鉴频器与鉴频方法ppt课件.ppt

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1、9.1鉴频器与鉴频方法9.1.1鉴频器角调波的解调就是从角调波中恢复出原调制信号的过程。调频波的解调电路称为频率检波器或鉴频器（FD）,调相波的解调电路称为相位检波器或鉴相器（PD）。图9―26鉴频器及鉴频特性对鉴频器的另外一个要求,就是鉴频跨导要大。所谓鉴频跨导ＳD,就是鉴频特性在载频处的斜率,它表示的是单位频偏所能产生的解调输出电压。鉴频跨导又叫鉴频灵敏度,用公式表示为（7―38）9.1.2鉴频方法1.振幅鉴频法调频波振幅恒定,故无法直接用包络检波器解调。鉴于二极管峰值包络检波器线路简单、性能好,能否把包络检波器用于调频解调器中呢？显然,若能将等

2、幅的调频信号变换成振幅也随瞬时频率变化、既调频又调幅的FM―AM波,就可以通过包络检波器解调此调频信号。用此原理构成的鉴频器称为振幅鉴频器。其工作原理如图9―27所示。(a)振幅鉴频器框图；(b)变换电路特性图9―27振幅鉴频器原理1）直接时域微分法设调制信号为uΩ=f(t),调频波为（7―39）（7―40）对此式直接微分可得图9―28微分鉴频原理图9―29微分鉴频电路2）斜率鉴频法双离谐鉴频器的输出是取两个带通响应之差,即该鉴频器的传输特性或鉴频特性,如图9-33中的实线所示。其中虚线为两回路的谐振曲线。从图看出,它可获得较好的线性响应,失真较小

3、,灵敏度也高于单回路鉴频器。图9―30单回路斜率鉴频器图9―31双离谐平衡鉴频器图9―32图9―31各点波形图9―33双离谐鉴频器的鉴频特性2.相位鉴频法相位鉴频法的原理框图如图9―34所示。图中的变换电路具有线性的频率—相位转换特性，它可以将等幅的调频信号变成相位也随瞬时频率变化的、既调频又调相的FM―PM波。图9―34相位鉴频法的原理框图相位鉴频法的关键是相位检波器。相位检波器或鉴相器就是用来检出两个信号之间的相位差，完成相位差—电压变换作用的部件或电路。设输入鉴相器的两个信号分别为(7―41)(7―42)同时加于鉴相器，鉴相器的输出电压uo是瞬

4、时相位差的函数，即(7―43)1)乘积型相位鉴频法利用乘积型鉴相器实现鉴频的方法称为乘积型相位鉴频法或积分(Quadrature)鉴频法。在乘积型相位鉴频器中，线性相移网络通常是单谐振回路(或耦合回路)，而相位检波器为乘积型鉴相器，如图9―35所示。图9―35乘积型相位鉴频法设乘法器的乘积因子为K，则经过相乘器和低通滤波器后的输出电压为2)叠加型相位鉴频法利用叠加型鉴相器实现鉴频的方法称为叠加型相位鉴频法。对于叠加型鉴相器，就是先将u1和u2(式(7―41)和(7―42))相加，把两者的相位差的变化转换为合成信号的振幅变化，然后用包络检波器检出其振幅

5、变化，从而达到鉴相的目的。(7―44)图9―36平衡式叠加型相位鉴频器框图3.直接脉冲计数式鉴频法调频信号的信息寄托在已调波的频率上。从某种意义上讲，信号频率就是信号电压或电流波形单位时间内过零点(或零交点)的次数。对于脉冲或数字信号，信号频率就是信号脉冲的个数。基于这种原理的鉴频器称为零交点鉴频器或脉冲计数式鉴频器。图9―37直接脉冲计数式鉴频器9.2鉴频电路9.2.1叠加型相位鉴频电路1.互感耦合相位鉴频器互感耦合相位鉴频器又称福斯特―西利(Foster―Seeley)鉴频器，图9-38是其典型电路。相移网络为耦合回路。图9―38互感耦合相位鉴频

6、器1)频率—相位变换频率—相位变换是由图9―39(a)所示的互感耦合回路完成的。由图9―39(b)的等效电路可知，初级回路电感L1中的电流为(7―45)图9―39互感耦合回路考虑初、次级回路均为高Q回路，r1也可忽略。这样，上式可近似为初级电流在次级回路产生的感应电动势为(7―46)(7―47)感应电动势在次级回路形成的电流为(7―48)(7―49)ξ=2QΔf/f0,则上式变为(7―50)图9―40频率—相位变换电路的相频特性2)相位—幅度变换根据图中规定的与的极性，图9―38电路可简化为图9―41。这样，在两个检波二极管上的高频电压分别为(7―5

7、1)图9―41图9―38的简化电路合成矢量的幅度随与间的相位差而变化(FM―PM―AM信号)，如图9―42所示。①f=f0=fc时，与的振幅相等，即UD1=UD2;②f>f0=fc时，UD1>UD2，随着f的增加，两者差值将加大；③f

8、～A曲线2.电容耦合相位鉴频器图9―45(a)是电容耦合相位鉴频器的基本电路。两个回路相互屏蔽。图中Cm为两