非线性电子线路ch5-3谢嘉奎东南大学.ppt

　　通过低通滤波器，得到鉴相器的输出电压为 ， 　　为在|??| ?/2 内的一条通过原点的直线，并向两侧周期性重复。 (2)频相转换网络 ① 电路 (a)　　　　　　　(b) 图 5-3-26　单谐振回路作为相频转换网络 　　参见图 5-3-26(a)。将输 入电压源 变换为电流源， 如图 5-3-26(b)所示，其中， 　　　　　。则该网络就是在　激励下的单谐振回路。 ② 输出电压 在 ?0 附近，网络的增益 A(j?) 可近似表示为 或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-3-25) 或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-3-25) 式中，　　　　　　　　　　　　定义为广义失谐量，其中 　　③ 幅频特性和相频特性曲线可根据式(5-3-25) 画出，如图 5-3-26 所示 。 图 5-3-26 ④ 讨论 图 5-3-8 　　比较图 5-3-8 理想时延网络特性，该网络既不能提供恒值的幅频特性，也不能提供线性的相频特性，仅在 ?0 附近的很小范围内，才可近似认为 A(?) 为恒值，?A(?) 在　上、下线性变化。 结论：频相转换网络时延特性不理想。 (3)鉴频特性 　　设频相转换网络谐振频率 ?0 = ?c。电路中射随器 T1 和 T2 的增益近似为 1，则 v1(t) 的振幅 V1m 近似等于输入调频信号 vs(t) 的振幅 Vsm ，v2(t) 的振幅 V2m = (1/10)A(?)Vsm。 　　根据 vO ? Adsin??，在双差分对管单端输出时，鉴频器的输出解调电压为 (5-3-27) 式中， ??A = arctan? 　　根据上式画鉴频特性曲线，如图 5-3-27 所示 。 图 5-3-27　鉴频特性曲线 　　图 5-3-27 中，虚线是假设 A(?) 为恒值时画出的特性，而实线则是按 A(?) 的变化进行修正后画出的实际特性。 　　可见，当广义失谐量 ? 向正、负方向增大时，由于 A(?) 下降，实际特性出现正、负两个峰值，而后便近似按 A(?) 的规律单调下降。 　　若 arctan? 限制在 ? ?/12 ，即|? | 0.27 时， 由 可近似认为 A(?) ? A(?0) = ?0C1R 若输入调频信号的瞬时角率 ?(t) = ?c + ??(t)，且 ?0 = ?c，代入上式，则 因而，由式(5-3-27)，可得 式中，鉴相灵敏度　　　　　　　　。实现了线性鉴频。 二、叠加型鉴相器 图 5-3-23　叠加型鉴相器电路 1．原理电路 　　由两个包络检波器叠加后组成的叠加型鉴相器。 2．工作原理 　　加到上、下包络检波器的 输入信号电压分别为 vi1(t) = v1(t) + v2(t)，vi2(t) = v1(t) - v2(t) 图 5-3-24 　　假设 v1(t) = V1mcos?t，v2(t) = V2msin(?t + ??)，则根据矢量叠加原理，vi1(t) 和 vi2(t) 可分别表示为： vi1(t) = Vm+(t) cos[?t -?1(t)] vi2(t) = Vm-(t) cos[?t +?2(t)] 其中， 可见，合成电压的振幅Vm+(t) 和 Vm-(t) 均与 ?? 有关，但它们之间的关系是非线性的。 3．解调电压输出 若包络检波器的检波电压传输系数为 ?d，则鉴相器的输出电压为 式中， 以 Ksin ?? 为变量，将上式用幂级数 展开 　　当 Ksin ?? 为小量时，Ksin ?? 的三次方及其以上各次方项可忽略，上式简化为 (5-3-23) 呈正弦鉴相特性。 * 第 5 章　角度调制与解调电路 5.3.1　限幅鉴频实现方法概述 5.3　调频波解调电路 5.3.2　斜率鉴频电路 5.3.3　相位鉴频电路 5.3　调频波解调电路 1．概念 频率检波(鉴频)：调频波的解调 相位检波(鉴相)：调相波的解调 2．作用 　　从已调波中检出反映在频率或相位变化上的调制信号。 　　鉴频鉴相采用的方法不尽相同，本章重点讨论调频波的解调——鉴和频。 3．特点 　　限幅与鉴频一般联用——统称限幅鉴频器。 　　在调频接收机中，因多种原因(如频率特性不均、干扰等)会导致调频信号振幅发生变化。鉴频时，上述寄生调幅会反映在输出解调电压上，产生解调失真。 解决办法——在鉴频前加限幅器。 5.3.1　限幅鉴频实现方法概述 一、鉴频电路性能要求 1．功能 将输入调频信号的瞬时频率变换为相应解调输出电压。 2．鉴频特性 描述 vO 随瞬时频偏 (f - fc) 的变化特性，如图 5-3-1 所示。 图 5-3-1　鉴频特性 3．鉴频跨导 鉴频特性原点处的斜率 单位 V/Hz