第七章角度调制与解调.ppt

　　但是，单调谐回路的谐振曲线，其倾斜部分的线性度是较差的。为了扩大线性范围，实际上采用的多是三调谐回路的双离谐平衡鉴频器，如图7-32(a)。三个回路的谐振频率分别为f01=fc、 f02fc、f03fc，且f02－fc=fc－f03。输出负载为差动连接，鉴频器输出电压为Uo=Uo1－Uo2，Uo波形见图7-33 (d)。当f=fc时，上、 下支路输出相等，总输出电压Uo=0。 图7-33各点波形 　　从图看出，它可获得较好的线性响应，失真较小，灵敏度也高于单回路鉴频器。这种电路适用于解调大频偏调频信号。但采用这种电路时，三个回路要调整好，并须尽量对称，否则会引起较大失真。不易调整是该电路的一个缺点。 　　2. 相位鉴频法 　　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。把此FM-PM波和原来输入的调频信号一起加到鉴相器上， 就可以通过鉴相器解调此调频信号。这种鉴频方法称为相位鉴频法。 　　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 相位鉴频法的原理框图 与调幅信号的同步检波器类似， 相位检波器也有叠加型和乘积型之分， 相应的相位鉴频器分别称为叠加型相位鉴频器和乘积型相位鉴频器。 　　把它们同时加于鉴相器， 鉴相器的输出电压uo是瞬时相位差的函数， 即 　　在鉴相时， u1常为输入调相波， 其中φ1(t)为反映调相波的相位随调制信号规律变化的时间函数， u2为参考信号。在相位鉴频时， u1常为输入调频波， u2是u1通过移相网络后的信号。 　　 　　1) 乘积型相位鉴频器 　　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 所示。 输入调频信号us=Us cos(ωct+mfsinΩt)， 经移相网络移相后的信号为 　　　 其中， f0和Q0分别为谐振回路(或耦合回路)的谐振频率品质因数， f0=fc。 　　经过相乘器和低通滤波器后的输出电压为 　　当Δf/f01时， uo≈KU1U2Q0Δf/f0， 可见鉴频器输出与输入信号的频偏成正比。 　　应当指出， 鉴频器既然是频谱的非线性变换电路， 它就不能简单地用乘法器来实现。因此， 这里采用的电路模型是有局限性的， 只有在相偏较小时才近似成立。 　　 　　这里引入固定相移π/2(或－π/2)的目的是为了得到一条通过原点的鉴相或鉴频曲线。 　　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变化， 从而达到鉴相的目的。 　　为了抵消直流项， 扩大线性鉴频范围， 它通常采用平衡式电路， 差动输出。具有线性的频相转换特性的变换电路(移相网络)一般由耦合回路来实现。耦合回路可以是互感耦合回路， 也可以是电容耦合回路。另外， π/2固定相移也由耦合回路引入。　　 　　应当强调指出， 叠加型鉴相器的工作过程实际包括两个动作： 首先， 输入调频信号经频率—相位变换后变成既调频又调相的FM-PM信号， 通过加法器完成矢量相加， 将两个信号电压之间的相位差变化相应地变成合成信号的包络变化(既调频、 调相又调幅的FM-PM-AM 信号)， 然后由包络检波器将其包络检出。因此， 从原理上讲，叠加型相位鉴频器也可以认为是一种振幅鉴频器。 电容耦合相位鉴频器电路 简化电路 不同频率时的　　与　　矢量图 　检波输出： 　　鉴频器的输出电压为 uo=uo1－uo2=Kd(UD1－UD2) 　　 7.2.1 调频方法 　调频波产生的方法主要有两种: 一种是直接调频法，另一种是间接调频法。 　　1． 直接调频法 　　这种方法一般是用调制电压直接控制振荡器的振荡频率，使振荡频率f(t)按调制电压的规律变化。若被控制的是LC振荡器，则只需控制振荡回路的某个元件(L或C )，使其参数随调制电压变化，就可达到直接调频的目的。 　　在直接调频法中，振荡器与调制器合二为一。这种方法的主要优点是在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏，其主要缺点是频率稳定度差，在许多场合须对载频采取稳频措施或者对晶体振荡器进行直接调频。 　　2． 间接调频法 　　这种方法是先将调制信号积分，然后对载波进行调相，如图所示。这种方法也称为阿姆斯特朗(