[工学]高频电子电路63.ppt

6.4.3 相位鉴频器 （鉴相器phase detector） 1 乘积型鉴相器（product phase detector） 2叠加型鉴相器（superposition phase detector） 3. 互感耦合相位鉴频器 6.4.4 比例鉴频器 （ratio　 discriminator） 二 工作原理 二 工作原理 6.4.5 移相乘积鉴频器 6.5 调频制的抗干扰性及特殊电路 1．鉴频器输出的噪声功率谱密度 二 调频信号解调的门限效应 (3) 当UFM输入较小时， 三 预加重电路与去加重电路 1．预加重网络 6.6 FM发射机与接收机 二 调频接收机（FM receiver）的组成 * 鉴相器是用来比较两个同频输入电压 和 的相位，而输出电压 是两个输入电压相位差的函数， 即 当线性鉴相的情况下，输出电压 与两个输入电压的瞬时相位差成正比。 鉴相器 鉴相器可实现PM信号的解调，但也广泛用于解调FM信号，以及锁相技术及频率合成技术中。如在以后介绍的相移鉴频器和正交鉴频器都有具体应用。 鉴相器的实现方法： 乘积型鉴相器 叠加型鉴相器 其中： 的瞬时相位。 的瞬时相位。 即 休息1 休息2 则相乘器的输出信号 为： 下图为乘积型鉴相器的组成框图。 设：鉴相器输入PM信号。 即： 而 而另一输入信号 为 的同频正交载波。 即： 其中k为相乘器的乘积因子。 经低通滤波器后，输出电压 为： 可见：乘积型鉴相器具有正弦形鉴相特性 休息1 休息2 相乘器 低通滤波器 π -π 仿真 所以 注意：乘积型鉴相器在电路结构上与同步检波器是相同的，即只要输入调相信号 与 的载波正交，同步检波器就变成了乘积型鉴相器。 另外，如果满足 ，则有 。 即输出电压 与 成线性关系， 可实现线性鉴相。 下图为叠加型鉴相器原理框图，以下采用平衡型鉴相器为例进行分析： 相加器 包络检波器 相加器 相加器 包络 检波器 包络 检波器 相加器 设输入调相波 为： 而同频正交载波信号为： 则： 利用矢量图可得合成电压振幅 如果设包络检波器的传输系数为 Kd1=Kd2=Kd，则两个包络检波器的输出电压为： （为调相调幅波） 而 讨论：（1）当 可见：这时的鉴相器具有正弦鉴相特性，其线性鉴相范围为： （2） 时，同理可推出 由讨论（1），（2）可以看出输出电压 的大小取决于振幅小的输入信号振幅。 （3）当 时 所以： 仿真 休息1 休息2 利用三角函数公式： 所以： 而当 , 的范围内， 所以： ，可实现线性鉴相。 ②波包络检波：把AM—PM信号中的包络取出。 当Us = Ur时，输出电压增加 倍，且线性鉴相范围扩展为 。 小结：平衡式鉴相器的特性： （1）由两个工作过程构成: ①Us与Ur叠加所合成的信号Ud1与Ud2，实现了 PM AM—PM的变换 （2）当UsUr，或U rUs时， 输出电压Uo (t)的大小决定于小的输入信号，且 线性范围为 休息1 休息2 uFM 一 电路结构和基本原理 由二个部分组成： 1,移相网络：互感为M的初，次级双调谐耦合回路组成的移相网络，u1经移相网络生成PM-FM波u2，并使 |U1|=|U2| + u3 - 另外，u1经耦合电容CC在扼流圈LC上产生的电压u3=u1，故其等效电路如右下图所示。 VD1 C3 R1 C4 R2 VD2 2 包络检波器： 组成平衡式包络检波器。 两个检波器的输出电压为： + u2 - + u1 - 返回 Lc C2 C1 VD2 VD1 R1 R2 Ec C4 C3 VT Cc M L2 L1 ud1 ud2 二 工作原理分析： 上下检波器的输入端高频电压为： 如果忽略次级回路对初级回路的影响，则初级回路中流过L1的电流 近似为： 而次级回路中产生的感应电动势 当忽略二极管检波器等效输入电阻对次级回路的影响时，次级回路电流 i2为： 所以：次级回路两端电压u2为： VD1 C3 R1 C4 R2 VD2 ud1 ud2 Lc C2 C1 VD2 VD1 R1 R2 Ec C4 C3 VT Cc M L2 L1 i1 i2 二 工作原理分析： 讨论:（1）当输入FM波瞬时频率f 等于调频波中心频率f o，即f= f o时，次级回路谐振。 即：