等于图象中频频率。在电调谐的高频头中，转换频道是靠一个共同的电压去控制上述三个回路中的变容二极管，使在每一个频道中，本振频率比主放回路的频率都高一个中频Mhz，因此，这相当困难。必须采用下列两措施：①选择变容二极管，使其电容随电压变化曲线具有相同的特性。这样能使频率变化的比值相同。但是，这还不能在每个频道上保证输入调谐回路，高放回路与本振回路准确*。②采用与收音机相类似的两点*法。当外界环境温度和电源变化时会引起本振的变化。为此，电调谐高频头必须采用自动频率微调（AFT）电路来提高频率稳定度。二、自动频率微调（AFT）原理高频头本振频率如果偏离正确值，将会使彩*象和伴音产生失真，甚至收不到图象和声音，或者无彩色等现象发生。调节不准确或者环境温度变化都会引起本振频率的漂移，因此，造成收看同一节目时要多次进行调谐。AFT电路能克服上述缺点，其方框图如5.2－3所示。其原理是：将末级中放的输出，送给调准于图象中频MHz的鉴频器。本振频率漂移时，未级中放输出的图象中频信号也偏离MHz。因此，鉴频器输出相对应的直流电压（即AFT电压），加到本振回路的变容二极管上，改变本振回路电容，使本振频率恢复正常。5.2.3节目预选前面已指出；在电调谐高频头的变容二极管两端，每一个频道都对应一个确定的控制电压。节目预选是指将这个电压预先储存起来，当观众欲收看某频道时，将该频道的控制电压取出并加在变容二极管两端，从而使电视机自动地进入该频道工作，接收所希望的频道。记忆（存贮）这个控制电压的方式主要有三种：①模拟控制方式；②数字控制方式；③利用语音识别技术加以控制。一、模拟控制方式它是利用手动可变电位器对某一固定直流电压分压，以取得相应不同频道所需要的调谐电压，再馈级变容二极管进行调谐，而波段转换则需要一组连动的多刀多掷机械开关进行调整。电位器精度要求较高，其个数等于欲预置的频道数。此外，电源电压的波动和环境温度的变化都会引起调谐误差。图5.2－4是这种工作方式的一个实例。K1～K2为节目预选触摸开关，D～D为指示预选节目的发光二极管。K0是一个多刀三掷开关，可以分别选择VHF（1～5频道）、VHF（6～频道）和UHF频段。具体控制方法是当K0处于三个不同位置时，BV、BSW、BU三点将输出不同的电压，从而达到选择以上三个频段的目的。W1～W8记忆（存贮）预选频道所需控制电压，通过TAAP[Page]和TAAP和BG1的选通放大由BT端输出，再加到变容二极管两端，从而实现了预选频道的调谐。二、数字控制方式模拟控制方式仍然是一种机械控制方式，它存在体积大和欲预置频道数有限的缺点。数字控制方式是利用数字存贮器来记忆变容二极管所需的控制电压，并通过微处理器进行数字信号的运算和控制，来实现高频头的调谐。它具有选台快速简便和精度高的优点。它又分为电压合成、频率合成和声表面波合成三种方式。下面仅就电压合成方式作一简介。电压合成方式是借助于微电脑技术，利用电压合成方法把各频道所需的调谐电压值数字化，并储存在存贮器中。当进行选台*作时，根据选台*从存贮器中取出相应的数据，由D/A转换器转化为模拟的调谐电压进行频道选择。因此，它无机械磨损，可靠性高，容易实现自动的预置调谐，同时，大容量的存贮器可以记忆大量的频道数据，且具有很高的调谐精确度。图5.2－5示出电压合成方式调谐原理方框图。微处理器根据主机键或遥控发射器的功能选择指令（如手动微调、手动预置、自动预置）及键盘的选台指令扫描，产生频道所需的调谐电压数字信号并储存在存贮器中。当确定了欲接收的频道后，便以存贮器中取出该频道的调谐电压数字信号，并经D/A转换器、低通滤波器形成模拟调谐电压送至高频调谐器进行调谐。在扫描搜索过程中，由本机产生的自动频率调谐（AFT）信号及表征正常接收状态的行同步检出脉冲共同形成由快扫描转为慢扫描的控制信号以获取精确的调谐点。微处理器还要提供电视波段的切换信号，以便进行VHF高低波段及UHF波段的切换。并且还馈给频道显示器预置频道的BCD码，以显示预置数字。而在最新的集成度高的单片LSI中，还可以完成框图中其它功能，如包括有源低通滤波器、波段电子开关、AFT电压形成、行同步信号检出等等。三、利用“语言识别与合成”技术进行频道转换和电视机开关以及音量控制最新具有“语言识别”功能的彩色电视机是利用一个8位微处理器TMPAC组成控制*并应用声音识别技术，通过口头指令直接进行*作的彩色电视机。它可实现频道转换、电源开、关和音量等三个方面的控制。它预先将有关控制内容的口头指令记录在机内，且存贮要识别的声音信号。当*作口头指令一经发出，该*接收后就将它与已经记录的口头指令进行比较。如能识别，电视机就能按其指令而动作。例如，对着机内话筒说一声“八频道”，电视机就马上回答“可以”，同时自动进入八频道工作。如果*对该指令不能识别，就会用声音回答“请再说一遍”，与此同时面板上表示“重复”的指示灯也亮了。电源开、关和音量控制也有类似的过程。上述控制内容，不仅可以通过口头指令进行，也可以按手动*作来完成。电视机发出的回答声音“可以”与“请再说一遍”两句，是预先存贮在半导体存贮器中，根据口头指令由微处理器来进行控制的。本章节完结...请继续浏览下一篇 
