调频波解调电路课件.ppt

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1、5.6调频波解调电路5.6.1概述一．鉴相器的功能及鉴频特性曲线从频率（相位）已调波中不失真地还原出原调制信号的过程，为调频（调相）波的解调过程，称为频率（相位）检波，简称为鉴频（FMDetector,Discriminator）（鉴相（FhaseDetector））。它们的任务是把载波频率（或相位）的变化变换成电压的变化，实现鉴频（鉴相）的电路称为鉴频（相）器。作用下产生的，但二者却是截然不同的两种信号，如图5.6.1(a)所示。就其功能而言，尽管鉴频器的输出是在输入信号图5.6.1（a）鉴频器的功能鉴频器将输入调频波的瞬时频率[或频偏]的变化变换成了输出电压的变化，将这种变换特性称

2、为鉴频特性。在线性解调的理想情况下，此曲线为直线，但实际上往往有弯曲，呈“S”形，简称“S”曲线，如图5.6.1(b）所示。用曲线表示为解调输出电压与输入高频信号瞬时频率之间的关系曲线，称为鉴图5.6.1（b）鉴频特性曲线[或频偏]频特性曲线。（鉴频特性动画）1．鉴频线性范围：鉴频线性范围是指鉴频特性曲线中近似直线段的频率范围，用表示。表明鉴频器实现不失真的解调所允许的频率变化范围。因此要求应大于输入调频波最大频偏的两倍，即也可以称为鉴频器的带宽。二、鉴频器的主要指标2．鉴频灵敏度：在中心频率附近，单位频偏产生的解调输出电压的大小。（）附近曲线的斜率或显然，鉴频灵敏度越高，意味着鉴频特

3、性曲线越陡峭，鉴频能力越强。（调频波解调方法之一二动画）的线性网络，经变换后得到调频调幅波，其幅度正比于输入调频波瞬时频率的变化，然后通过包络检波器输出反映振幅变化的解调电压。三、实现鉴频的方法1、斜率鉴频器（SlopeDiscriminator）实现鉴频的方法很多，但常用的有以下几种：斜率鉴频的实现模型如图5.6.2所示。先将输入调频波通过具有合适频率特性先将输入调频波通过具有合适频率特性的线性变换网络，将调频波变换成调频调相波，其相位的变化与输入调频波瞬时频率的变化成正比，再经相位检波器（鉴相器）将它与输入调频波的瞬时相位进行比较，检出反映附加相移变化的解调电压。2、相位鉴频器（P

4、haseDiscriminator）相位鉴频器的实现模型如图5.6.3所示。脉冲计数式鉴频器是先将输入调频波通过具有合适特性的非线性变换网络，将它变换为调频等宽脉冲序列。由于该等宽脉冲序列含有反映瞬时频率变化的平均分量，因而，通过低通滤波器就能输出反映平均分量变化的解调电压。也可将该调频等宽脉冲序列直接通过脉冲计数器得到反映瞬时频率变化的解调电压。3、脉冲计数式鉴频器（PulseCountDiscriminator）这种方法的实现模型如图5.6.4所示。（脉冲计数式鉴频器动画）这种鉴频方法有多种实现电路，为了便于了解这种方法的基本工作原理，图5.6.5示出了一个实例，包括其组成方框［图

5、（a）］和相应的波形[图（b）～图（f）]。4、锁相鉴频器锁相鉴频器是利用锁相环路实现鉴频。这种方法将在第6章中讨论。四、限幅器限幅器的作用是将输入信号的振幅变化去掉，得到等幅信号的一种非线性电路。限幅器的限幅特性可以用其输入电压和输出电压来表示。典型的限幅特性曲线如图5.6.6所示。输入电压的幅值超过时，限幅器输出电压保持不变。称为限幅器的限幅门限电压或限幅灵敏度，其值越小越好。越小对前级增益的要求越低。图5.6.6典型的限幅特性曲线而斜率鉴频器和相位鉴频器前接入的限幅器属于振幅限幅器，它的作用是将具有寄生调幅的调频波变换为等幅的调频波。如图5.6.7所示。图5.6.7振幅限幅器的作

6、用限幅器分为瞬时限幅和振幅限幅两种。脉冲数字式鉴频器中的限幅属于瞬时限幅器，它的作用是将输入调频波变换为等幅方波。（限幅器作用动画）1、二极管限幅器图5.6.8所示电路为150MHz晶体管调频接收机中的限幅器。信号频率（中频）选用截止频率的晶体管，限幅二极管对、并联反接在回路两端，是一个零偏二极管限幅二极管限幅器属于瞬时双向限幅电路。图5.6.8150MHz晶体管调频接收机中的限幅器器，当信号电平小于0.5V时，二极管基本不导通，对回路影响很小，但当信号电压大于0.5V时，二极管导通，信号被二极管旁路，所以输出电压被限制在峰一峰值上。图5.6.8150MHz晶体管调频接收机中的限幅器2

7、、晶体管限幅器晶体管限幅器电路如图5.6.9所示，从形式上看，它和一般调谐放大器没有什么区别，只是作为限幅使用，工作点的设计应使放大器的线性范围小，使得调频信号正半周时的寄生调幅部分进入饱和区。而负半周时的寄生调幅部分进入截止区，从而消除寄生调幅。如图5.6.10中负载线Ⅱ所示。图5.6.9晶体管限幅器电路图5.6.10谐振功率放大器的限幅特性图5.6.11差分对管限幅器（a）限幅电路（b）限幅特性3、差分对管限幅器差分对管限幅器由单端输入——