电视机高频头全频段覆盖电路的设计 -

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1、电视机高频头全频段覆盖电路的设计论文设计名称电视机原理专业班级电子1041电视机高频头全频段覆盖电路的设计（长春工程学院电信学院电子1041）摘要：高频头是电视机接收电视信号的门户。在高频头电路设计时，利用频率分段的方法，用电子开关（变容二极管）切换电感线圈来实现电视十二个频道的频率覆盖。关键字：高频头变容二极管电视机频率电视是利用光电转换原理和无线电电子学方法，连续地实时地传送远处活动、静止景物的技术。随着电子技术的蓬勃发展，电视技术不仅在广播方面得到普及，而且广泛的应用倒各个科学领域：如计算机技术、

2、交通、航天、军事等以及工业生产。现在电视技术已发展成为经典的技术。再发展几年，电视机将必然被电脑等更功能强大的产品代替。但是作为学者，很有必要来研究一下这电视机的原理，文章将重点探讨电视机接收设备——高频头。一、高频头的组成、作用、分类1、组成高频调谐器又叫频道选择器，俗称高频头。它一般有输入回路、高频放大器、本机震荡器和混频器等几部分组成。如图一：图一高频头的组成框图2、作用（1）从接受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输出需要的电视频道节目；（2）将选择出的高频电视信号（包括图像

3、和伴音高频信号），经高频放大器放大，提高灵敏度，并满足混频器索要的幅度；（3）通过混频器将图像高频信号（fp）和伴音高频信号（fs）变换成各自固定的图像中频（fPI）和第一伴音中频（fSI）信号，然后在送到中频放大器在进一步放大。3、分类（1）根据转换方式分：高频头分机械调谐跟电调谐两类。①机械调谐高频头：通过改变电感进行频道选择。②电调谐高频头：通过改变回路中电容进行频道选择。（2）根据工作频段分：有工作于甚高频（VHF）频段的12频道式高频头，有既能工作于甚高频，又能工作于特高频（UHF）频段的全频

4、道式高频头。二、高频头主要性能要求（1）噪声系数小、功率增益高、放大器工作稳定（2）具有足够的通频带宽度和良好的选择性（3）与天线、馈线有良好的匹配关系（4）高放级应设有自动增益控制电路（5）本机震荡的频率稳定度要高，且对外辐射小三、高频头的功能电路1、变容二极管及电子调谐基本原理如前所述，如果改变谐振回路的电感（如机械调谐）或改变电容（电子调谐），均可改变谐振频率f0，使其在某电视频道的中心频率上，以实现转换频道和选台目的。高频头的各调谐回路中的可变电容器件都可采用变容二极管代替。变容二极管实质上就是

5、一个结电容Cj随外加反向偏电压变化范围比较大的PN结晶体二极管。根据理论分析，结电容可表示为：①①式中：C0是偏压UR为零时的结电容，UR为PN结上的直流偏压，是PN结的扩散电位，n为PN结附近杂质浓度决定的一个常数。工作中，变容管不允许工作在正向电压状态，否则其结电阻很低（约几十欧），Q值很低，谐振电路不能工作，所以必须工作在反向偏电压状态。由①可见，变容管的结电容Cj在零偏时最大，随外加负偏压的增大，Cj将成指数下降。变容管的符号及压控特性（以变容管2CB14为例）如图二所示。当偏电压从—3V变至—

6、30V时，电容量有18pF变到3pF，电容变比（即电容覆盖系数）②变容管的高频无载品质因数③③式中，Rθ为体电阻，由P型和N型半导体材料决定，通常值小于2Ώ。由②③可见，反向偏压UR越高，则Cj越小，Q值越高。反之则Q值就越低。如图二图二变容二极管2CB14压控特性变容二极管外加负偏压的调节是靠电位器R实现的，如图三所示。当R活动触电向上调节，则UR增加、Cj下降，从而调谐回路频率f0升高，实现了调谐和选台。图三电子调谐原路电路2、波段覆盖矛盾已知当变容管2CB14的CM=18pF、CN=3pF，由②式

7、得，其电容覆盖系数（即电容变比）为6。由于变容管用于调谐频率，因而最重要的是它的变化范围，而不是电容量的绝对值。由图三可见，谐振回路的频率为：④所以变容管2CB14的电容量从CMAX变化到CMIN时，谐振频率从fMIN变到fMAX，使谐振回路频率最大变化：⑤⑥式⑥为电容覆盖系数跟频率变比的关系以电视VHF频段为例，其最低频道中心频率为52.5MHz，第12频道中心频为219MHz，由公式⑤可得比值为4.17，而2CB14的比值为2.45，显然2CB14变容管不能满足覆盖VHF全波段的要求。假如在考虑到电

8、路中不可避免地分布电容，如变容管的外壳电容及放大器输入、输出电容，这些电容均与变容管相并联，使得实际的电容比比2.45更小。（在实际电路中，加入综合电容来解决电路中分布电容带来的影响，在以下分析计算中没有考虑分布电容的影响）3、实现全频段的电路设计综上所述，要实现全频率覆盖，需将VHF范围内的12个频道划分为两个波段，1～5频道为低频段，6～12频道为高频段。采用电子开关和开关二极管切换电感线圈，以便得到高、低两个频段。（由于在第5频道与第