[工学]64 鉴频电路

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1、主要要求：掌握鉴频的实现方法6.5调角信号的解调掌握相位鉴频器和比例鉴频器的工作原理了解鉴频和鉴相电路的主要指标了解鉴相器的工作原理16.5.1概述从调相波中取出原调制信号。从调频波中取出原调制信号。鉴频器FM输出与输入信号的瞬时频率偏移成正比。鉴相器PM输出与输入信号的瞬时相位偏移成正比。从频谱上看：调角信号的解调也是频谱的非线性搬移的过程调频波的解调（鉴频）：调相波的解调（鉴相）：实现上述功能的电路称为鉴频器。实现上述功能的电路称为鉴相器。2(1)鉴频特性曲线0Δfuo(t)或：由调频信号的特征：所以：表明：要实现无失

2、真鉴频，要求鉴频器的输出电压与频偏成线性关系。一、鉴频器的主要质量指标指鉴频器的输出电压uo(t)与输入FM信号瞬时频偏Δω(t)或Δf(t)之间的关系曲线.(S曲线）30Δfuo(t)Bm表明了鉴频特性曲线在原点（）处的斜率。（3）鉴频线性范围：Bm>2Δfm（2）鉴频跨导(鉴频灵敏度)定义：一、鉴频器的主要质量指标（4）非线性失真：应尽可能小SD值越大，鉴频曲线越陡，鉴频能力越强。鉴频特性曲线接近于直线的频率范围。4二、鉴相器的主要质量指标（1）鉴相特性曲线：通常应大于调相波最大相移的二倍。（2）鉴相跨导：（3）鉴相线

3、性范围：鉴相器的输出电压与输入信号的瞬时相位偏移的关系。通常要求是线性关系。鉴相特性在原点处的斜率。（4）非线性失真，应尽可能小。定义：5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。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。鉴相器其中：的瞬时相位。的瞬时相位。即6.5.2鉴相器鉴相器模拟鉴相器数字鉴相器叠加型门电路鉴相器乘积型6乘法器低通滤波器u2uo(t)u1(PM)(参考信号)一

4、般来说，和为正交关系，一、乘积型鉴相器而为了分析方便,假设7（一）和均为小信号根据模拟乘法器的特性，其输出电流二、乘积型鉴相器（小于26mV）uo(t)乘法器低通滤波器u2u1经低通滤波器滤波，在负载可得输出电压为鉴相特性曲线鉴相跨导：线性鉴相范围:π-π8二、乘积型鉴相器uo(t)乘法器低通滤波器u2u1（二）为小信号，为大信号展开为傅氏级数根据模拟乘法器的特性，其输出电流双曲线函数具有开关函数的形式是大信号,9二、乘积型鉴相器经低通滤波器滤波，在负载可得输出电压为鉴相特性曲线鉴相跨导：线性鉴相范围:（二）为小信号，为大

5、信号10二、乘积型鉴相器uo(t)乘法器低通滤波器u2u1（三）为大信号，为大信号展开为傅氏级数乘法器输出电流11二、乘积型鉴相器经低通滤波器滤波，在负载可得输出电压为鉴相跨导：线性鉴相范围:（三）为大信号，为大信号可见乘积型鉴相器应尽量采用大信号工作状态,这样可获得较宽的线性鉴相范围。12二、门电路鉴相器特点:电路简单、线性鉴相范围大，易于集成化分类：或门鉴相器异或门鉴相器13（一）异或门鉴相器2、异或门的特点:两个输入电平不同时，输出为“1”，其余为“0”。3、经低通滤波器滤波后，输出电压与的关系为三角形，可表示为两信

6、号延时为，它反映了两信号的相位差，信号和两方波信号，1、其鉴相跨导为14斜率鉴频器一、鉴频电路的分类频率—幅度线性变换网络包络检波器uΩtuFMtuFM-AMt6.5.3鉴频电路调频波FMAM－FM(1)调频－调幅调频变换型相位鉴频器比例鉴频器15相移乘积型在集成电路调频机中较多采用的相移乘积鉴频器。它是将输入FM信号经移相网络后生成与FM信号电压正交的参考信号电压，它与输入的FM信号电压同时加入相乘器，相乘器输出再经低通滤波器滤波后，便可还原出原调制信号。相乘器低通滤波器uFMuΩ90o移相网络(2)一、鉴频电路的分类1

7、6脉冲计数式非线性变换网络低通滤波器uFM调频脉冲序列uΩ(3)调频脉冲序列中的平均分量为脉幅脉宽(4)锁相环路鉴频一、鉴频电路的分类(零比较器）17例1：分析：鉴频特性曲线为鉴频器的输出电压与输入信号的瞬时频率偏移之间的关系，而鉴频跨导为鉴频特性曲线的斜率，所以有：解：18例2：100-1001-1解:(1)鉴频跨导：(2)(3)调制信号：19上下对称包络检波三个并联调谐回路组成的调频-调幅调频变换电路+-二、双失谐回路斜率鉴频器（一）电路结构uo=uo1–uo220(1)当输入调频波为（二）鉴频原理则瞬时频率为瞬时频移

8、为（2）uo=uo1–uo2得到uo，可见uo与瞬时频移成线性，实现鉴频。(5)当输入调频信号的频率为时，两个回路的电压振幅相等，经两个检波器检波产生输出电压和是相等的，故鉴频器输出电压。(3)当输入调频信号的频率从向增大方向偏离时，回路电压大，而回路电压小，经检波后，则鉴频器输出电压。(4)当输入调频