2,1,3 汽车音响调频接收电路工作原理
1,调频广播的基础知识
⑴ 调频波
① 频偏调频波是用音频信号调制高频载波的频率,使高频载波的频率随调制信号的变化规律而变化,而载波的幅值却保持不变 。
未加调制时,其频率为振荡频率 f0,称之为调频波的中心频率或平均频率,当载波加上调制信号后,分以下三种情况：
1） 当调制信号电压瞬时值为 0时,调频波的频率和未加调制信号时一样,仍为载波振荡频率 f0。
2） 当调制信号电压处于正半周期时调频波的频率随着调制信号瞬时值的增加而增加,其值大于 f0,当调制信号电压达到正峰值时,调频波的瞬时频率达到最大值 fmax,它与中心频率之差
△ f=fmax-f0,称为调频波的频偏或频移 。
3） 当调制信号电压由正的最大值变化至负峰值时,调频波的瞬时频率变为最小 fmin= f0-△ f0。
调频波工作特性分析：
我国规定，调频广播的频偏△ fmax为 75kHz，最大调制频率 (能传送的音频信号最高频率 )为 15kHz以内
② 调制度调制信号的强弱可以用调制度来描述,调制度是调制信号振幅变化而引起的频偏 △ f与最大频偏 △ fmax的百分比：
调制度 (m)=(△ f／ △ fmax)× 100％
例如某一调制信号的幅度变化引起的频偏为 ± 35kHz,则其调制度为 (35／ 75)× 100％ =47％ 。
③ 频带宽度虽然调频波的边频分量有无穷多个,但振幅小于未调制载波振幅 10％ 的边频分量可以忽略不计,故调频波有效带宽为：
B=2(△ fmax+F)
式中 F为调制信号的最高频率,一般音频信号频带宽度在
50Hz～ 15kHz,则频带宽度为,B=2(75+15)kHz=180kHz。
即一般单声道调频广播的频带宽度为 180kHz,所以,调频电台的频率间隔通常为 200kHz。
⑵ 调频广播的特点
① 抗干扰能力强,信噪比高 。
② 频带宽,动态范围大,音质好 。 调频广播的电台间隔为
200kHz,音频频率范围可达 50Hz～ 15kHz,能够很好地反映节目源的真实情况 。 而中波调幅广播每个电台占用的频带宽度是 9kHz，
一般调幅收音机的通频带只有 7kHz左右,因此保真度不够高 。
③ 无串扰现象,可解决电台的拥挤问题 。 ④ 可以进行立体声广播 。
⑤ 调频广播也有其缺点,比如传播距离短,占用频带资源较宽
,接收与发射技术稍复杂等 。
⑶ 调频广播的接收调频收音机也采用超外差式，其方框图及信号波形的变化见图通过输入回路调谐选出所需要的调频信号，经高频放大级放大后，由变频电路转换成频率固定的中频信号，我国规定调频中频是 10.7MHz。变频的过程只是改变了信号的载波频率，而没有改变原来调制信号的内容。再经限幅器限幅，把寄生调幅 (干扰信号 )”切除”掉，鉴频器把频率的变化转换成电压幅度的变化，
从而取出了音频信号，最后经过功率放大，推动扬声器发出声音。
2,调频头调频头电路包括天线输入回路、高频放大电路、混频器和本机振荡电路组成，其组成框图见图。
汽车音响调频接收的高放、本振和混频部分都做在一个铁屏蔽盒中，称为调频头。调谐器输出的是 10.7MHz的中频信号。
⑴ 输入回路汽车音响的输入回路因为调频广播的频率覆盖范围比较窄，只有 88～ 108MHz这一段，只要输入回路的 Q值低一些，使其谐振点在波段中间（ 98MHz）处，则整个频段范围内的传输系数就相差不大，所以普通家用音响的输入回路一般不带调谐。而汽车音响的接收环境在不断的变化，且其干扰源要多于家用音响，所以，其输入回路大多都带调谐。典型的汽车音响输入回路见图。
⑵ 高频放大电路因为调频广播的发射功率较小，为了提高调频接收机的灵敏度和选择性，在调频接收机中都设有高频放大电路。高频放大电路是一个调谐放大器，它的作用是对输入回路选出的信号进行放大和进一步选频，以提高整机的信噪比。
场效应管高放电路原理分析
⑶ 变频电路变频电路是混频器和本机振荡电路的合称,它的基本原理和调幅收音机一样,也可分为自激式和他激式两种类型 。 所不同的是中频信号频率是 10.7MHz。
① 自激式变频电路自激式变频电路由一只晶体管兼做混频器和本机振荡,大多采用共基方式,其优点是电路简单,成本较低 。 但是这种电路的振荡和信号放大相互影响,振荡和变频同时处于最佳状态比较困难,所以电路稳定性差 。
② 他激式变频电路为克服自激式变频电路的缺点,汽车音响一般采用他激式变频电路,即将混频和本机振荡分开,由两只晶体管分别担任 。 混频器一般采用共发射极和共基极两种,以共发射极接法居多 。
⑷ 典型的汽车音响高频头电路原理分析
3,调频中放电路调频中放电路的作用是对 10.7MHz的中频信号进行选频和限幅放大,应有较高的增益和良好的选择性,稳定性,并具有较宽的频带和良好的限幅特性 。
⑴ 中放电路目前,汽车音响的调频中放电路都已实现了集成化,只有一小部分老机型采用分立元件中放电路 。 调频中放电路的形式与调幅中放电路相似,只不过所处理的中频信号的频率不同 。
⑵ 限幅电路调谐器的调频波段比调幅波段抗干扰能力强，主要原因之一就是调频接收电路在中放之后鉴频之前加有一级限幅电路，信号通过限幅器后成为一个等幅的调频波，消除了寄生调幅干扰。
典型的二极管限幅电路原理分析：
4,鉴频器
⑴ 鉴频器的作用,分类与要求鉴频器又称调频检波器或频率检波器,它是一个频率一电压变换器,其作用是将频率变化的信号转化为电压变化的信号,即从
10.7MHz的中频调频波中取出音频信号 。 如果接收的是立体声信号
,鉴频器解调出的是立体声复合信号 。
对鉴频器的要求是：
① 鉴频效率要高：
S曲线斜率越大,输出信号的幅度越大,鉴频器的效率越高 。
② 通频带要足够宽：鉴频器的通频带是指鉴频曲线的线性部分所对应的频带宽度,通常要求鉴频器要有 300kHz的通频带 。
③ 失真小,稳定性高 。
鉴频特性曲线工作特性分析：
5,AGC与 AFC电路
⑴ 自动增益控制电路 (AGC)
在调幅接收电路中,我们介绍了自动增益控制 (AGC)电路,它实际上是自动音量控制电路 。 对于调频接收来讲,一般接收的是本地电台,且在中放或鉴频电路中还要限幅,所以在普及型机上,调频接收电路一般不加 AGC电路 。 但在高档家用机和汽车音响上,由于要提高对假响应及交叉调制的抑制能力,所以在高放级增加了 AGC电路 。
调频接收 AGC电路框图分析
⑵ 自动频率控制 (AFC)电路
AFC电路的任务是要使本机振荡电路的频率自动跟踪于外来接收高频信号 。
有了 AFC电路,只要使收音机调谐到所要接收电台频率的附近
,就能使本振,锁定,在该电台的频率上,使收音机达到稳定接收的目的 。
AFC控制电路的方框图见图
6,调频立体声译码器
⑴ 立体声解调器的作用与要求立体声译码器的作用是：从鉴频器输出的立体声复合信号中取出导频信号，
恢复 38 kHz的副载波，从复合信号中分离出左右声道音频信号，经去加重后，分别送入功放电路。对立体声译码器的要求是：分离度应在 40dB以上；左右声道输出信号不平衡度要小于 1.5dB。
锁相环立体声解蒯电路框图分析
1,调频广播的基础知识
⑴ 调频波
① 频偏调频波是用音频信号调制高频载波的频率,使高频载波的频率随调制信号的变化规律而变化,而载波的幅值却保持不变 。
未加调制时,其频率为振荡频率 f0,称之为调频波的中心频率或平均频率,当载波加上调制信号后,分以下三种情况：
1） 当调制信号电压瞬时值为 0时,调频波的频率和未加调制信号时一样,仍为载波振荡频率 f0。
2） 当调制信号电压处于正半周期时调频波的频率随着调制信号瞬时值的增加而增加,其值大于 f0,当调制信号电压达到正峰值时,调频波的瞬时频率达到最大值 fmax,它与中心频率之差
△ f=fmax-f0,称为调频波的频偏或频移 。
3） 当调制信号电压由正的最大值变化至负峰值时,调频波的瞬时频率变为最小 fmin= f0-△ f0。
调频波工作特性分析：
我国规定，调频广播的频偏△ fmax为 75kHz，最大调制频率 (能传送的音频信号最高频率 )为 15kHz以内
② 调制度调制信号的强弱可以用调制度来描述,调制度是调制信号振幅变化而引起的频偏 △ f与最大频偏 △ fmax的百分比：
调制度 (m)=(△ f／ △ fmax)× 100％
例如某一调制信号的幅度变化引起的频偏为 ± 35kHz,则其调制度为 (35／ 75)× 100％ =47％ 。
③ 频带宽度虽然调频波的边频分量有无穷多个,但振幅小于未调制载波振幅 10％ 的边频分量可以忽略不计,故调频波有效带宽为：
B=2(△ fmax+F)
式中 F为调制信号的最高频率,一般音频信号频带宽度在
50Hz～ 15kHz,则频带宽度为,B=2(75+15)kHz=180kHz。
即一般单声道调频广播的频带宽度为 180kHz,所以,调频电台的频率间隔通常为 200kHz。
⑵ 调频广播的特点
① 抗干扰能力强,信噪比高 。
② 频带宽,动态范围大,音质好 。 调频广播的电台间隔为
200kHz,音频频率范围可达 50Hz～ 15kHz,能够很好地反映节目源的真实情况 。 而中波调幅广播每个电台占用的频带宽度是 9kHz，
一般调幅收音机的通频带只有 7kHz左右,因此保真度不够高 。
③ 无串扰现象,可解决电台的拥挤问题 。 ④ 可以进行立体声广播 。
⑤ 调频广播也有其缺点,比如传播距离短,占用频带资源较宽
,接收与发射技术稍复杂等 。
⑶ 调频广播的接收调频收音机也采用超外差式，其方框图及信号波形的变化见图通过输入回路调谐选出所需要的调频信号，经高频放大级放大后，由变频电路转换成频率固定的中频信号，我国规定调频中频是 10.7MHz。变频的过程只是改变了信号的载波频率，而没有改变原来调制信号的内容。再经限幅器限幅，把寄生调幅 (干扰信号 )”切除”掉，鉴频器把频率的变化转换成电压幅度的变化，
从而取出了音频信号，最后经过功率放大，推动扬声器发出声音。
2,调频头调频头电路包括天线输入回路、高频放大电路、混频器和本机振荡电路组成，其组成框图见图。
汽车音响调频接收的高放、本振和混频部分都做在一个铁屏蔽盒中，称为调频头。调谐器输出的是 10.7MHz的中频信号。
⑴ 输入回路汽车音响的输入回路因为调频广播的频率覆盖范围比较窄，只有 88～ 108MHz这一段，只要输入回路的 Q值低一些，使其谐振点在波段中间（ 98MHz）处，则整个频段范围内的传输系数就相差不大，所以普通家用音响的输入回路一般不带调谐。而汽车音响的接收环境在不断的变化，且其干扰源要多于家用音响，所以，其输入回路大多都带调谐。典型的汽车音响输入回路见图。
⑵ 高频放大电路因为调频广播的发射功率较小，为了提高调频接收机的灵敏度和选择性，在调频接收机中都设有高频放大电路。高频放大电路是一个调谐放大器，它的作用是对输入回路选出的信号进行放大和进一步选频，以提高整机的信噪比。
场效应管高放电路原理分析
⑶ 变频电路变频电路是混频器和本机振荡电路的合称,它的基本原理和调幅收音机一样,也可分为自激式和他激式两种类型 。 所不同的是中频信号频率是 10.7MHz。
① 自激式变频电路自激式变频电路由一只晶体管兼做混频器和本机振荡,大多采用共基方式,其优点是电路简单,成本较低 。 但是这种电路的振荡和信号放大相互影响,振荡和变频同时处于最佳状态比较困难,所以电路稳定性差 。
② 他激式变频电路为克服自激式变频电路的缺点,汽车音响一般采用他激式变频电路,即将混频和本机振荡分开,由两只晶体管分别担任 。 混频器一般采用共发射极和共基极两种,以共发射极接法居多 。
⑷ 典型的汽车音响高频头电路原理分析
3,调频中放电路调频中放电路的作用是对 10.7MHz的中频信号进行选频和限幅放大,应有较高的增益和良好的选择性,稳定性,并具有较宽的频带和良好的限幅特性 。
⑴ 中放电路目前,汽车音响的调频中放电路都已实现了集成化,只有一小部分老机型采用分立元件中放电路 。 调频中放电路的形式与调幅中放电路相似,只不过所处理的中频信号的频率不同 。
⑵ 限幅电路调谐器的调频波段比调幅波段抗干扰能力强，主要原因之一就是调频接收电路在中放之后鉴频之前加有一级限幅电路，信号通过限幅器后成为一个等幅的调频波，消除了寄生调幅干扰。
典型的二极管限幅电路原理分析：
4,鉴频器
⑴ 鉴频器的作用,分类与要求鉴频器又称调频检波器或频率检波器,它是一个频率一电压变换器,其作用是将频率变化的信号转化为电压变化的信号,即从
10.7MHz的中频调频波中取出音频信号 。 如果接收的是立体声信号
,鉴频器解调出的是立体声复合信号 。
对鉴频器的要求是：
① 鉴频效率要高：
S曲线斜率越大,输出信号的幅度越大,鉴频器的效率越高 。
② 通频带要足够宽：鉴频器的通频带是指鉴频曲线的线性部分所对应的频带宽度,通常要求鉴频器要有 300kHz的通频带 。
③ 失真小,稳定性高 。
鉴频特性曲线工作特性分析：
5,AGC与 AFC电路
⑴ 自动增益控制电路 (AGC)
在调幅接收电路中,我们介绍了自动增益控制 (AGC)电路,它实际上是自动音量控制电路 。 对于调频接收来讲,一般接收的是本地电台,且在中放或鉴频电路中还要限幅,所以在普及型机上,调频接收电路一般不加 AGC电路 。 但在高档家用机和汽车音响上,由于要提高对假响应及交叉调制的抑制能力,所以在高放级增加了 AGC电路 。
调频接收 AGC电路框图分析
⑵ 自动频率控制 (AFC)电路
AFC电路的任务是要使本机振荡电路的频率自动跟踪于外来接收高频信号 。
有了 AFC电路,只要使收音机调谐到所要接收电台频率的附近
,就能使本振,锁定,在该电台的频率上,使收音机达到稳定接收的目的 。
AFC控制电路的方框图见图
6,调频立体声译码器
⑴ 立体声解调器的作用与要求立体声译码器的作用是：从鉴频器输出的立体声复合信号中取出导频信号，
恢复 38 kHz的副载波，从复合信号中分离出左右声道音频信号，经去加重后，分别送入功放电路。对立体声译码器的要求是：分离度应在 40dB以上；左右声道输出信号不平衡度要小于 1.5dB。
锁相环立体声解蒯电路框图分析
