专利名称：同步解调接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同步解调接收机，特别是一种调幅信号同步解调接收机。
近年来由于彩色电视广播和调频立体声广播的普及，使中波调幅广播面临收听质量不高的挑战，并已成为亟待解决的技术难题。国内外发展动态表明，调幅广播的发端技术已取得显著的进步，而其收端仍沿用几十年的超外差式接收机，特别是沿用非线性包络检波，谐波失真严重，中频同频带窄，频响差，以致中波调幅广播质量无法提高，CN87101494A公开的一种直接混合式同步接收机，其同步检波电路采用模拟乘法器电路，此种电路用于同步检波时，在小信号检波是线性的，比用二极管检波线性有所改善，但在大信号时仍表现出较大的非线性，并且输入输出有电位差；再是该技术方案中的两路相位相差90°的同频信号是由两套锁相环电路产生，它们之间控制信号相互反馈，电路结构复杂，振荡信号频率与所接收射频信号频率相同，容易产生干扰。因此难以适用于中波调幅广播接收机。
为摆脱传统的超外差接收机模式，本发明的第一个目的是设计一种大动态、高线性同步检波电路替代非线性检波电路和模拟乘法检波电路；第二个目的是针对上述锁相环电路的缺陷，设计一种既简单锁相环电路又能解调出低失真、宽频响、高质量的音频信号，为中波调幅广播接收机提供一种新制式。
本发明以下述技术方案实现上述目标。
一种同步解调接收机，它由选频高放电路、检波电路、锁相环电路、滤波静噪电路、电源电路和信响器所组成。其特征是同步／正交检波电路由同步检波电路(2)和正交检波电路(3)所组成；选频高放电路(1)输出端并接于同步检波电路(2)的输入端和正交检波电路(3)的输入端；一个由正交检波电路(3)、有源环路滤波电路(4)、压控调谐振荡电路(5)和90°移相电路(6)所组成的锁相环路电路；正交检波电路(3)输出端与有源环路滤波电路(4)输入端相耦合，有源环路滤波电路(4)输出端与压控调谐振荡电路(5)输入端相耦合，压控调谐振荡电路(5)的输出端与90°移相电路(6)输入端相耦合；90°移相电路(6)输出端信号与射频信号同频而输出相位不同，输出相位差为0°、－180°的数字脉冲信号输入同步检波电路(2)，而输出相位差为－90°、－270°的数字脉冲信号输入正交检波电路。
上述技术方案的优点在于用线性开关电路作用同步检波使解调失真小，抗干扰性能好、灵敏度高，可实现全频段的统调；同步检波的触发信号为数字脉冲信号，为频率数字显示提供简便的接口；以及可接收单边带信号等，它与现行的超外差式接收机相比，优越性是众所周知的。
图1为本发明的设计方框图，图中1为选频高放电路，2为同步检波电路，3为正交检波电路，4为有源环路滤波电路，5为压控调谐振荡电路，6为90°移相电路，7为滤波静噪电路，8为信响器，9为电源电路，10为自动增益控制电路。
图2为本发明电路原理图，图中T1为MOS双栅场效应管，D1为变容二极管，IC1为四双向电子开关CD4066，IC2A、IC2B为双D触发器CD4013，IC3为CMOS六反向器CD4069，IC4A、IC4B为运算放大器NE5532。
图3为90°移相电路的另一种实施电路。
现结合附图对实施例作详细说明。
选频高频放大电路(1)由三极高频放大组成，其中T1为双栅MOS场效应管4D01，选用4D01目的是克服晶体管噪声系数大、工作不稳定、过载阻塞，失真较大的缺点，其输入端G1为信号输入，G2作AGC控制，控制平稳，控制深度为40db。负载为宽带选频回路，其作用一为滤除本机的数字脉冲干扰信号，二为提高该级工作电压，提高增益。
同步／正交检波电路(2)／(3)由IC1四双向电子开关CD4066及其外围元件构成，四双向电子开关为四个独立的能控制数字信号和模拟信号传送的电子开关，当供电电压为15V时典型导通电阻为60Ω，影响线性导通电阻误差为5Ω，关断电阻高达50MΩ，可传送信号从直流到40MHz，并有双向传输特性，可彻底克服大调制时负峰切割失真。在90°移相电路输出的四种相位的脉冲信号控制下完成同步／正交检波功能。为进一步提高检波线性，本发明还采取以下两点措施，其一是在同步／正交检波器输出端各分别串入电阻R8、R9、R10、R11，用以减弱导通路差电阻对线性的影响。其二是采用正负双电源供电，并通过电感L3为同步／正交检波电路的IC2及运放IC4A、IC4B提供零电压偏置，进一步提高线性并可得到最大的输入信号动态范围。
为使用同步／正交检波电路能同时解调出音频信号及其误差信号，必须有四个频率相等而相位依次相差90°的脉冲信号去轮流触发同步／正交检波电路，为此目的本发明设计一种锁相环路，所述锁相环路由正交检波电路(3)、有源环路滤波电路(4)、压控调谐振荡电路(5)和90°宽带移相电路(6)所组成。
有源环路滤波电路(4)由运放IC4B、R19、20、21和C14、15组成，是一种超前滞后网络，可同时兼顾抗干扰性能和保持环路稳定性。
压控调谐振荡电路(5)由三极管T4、电感L4、5、电容C16、D1、C17等组成，压控灵敏度在整个接收频率范围几乎不变，是由于在变容二极管D1的一端串入与C16联动的小电容C17而产生的效果，在接收低频时，C16变大，变容二极管D1容量相对较小，对本振频率控制作用较小，此时C17容量较大，发挥D1对本振频率的控制作用。当接收高端电台时，C16容量变小并与D1相比拟时D1对本振频率控制作用大大增强，但由于C17的串入，并且C17的容量与C16同步减小，减弱了变容二极管的控制作用，使本振压控灵敏度在可接收范围保持在合理水平上。
90°移相电路(6)为数字集成电路CD4013组成。双D触发器CD4013内有两个独立的性能相同的D触发器，两个触发器CP端连接在一起，构成同步触发，其输出频率为输入的1／4，即本振输出为4f时，90°移相电路输出为f，并与射频频率相同，使本振信号频率远高于射频，减少对高放的干扰，90°移相电路输出信号相位为0°、180°的信号供触发同步检波电路，90°移相电路输出为－90°、－270°的信号供触发正交检波电路。为使输出相位精确可调，在CP端之间接入一电位器W，此电阻与时钟端CP的分布电容构成延时电路，当调节W中心点位置时能得到精确的相位差输出信号。
90°移相电路另一实施电路如图3所示，它是在双D触发器两个输入端CP间串入一反相器F，使本振输出的脉冲正负沿分别触发两个D触发器，使移相器工作速度提高一倍，输出频率为输入的1／2，通过调节W中心点位置及F2的偏压，以精确控制输出脉冲的相位。
锁相环内部串联耦合循环构成一环路，正交检波电路(3)输出端与有源环路滤波电路(4)输入端相耦合，有源环路滤波电路(4)输出端与压控调谐振荡电路(5)输入端相耦合，压控调谐振荡电路(5)的输出端与90°移相电路(6)输入端相耦合，90°移相电路(6)输出分两路，一路输入同步检波电路(2)，另一路输入正交检波电路(3)。
锁相环动态过程为，射频信号经正交检波输出，产生本振信号与射频信号的相位误差信号，此信号经有源环路滤波滤去干扰，再去控制振荡电路的频率，使压控调谐振荡频率严格锁定于射频信号频率的4倍。90°移相电路输入信号受振荡频率信号触发，进行90°移相和4分频后输出仍为射频信号频率，但相位相差依次为0°、－90°、－180°、－270°，输出信号分别触发同步检波或正交检波电路工作，完成一次动态循环。
本机选用IC4A为低频放大，它是低噪声、宽频响、高速率的精密运算放大集成块NE5532，配合性能优越的高放和同步检波电路，可得高质量的音频输出。
由三极管T8及电阻R24、R25、电容C20、21组成可变低通滤波电路，在收听本地电台时，信号强、干扰小，可尽量展宽通频带，以获得高保真的收音效果，当接收弱信号时，可压缩通频带，滤除噪声干扰，以获得清晰的音响。
静噪控制电路由三极管T6、T7组成，当本振与接收到的信号不同步时，低放输出信号的直流电压为0V，此时三极管T7导通，使T5处于饱和状态，拍频啸叫信号被旁路，起到静噪作用。
当信号足够强且与本振同步时，使低放输出的直流电压大于0.7V时，T7截止，静噪作用消失，使音频信号畅通，自动增益控制管T6导通，集电极电压下降，控制T1的第二栅极，降低该级放大量，实现自动增益控制，发光二极管D2发光强弱表示信号的强弱。
本机供电为正6伏和负6伏的双电源，并通过电感L3为同步／正交检波器IC1和运算放大器IC4提供0电位偏置。
权利要求1.一种同步解调接收机，它由选频高放电路、检波电路、锁相环电路、滤波静噪电路、电源电路和信响器所组成，其特征是a.同步/正交检波电路由同步检波电路(2)和正交检波电路(3)所组成；b.选频高放电路(1)输出端并接于同步检波电路(2)的输入端和正交检波电路(3)的输入端；c.一个由正交检波电路(3)、有源环路滤波电路(4)、压控调谐振荡电路(5)和90°移相电路(6)所组成的锁相环电路；d.正交检波电路(3)输出端与有源环路滤波电路(4)输入端相耦合，有源环路滤波电路(4)输出端与压控调谐振荡电路(5)输入端相耦合，压控调谐振荡电路(5)的输出端与90°移相电路(6)输入端相耦合；e.90°移相电路(6)输出端信号与射频信号同频而输出相位不同，输出相位差为0°、-180°的数字脉冲信号输入同步检波电路(2)，而输出相位差为-90°、-270°的数字脉冲信号输入正交检波电路(3)。
2.如权利要求1所述接收机，其特征是a.同步／正交检波电路由数字开关集成块IC1及电阻R8、R9、R10、R11组成；b.90°移相电路(6)由双D触发器IC2A和IC2B所组成；c.一个由三极管T8及电阻R24、R25和电容C20、C21组成的可变低通滤波器；d.由三极管T5、T7组成的静噪电路。
3.如权利要求1和2所述的接收机，其特征是a.90°移相电路中的CP端接入用于精确调节相位的电位器W；b.90°移相电路中的两个CP端之间串入反相器F；
4.如权利要求1和2所述的 接收机，其特征是在同步／正交检波器输出端各分别串接电阻R8、R9、R10、R11。
5.如权利要求1所述的同步解调接收机，其特征是在压控调谐振荡电路(5)中的变容二极管D1串接与主振电容C10联动的可控制锁定范围的电容C17。
6.如权利要求1所述的 接收机，其特征是采用正负双电源供电，并通过电感L3为同步／正交检波器IC1和运算放大IC4提供0电位偏置。
专利摘要一种同步解调接收机，它以同步/正交检波电路，一个锁相环电路代替传统的超外差式接收机模式，并解决由二极管非线性检波的失真大，频响差，抗干扰能力差的缺点，本装置解调失真小，抗干扰性能好，灵敏度高，并可实现全频段统调和为频率数字显示提供接口。本机能使中波广播提高收听质量，提高同电视广播和调频广播的竞争能力。
文档编号H04B1/16GK2115620SQ9122731
公开日1992年9月9日 申请日期1991年10月23日 优先权日1991年10月23日
发明者郑贤蓬, 郑文献 申请人:郑贤蓬