1106同步检波啸叫现象简单分析

iffi123

1106(或G3)是近几年生产的为数不多具有同步检波功能便携收音机之一，由于该机上市匆忙，当时有部分机主反映同步检波不正常，有啸叫，还有的状态和温度有关（如夏天正常冬天不正常），客观地说，对于工作正常的机子，同步检波的效果还是可以的, 虽然比不上HAM2000这种级别， 实际收听避开或降低邻台干扰还是有用。

啸叫的现象和同步检波电路的振荡电路无法准确同步到第二中频信号有关，出现偏差造成失锁。

先用公式推导看看当恢复的载频出现偏差时，解调出来的信号是什么样。

1106的同步检波原理也是利用2路正交解调进行相加相减，和HAM2000做法类似（后面会说具体差异)，具体原理请拜读大神ace919的佳作：http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=294997&ordertype=1&page=1

为了简化的阅读方便， 对载波，中频信号的振幅假设为1, 初始相位为0，超过广播音频范围的高频分量忽略(低通电路会过滤掉)

对符号的假设

假设输入的中频信号为cos(ωt)+ cos(Ωt)*cos(ωt)


如果恢复载频不是同频,有频差(△ω=2π*△f), 即第一路载波 cos(ωt+△ωt)
和中频信号(1)相乘后

同样地，第二路正交载波(相移90度)为 cos(ωt+△ωt+90°)
也是和中频信号(1)相乘后

然后2路信号经过各自的运放RC移相电路(2路任意信号频率相位差90即可, 为了简化方便,假设一路为0,一路为90度，不影响结论)

第一路保持不变
第二路移相+90度后

因此
(2)和(3)相加即可上边带USB
(2)和(3)相减即可下边带LSB

可以看出上下边带输出的音频频率都发生了偏移△f，载频的偏移作用到音频上，
如果假设△f>0,  具体是上边带的频率变低，听感音调变低，有点象磁带机带速变慢时的拖拉的变调声音， 而下边带刚好相反，频率变高了，听感声音变尖，同时还多了1个差频(恢复的载波和中频)的音频信号。
（需要注意的是，上述假设并不是说差频信号一定出现在下边带或者下边带频率一定变大，这要看移相是-90都还是+90度，比如上面第二路移相-90后，得出的结论刚好相反，我做的假设只是和1106表现一致），△f<0情况相反。

这其实很好理解，比如在5M的载频上 各有上下2KHz的单音音频， 那么频谱上就是4.998M,5M, 5.002M, 如果用5.001MHz的载频去解调，恢复出来的音频不再是2KHz, 而是上边带1KHz, 下边带是3KHz的音频， 因为上下边带的频率是相对载频而言的，载频发生变化自然也跟随变化

理论上上边带不含差频信号， 如果实际2路信号在最后的放大移相电路过程中增益有差异，就有可能上边带里仍有残余未抵消掉的差频信号，更严重的是上边带里含有残余的下边带信号，反之亦然

iffi123

推导归推导，还得实际验证一下，我手上这台1106同步检波正常，无法直接验证恢复载波偏移的现象，不妨换个间接方式，先调谐到强台信号f0（选中波），中频带宽设为宽带(1106宽带是5.5KHz--3dB或者6dB), 打开同步检波，然后人为偏移一个△f, 这时同步电路准确同步在f0+△f（此位置无电台)上，如果△f比较小，f0电台信号仍然可以通过第二中频滤波器，相对于解调f0来说，电路等效失锁，偏移△f,  上下边带输出同上述推导。

我用SONY录音笔M10 的线路输入接到1106的线路输出上， 录制解调后的音频信号，然后导入到goldwave观察频谱。

先假设△f>0, 也就是频率往调高, 按1KHz逐级升高，同步检波LSB输出如下,


先看看+1KHz的瞬时频谱, 1KHz处(实际偏低了一点点)有很强的信号，正是2项相加后增强的差频信号, 这个信号不象其它音频频率幅度上下波动大，而是几乎不变很稳定。


+2KHz情况， 除了出现接近2KHz的信号, 还有谐波4KHz, 6KHz(幅度很小), 其实前面+1KHz也有谐波成分，落在信号中不易分辨


+3KHz情况，不出预料，3KHz音频和谐波6KHz


---未完待续---

小徒弟下山

干货，抢个沙发好听课。

iffi123

***超时不能编辑2楼，再开一层***

LSB+4KHz和+5KHz情况差不多，只是衰减比较大。

同样地，再看看USB的情况，先说明一下，1106后面的放大移相电路没有增益调节电阻，会造成2路增益偏差，差频信号出现在USB上
可看出USB的失锁信号明显比LSB的弱，从中频滤波器来看，频率往高调，LSB占了带宽的便宜还叠加了较强的差频信号


USB＋1KHz的瞬时频谱, 由于是未抵消干净的残余信号，差频信号明显比LSB低


USB+2KHz和+3KHz的情况, 信号更弱了,谐波也可以忽略




以上只是讨论了LSB和USB在△f>0的情形，△f<0情况基本反过来。

如果对1106的末级移相没有增益调节进行改造，增加电位器的话，在没有必要的仪器和信号源下，我想可以借助USB里残余的差频信号来调节平衡，同样在正常电台开启同步检波后，调谐频率往高偏移1KHz，选择USB,通过调节电位器，使耳朵听不到残余差频信号，因为差频信号虽然幅度不大，听觉上很敏感，丝丝的啸叫声。

iffi123

1106整体电路和HAM2000类似，从中频过来的信号放大后输入到2个混频器， 另一路差分放大后去4046锁相环回路，VCO是由3.58M晶体构成的振荡器，环路信号经模拟开关控制其中的变容管电压，振荡信号先经过D触发器2分频， 再4分频输出到鉴相器， 同时输出到其中的一个混频器， 4分频电路同样输出2路和中频相差90的载波信号，经过LSBUSB控制信号选择其中1路到剩余混频器的输入, 然后混频器输出的2路信号经小板上的运放RC移相电路(2级或3级), 合并后有源滤波，经跟随器到模拟开关4053受控输出到功放CD1622。

1106的第二中频是450KHz, 8倍频应该是3.6MHz, 不知道什么原因没采用3.6M而是3.58M,如果频率准的话，通过改变变容管上的电压3.58M晶振电路也可以振荡在3.6MHz, 但这个晶振是陶瓷的，不是石英，精度和温度稳定性都较差，如果采购的晶振离散性高，多种因素叠加一起锁相环回路有可能无法让震荡电路准确工作在3.6MHz, 就有可能载波恢复失败造成啸叫。

用晶体振荡器的好处是起振就在3.6MHz附近，缩短同步时间，快速稳定输出450KHz中频, 从实际使用上看， 软件在开启同步检波后设定一个固定的延迟，大约2.8s左右，延迟之后才控制模拟开关输出同步检波解调出来的上/下边带音频到功放电路，这时候能保证大多数情况下完成同步， 以免直接输出同步过程中出现的差频，影响用户感受。

另外一个遗憾就是前面说到的，不能调节2路信号的增益，其实也就一个电位器的事情。

SSB是通过电源经微调电位器分压后， 经4053模拟开关二选一（另外一路是锁相环低通后的信号）后，直接加到3.58M振荡电路的电容管，此时锁相环芯片电路无需切断电源。

ace919

分析的很透彻！有电路图参考就更好了

pangzi0801

ace919 发表于 2018-1-29 08:13
分析的很透彻！有电路图参考就更好了

短波已经没什么台可听了，也找到了原理图。分享给大家！

johny05

非常详尽，但如能配以电路图来讲解就更好了，尤其是关于恢复载频，那是一个重点。

iffi123

johny05 发表于 2018-1-29 08:50
非常详尽，但如能配以电路图来讲解就更好了，尤其是关于恢复载频，那是一个重点。

用锁相环4046恢复的，外置的晶体震荡器输出的3.58M左右信号8分频后加到4046鉴相器输入，鉴相器另一个输入就是中频450K信号，鉴相器输出经滤波后通过模拟开关受软件控制，加到震荡电路的电容管，用以微调震荡频率，同步锁定后，鉴相器2个输入端同频同相(实际上相位仍有很小的差异), 为450KHz(振荡器频率是3.6MHz), 这是后面解调需要的同相载波， 而正交载波是8分频电路从提取的， 不是对同相载波直接移相

iffi123

ace919 发表于 2018-1-29 08:13
分析的很透彻！有电路图参考就更好了

哈多谢大神指教

vkjmmy

HAM2000有个微调电阻失效导致同步检波啸叫，更换并调整后同步正常，效果明显，启动同步检波后短波衰落时不失真，听觉很舒服。

66718

其实不用这么复杂的推导与演算。

简单一句话：如果再生出来的载波频率与真正的原始载波，没有同频同相的话，同时加入检波器，就会类似于混频，差拍出新的频率成分。


举个例子：如果再生出来的载波频率与接收频率（当然这里指的第二中频),相差1khz的话，加入检波器后，输出的频率就会包含1khz的差频分量，这个1khz，通过低通，通过功放喇叭传出来，就是听到的啸叫声。

iffi123

66718 发表于 2018-1-30 09:33
其实不用这么复杂的推导与演算。

简单一句话：如果再生出来的载波频率与真正的原始载波，没有同频同相的 ...

上下边带情况不同，2路平衡情况下，只有1个边带才会输出差频信号，另外一个边带不会，象HAM2000的电路，可以调整到几乎只有一个边带有输出；  当然1106没有增益调节，2个都输出了，但幅度有明显差异，一般说的啸叫指理论上有输出的那路

littleworm

pangzi0801 发表于 2018-1-29 08:43
短波已经没什么台可听了，也找到了原理图。分享给大家！

您好，朋友的一台DE1106，长时间放着，现在不开机，求全部的图纸，谢谢   bi7ptk@126.com