鉴频器与鉴频方法.ppt

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）。 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 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。 1）直接时域微分法 设调制信号为uΩ=f(t),调频波为 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,灵敏度也高于单回路鉴频器。 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。 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 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。 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变化，从而达到鉴相的目的。 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。 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。 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 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 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 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; ②ff0=fc时，UD1UD2，随着f的增加，两者差值将加大； ③ff0=fc时，UD1UD2,随着f的增加，两者差值也将加大。 3) 检波输出 设两个包络检波器的检波系数分别为Kd1 ,Kd2(通常Kd1=Kd12=Kd)，则两个包络检波器的输出分别为uo1=Kd1UD1 ,uo2=Kd2UD2。鉴频器的输出电压为