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[科普中国]-自动频率微调

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自动频率微调(AFC)电路是一种自动频率控制电路,它被广泛地用于各种接收机和发射机,其主要功能是自动调节振荡器的频率,以达到减小频率变化、提高频率稳定度的作用。

基本介绍自动频率微调系统(AFT)也称自动频率控制(AFC:Automatic Frequency Control)系统,是电子通信设备中常用的反馈控制系统。AFC系统的主要作用是自动调整振荡器的频率,例如,在发射机中如果振荡频率漂移,则利用AFC反馈控制作用,可以减少频率的变化,提高频率稳定度;在接收机中,依靠AFC系统的反馈调整作用,可以自动地控制本振频率,使其与外来信号频率之差维持在近于中频的数值。在通信系统中,为了改善调频接收的门限效应,可以采用类似于AFC系统的“调频负反馈”技术。

无线电发射机或接收机在转换工作波道时,都必须进行调谐,发射机输出回路的凋谐保证了最大功率输出,接收机高放回路与本振回路的统一调谐使它能够正确接收所需频率的信号。所谓“自动调谐”就是设备在改换波道时自动地进行调整,迅速地进入正确工作状态。自动调谐的好处不仅是更换波道简便迅速、调谐准确、省去人工操作,而且能消除因外界某些因素引起的失谐,使机器始终维持最佳工作状态,大大提高了可靠性,也便于遥控。

电子调谐是采用电子元件,如变容二极管或可变导磁率线圈作为回路调谐元件的。它体积小,重量轻,可靠性强,抗冲击震动性能好,凋谐精度高,便于遥控1。

自动频率微调电路的组成为了克服高频调谐器本振频率的小稳定而带来的彩色失真、图像质量下降等影响,通常在彩色电视机的图像通道中加入自动频率微调电路(以下简称AFT电路),使电视机的本振频率能自动地稳定在正常值,以保证电视机所收看的彩色电视图像质量稳定。

自动频率微调电路的作用就是自动检出图像中频频率(38 MHz)的误差分量,并将其转换成脉动直流电压反馈至高频调谐器中的本振电路,使本振电路严格按照被接收的频道节目,始终跟踪一个固定的中频频率。自动频率微调电路的组成如图1(AFT电路)所示。它由中放限幅级鉴频器直流放大级以及频率控制器件(多采用变容二极管)等部分组成。

图1中,中放限幅级的任务是将图像中频信号限幅放大为等幅信号。鉴频器的作用就是将经中放限幅级输入的频率偏差转换成对应输出电压,其鉴频特性曲线如图3所示。高频凋谐器中本振级的频率控制器件受外部AFT电路的输出控制电压控制的关系曲线,称为频率控制特性曲线。通常频率控制器件多由变容二极管来充当,变容二极管的频率控制特性曲线如图4所示,加在变容二极管上的外部控制电压(负压)越大,本振级输出的本振频率正偏差就越大2。

AFT电路的工作原理经中频放大器输出的图像中频信号除送人视频检波器进行检波外,还送入鉴频器进行鉴频。当图像中频低于标准值38 MHz时,鉴频器的输出是一个负的直流控制电压,此电压经直流倒相放大后,输出一个正向的,这个电压送至高频头本振回路的变容二极管的负极上,使变容二极管的结电容容量减小,导致本振频率升高,于是高频头输出的图像中频也升高,直到回到正确的频率值。

当图像中频高于38 MHz时,鉴频器的输出是一个正的直流控制电压,此电压经直流倒相放大后,输出一个负向的,这个电压送至高频头本振回路的变容二极管的负极上,使变容二极管的结电容容量变大,使本振频率下降,于是高频头输出的图像中频也下降,直到回到正确的图像中频38 MHz为止2。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学