1、78- 19.1 概述概述9.2 鑒相器鑒相器9.3 鑒頻器鑒頻器9.4 實際調頻接收機實際調頻接收機9.5 數字鑒頻鑒相數字鑒頻鑒相第9章 角度解調電路78- 2 掌握典型調角信號解調電路的功能、結構、掌握典型調角信號解調電路的功能、結構、工作原理、分析方法和性能特點。工作原理、分析方法和性能特點。 了解數字調角信號解調方式及其實現電路。了解數字調角信號解調方式及其實現電路。教學基本要求78- 31. 解調電路的功能解調電路的功能 調角信號解調電路：從調角波中取出原調制信號。調角信號解調電路：從調角波中取出原調制信號。 調相波的解調電路調相波的解調電路：是從調相波中取出原調制信號，即：是從調

2、相波中取出原調制信號，即輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移成正比，又稱為輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移成正比，又稱為鑒鑒相器相器。 調頻波的解調電路調頻波的解調電路：是從調頻波中取出原調制信號，即：是從調頻波中取出原調制信號，即輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移成正比，又稱為輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移成正比，又稱為鑒鑒頻器頻器。 9.1 概述概述輸入調相波輸入調相波 : ( )coscosicmcpu tUtmt( )cosomu tUt輸出電壓輸出電壓:輸入調頻波：輸入調頻波： ( )cossinicmcfu tUtmt( )cosomu tUt輸出電壓：輸出電壓：78- 4(1) 鑒相

3、特性曲線鑒相特性曲線 即鑒相器輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移即鑒相器輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移 的的關系。關系。通常要求是線性關系通常要求是線性關系。(2) 鑒相跨導鑒相跨導 鑒相器輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移鑒相器輸出電壓與輸入信號的瞬時相位偏移 的關的關系的比例系數。系的比例系數。(3) 鑒相線性范圍鑒相線性范圍 通常應大于調相波最大相移的二倍。通常應大于調相波最大相移的二倍。(4) 非線性失真非線性失真 應盡可能小。應盡可能小。 2. 鑒相器的主要技術指標鑒相器的主要技術指標78- 53. 鑒頻器的主要技術指標鑒頻器的主要技術指標(1) 鑒頻特性曲線鑒頻特性曲線 即鑒頻器輸出

4、電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移即鑒頻器輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移f的關的關系。系。通常要求是線性關系通常要求是線性關系。(2) 鑒頻跨導鑒頻跨導 鑒頻器輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移鑒頻器輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移f的關系的的關系的比例系數。比例系數。(3) 鑒頻線性范圍鑒頻線性范圍 通常應大于調頻波最大頻移的二倍。通常應大于調頻波最大頻移的二倍。(4) 非線性失真非線性失真 應盡可能小。應盡可能小。78- 69.2 鑒相器鑒相器 通?？煞譃橥ǔ？煞譃槟M電路型模擬電路型和和數字電路型數字電路型兩大類。兩大類。 在集成電路系統中，常用的有：在集成電路系統中，常用的有： 模擬乘法器構

5、成的模擬乘法器構成的乘積型鑒相乘積型鑒相 數字門電路構成的數字門電路構成的門電路鑒相門電路鑒相鑒相器除了用于解調調相波外，還可構成移相鑒頻電鑒相器除了用于解調調相波外，還可構成移相鑒頻電路，特別是用于鎖相環。路，特別是用于鎖相環。78- 7 9.2.1 乘積型鑒相電路乘積型鑒相電路 采用模擬乘法器作為非線性器件進行頻率變換，然后通過低采用模擬乘法器作為非線性器件進行頻率變換，然后通過低通濾波器取出原調制信號。通濾波器取出原調制信號。12022ququiI ththKTKT一般來說一般來說u1和和u2為正交關系為正交關系，以取得正弦形鑒相特性。例如：，以取得正弦形鑒相特性。例如：)(cos111

6、ttUucm222( )0sinmctuUt為為簡簡化化分分析析：令令 有有： u1 ：是是輸入的需解調的調相波輸入的需解調的調相波。u2 ：是由是由u1變化來的，或是系統本身產生變化來的，或是系統本身產生的與的與u1有確定關系的參考信號。有確定關系的參考信號。乘法器乘法器低通低通濾波器濾波器u1u2ku1u2uo222sin( )mcuUtt78- 8(1) u1為小信號為小信號(26mV)，u2為小信號為小信號(100mV）210122ttukTqthcc11122cos( )sinmcmcuUttuUt12012222MququqiI ththK u thuKTKTkT xxxxeeth

7、 xee雙曲正切函數雙曲正切函數u2=U2msinct0ct0 ct2, sinct0越大，越大，th(x)越接近越接近1x0越小越小，th(x)越接近越接近-178- 11將其按傅氏級數展開：將其按傅氏級數展開： 210122ttukTqthcc2444sinsin3sin5235cccqthutttKT相乘后的乘法器的輸出電流為：相乘后的乘法器的輸出電流為： 低通濾波后在負載上得到低通濾波后在負載上得到輸出電壓輸出電壓為：為： 121144cos( )sinsin323MMmcccqiK u thuK UttttkT ttUKtUKcmMmM11112sin2sin2111122sin 2

8、( )sin 4( )33MmcMmcK UttK Utt112sin( )oMmLuK URt 112sinMmLK URt 11122cos( )sinmcmcuUttuUt78- 12鑒相特性曲線鑒相特性曲線 （1 1）鑒相跨導）鑒相跨導： max6erad （2）線性鑒相范圍：）線性鑒相范圍：12MmLSK U R小信號正交乘積鑒相特性小信號正交乘積鑒相特性 呈呈 正弦正弦 關系關系當當 時，時，rade6 112sinoMmLuK URt 78- 13乘法器的乘法器的輸出電流輸出電流 i 為為 ： (3) u1為大信號，為大信號，u2為大信號為大信號01222qqiI thu thu

9、KTKT 23212212111ttttuKTqthcc11144cos( )cos3( )23ccqthuttttKT14cos5( )5ctt由于由于u1大信號，開關函數形式大信號，開關函數形式展開為傅氏級數展開為傅氏級數11122cos( )sinmcmcuUttuUt78- 14u2為大信號，有：為大信號，有：210122ttukTqthcc2444sinsin3sin5235cccqthutttKT21022uKTqthuKTqthIi 0114444coscos3(sinsin3)33ccccItttttt 01012288sinsin2cItItt01012288sin 23(

10、)sin 43( )33ccIttItt01012288sin 2( )sin 4( )33ccIttItt01012288sin3( )sin 63( )(3 )(3 )cItItt乘法器的乘法器的輸出電流輸出電流為：為：78- 15鑒相特性曲線鑒相特性曲線0112288sin( )sin3( )(3 )oLuI Rtt 10122118sin 2121nLnI Rntn 經低通濾波器濾波，在負載上得到經低通濾波器濾波，在負載上得到輸出電壓：輸出電壓：呈呈 三角波三角波 關系關系78- 16（1）輸出電壓為）輸出電壓為 ：（3）鑒相跨導：）鑒相跨導：（2）線性鑒相范圍：）線性鑒相范圍：010

11、12( )22( )oLoLuI RtuI Rt 11( )223( )22ttmax2e 02LSI R 分析：乘積型鑒相器應盡量采用分析：乘積型鑒相器應盡量采用大信號工作狀態大信號工作狀態，這樣可以獲，這樣可以獲得較寬的線性鑒相范圍。得較寬的線性鑒相范圍。78- 172. 門電路鑒相器門電路鑒相器特點：特點：電路簡單、線性鑒相范圍大，易于集成化。電路簡單、線性鑒相范圍大，易于集成化。分類：分類：分為或門鑒相器和分為或門鑒相器和異或門鑒相器。異或門鑒相器。00eedmeedmedUUu/dmSU 其其鑒相跨導鑒相跨導為：為：輸入輸入u1(t)和和u2(t)均為周期為均為周期為Ti的方波的方波

12、，u1(t)和和u2(t)間延時為間延時為e，反映兩信反映兩信號之間的相位差號之間的相位差2/eeiT經低通濾波器濾波后得到的平均經低通濾波器濾波后得到的平均分量分量u ud d與與 關系為三角形曲線：關系為三角形曲線：e78- 189.3 鑒頻器鑒頻器 調頻波是等幅波，解調過程不是線性頻譜搬移調頻波是等幅波，解調過程不是線性頻譜搬移,不能像調幅那樣用不能像調幅那樣用非線性器件非線性器件+低通濾波器低通濾波器。而是要。而是要先先通過變換電路對等幅調頻波進通過變換電路對等幅調頻波進行變換，行變換，然后然后再經振幅檢波、鑒相器或低通濾波實現。再經振幅檢波、鑒相器或低通濾波實現。 鑒頻電路分為鑒頻電

13、路分為: 1 調頻調頻-調幅變換型：將調幅變換型：將等幅調頻波等幅調頻波變換成振幅與調頻波瞬時頻率成變換成振幅與調頻波瞬時頻率成正比的正比的調幅調頻波調幅調頻波，然后用，然后用振幅檢波器振幅檢波器進行振幅檢波。進行振幅檢波。 2 相移乘積型：將相移乘積型：將等幅調頻波等幅調頻波經移相電路變換成經移相電路變換成調相調頻波調相調頻波，其相，其相位的變化正好與調頻波瞬時頻率變化成線性關系，然后將調相調位的變化正好與調頻波瞬時頻率變化成線性關系，然后將調相調頻波頻波經鑒相器取出解調信號經鑒相器取出解調信號。 3 脈沖均值型：將脈沖均值型：將調頻信號調頻信號通過過零比較器變換成重復頻率與調頻通過過零比較

14、器變換成重復頻率與調頻波瞬時頻率相等的波瞬時頻率相等的單極性等幅脈沖序列單極性等幅脈沖序列，然后通過，然后通過低通濾波器取低通濾波器取出脈沖序列的平均值出脈沖序列的平均值實現鑒頻。實現鑒頻。78- 191 調頻調頻-調幅變換型調幅變換型 等幅調頻波通過幅等幅調頻波通過幅-頻特性斜率不等于零的線性網絡，使調頻波振頻特性斜率不等于零的線性網絡，使調頻波振幅能按其瞬時頻率規律變化，即調頻波變成調頻幅能按其瞬時頻率規律變化，即調頻波變成調頻-調幅波，再通過包絡調幅波，再通過包絡檢波器檢測出反映幅度變化的解調電壓檢波器檢測出反映幅度變化的解調電壓斜率鑒頻器斜率鑒頻器/幅度鑒頻器。幅度鑒頻器。頻率頻率-幅

15、度幅度線性變換網絡線性變換網絡包絡檢波器包絡檢波器uFMuFM-AMuo調頻調頻-調幅鑒頻器實現模型調幅鑒頻器實現模型關鍵關鍵找到一個能實現找到一個能實現“頻率頻率-幅度線性變換網絡幅度線性變換網絡”，只有線性網絡具，只有線性網絡具有理想的線性幅有理想的線性幅-頻特性和恒值相頻特性和恒值相-頻特性。頻特性。即：即： 才能實現上述變換作用。才能實現上述變換作用。00( )( ), 0( ), 0AAAA78- 20實際線性網絡難滿足上述理想條件，需要對調頻波通過具有一般頻率特實際線性網絡難滿足上述理想條件，需要對調頻波通過具有一般頻率特性的系統進行分析，很復雜；但它滿足準靜態條件（網絡輸出響應足

16、夠性的系統進行分析，很復雜；但它滿足準靜態條件（網絡輸出響應足夠快，能及時跟上輸入調頻信號瞬時頻率變化）時，可近似認為網絡在任快，能及時跟上輸入調頻信號瞬時頻率變化）時，可近似認為網絡在任一瞬間對輸入調頻信號的響應，就是對該瞬時頻率的正弦穩態響應。一瞬間對輸入調頻信號的響應，就是對該瞬時頻率的正弦穩態響應。對于輸入調頻波對于輸入調頻波ui，經過網絡輸出的響應為：，經過網絡輸出的響應為：()oo ( )( )cos(sin)( )cos(sin( )AjiiiimcfimcfAuAuAeuuUtmtuAUtmt 若若： 則則： ）這時，只需對網絡的幅這時，只需對網絡的幅-頻特性提出線性要求，而因

17、為其后采用包絡檢頻特性提出線性要求，而因為其后采用包絡檢波器，相位對輸出無影響，所以相位特性不需恒值要求，波器，相位對輸出無影響，所以相位特性不需恒值要求，78- 21(1) 單失諧回路振幅鑒頻器單失諧回路振幅鑒頻器單個失諧回路單個失諧回路+二極管包絡檢波器二極管包絡檢波器 缺點：鑒頻特性曲線線性鑒頻范圍小，非線性失真較大，已很少采用。缺點：鑒頻特性曲線線性鑒頻范圍小，非線性失真較大，已很少采用。簡單的頻簡單的頻幅變換電路就是幅變換電路就是并聯諧振回路并聯諧振回路( )。失諧失諧回路對輸入調頻波的中心頻率回路對輸入調頻波的中心頻率(c)是失諧的。是失諧的。01=LC t coum 0 A()Q

18、為獲得線性鑒頻特性，輸入調頻波載波處于諧振特性曲線傾斜部分為獲得線性鑒頻特性，輸入調頻波載波處于諧振特性曲線傾斜部分接近直線段中點接近直線段中點(Q點點)。工作在并聯諧振回路失諧區，。工作在并聯諧振回路失諧區，FM波電流過波電流過回路時，由于瞬時頻率隨調制信號變化，瞬時頻偏變化回路時，由于瞬時頻率隨調制信號變化，瞬時頻偏變化失諧回路失諧回路阻抗變化，回路輸出電壓阻抗變化，回路輸出電壓uav振幅將隨瞬時頻偏振幅將隨瞬時頻偏f(t)變化而變化。變化而變化。即即 等幅等幅FM波波幅度反映瞬時頻率變化的幅度反映瞬時頻率變化的AM 波。波。 Uo=UimKdA() = c+kfu(t) t coum 0

19、 A()78- 22u2u1uFM初級回路初級回路調諧于調頻波中心頻率調諧于調頻波中心頻率c，通帶較寬，通帶較寬次級兩個回路次級兩個回路分別調諧于分別調諧于01和和02 ，并使，并使01和和02與與c成對稱失諧，即成對稱失諧，即c-01 =02-c。兩個回。兩個回路的幅頻特性路的幅頻特性A1()和和A2()可近似認為對可近似認為對c是對是對稱的。稱的。(2) 雙失諧回路鑒頻器雙失諧回路鑒頻器為擴大鑒頻特性線性范圍，采用兩個失諧回路構成的平衡電路。鑒頻為擴大鑒頻特性線性范圍，采用兩個失諧回路構成的平衡電路。鑒頻器由三個并聯調諧回路組成的調頻器由三個并聯調諧回路組成的調頻-調幅調頻變換電路和上下對

20、稱的調幅調頻變換電路和上下對稱的振幅檢波器組成。振幅檢波器組成。 01 c 02輸入輸入FM信信號特性曲線號特性曲線 (t) A1() A2() 78- 23當輸入調頻信號頻率當輸入調頻信號頻率c，兩個回路電壓振幅相等，經兩個檢波器檢，兩個回路電壓振幅相等，經兩個檢波器檢波輸出電壓波輸出電壓 uo1和和 uo2相等，故鑒頻器輸出電壓相等，故鑒頻器輸出電壓uo= uo1- uo2 = 0。當輸入調頻信號頻率從當輸入調頻信號頻率從c向增大方向偏離向增大方向偏離，L2C2回路電壓大，而回路電壓大，而L1C1回回路電壓小，經檢波后路電壓小，經檢波后 uo1 uo2 ，鑒頻器輸出電壓，鑒頻器輸出電壓 u

21、o= uo1- uo2 uo2 ，鑒頻器輸出電壓，鑒頻器輸出電壓 uo= uo1- uo2 0 。雙失諧回路鑒頻特性雙失諧回路鑒頻特性輸入輸入FM信信號特性曲線號特性曲線+A1() A2() UoUo1 01Uo2 02cUoUoctA1() A2() 78- 24uo=(uo1-uo2)=UimKd A1()-A2() 鑒頻特性方程式鑒頻特性方程式表明：當表明：當Uim和和Kd 一定時，一定時，uo隨隨變化特性就是將兩回路幅頻特性相變化特性就是將兩回路幅頻特性相減的合成特性。減的合成特性。若上下兩個回路的幅頻特性若上下兩個回路的幅頻特性A1()和和A2() 分別調諧于分別調諧于01和和02

22、，并，并使使01和和02與與c成對稱失諧，即成對稱失諧，即c-01 =02-c=，傳輸系數傳輸系數Kd相等相等，則雙失諧回路鑒頻器的解調輸出電壓為：，則雙失諧回路鑒頻器的解調輸出電壓為：A1()-A2() 02 c 01 可見：合成鑒頻特性曲線形狀與兩回路幅頻特性曲線形狀及失諧量有關可見：合成鑒頻特性曲線形狀與兩回路幅頻特性曲線形狀及失諧量有關鑒頻器特點：線性響應較好，失真較小，靈敏度高于單回路鑒頻器鑒頻器特點：線性響應較好，失真較小，靈敏度高于單回路鑒頻器78- 25實用電路舉例實用電路舉例 雙失諧回路鑒頻器的實用電路雙失諧回路鑒頻器的實用電路 兩個失諧回路分別調諧于兩個失諧回路分別調諧于3

23、5MHz和和40MHz。它們是共基放大器負載回路。它們是共基放大器負載回路。 輸入調頻波輸入調頻波ui從兩放大器發射極輸入，經共基放大，在負載回路產生輸出從兩放大器發射極輸入，經共基放大，在負載回路產生輸出電壓，經檢波器產生檢波電流電壓，經檢波器產生檢波電流 I1和和 I2。在負載上得到電壓為。在負載上得到電壓為 (I1- I2) RL。78- 26調頻波通過相調頻波通過相-頻特性斜率不等于零的線性網絡，使調頻波相位頻特性斜率不等于零的線性網絡，使調頻波相位能按瞬時頻率規律變化，即將調頻波變成調頻能按瞬時頻率規律變化，即將調頻波變成調頻-調相波，再通過調相波，再通過相位檢波器檢出反映相位變化的

24、解調電壓。相位檢波器檢出反映相位變化的解調電壓。2. 相位鑒頻器相位鑒頻器頻率頻率-相位相位線性變換網絡線性變換網絡相位檢波器相位檢波器uFMuFM-PMuo相位鑒頻器實現模型相位鑒頻器實現模型頻率頻率-相位線性變換網絡：相位線性變換網絡：( )cossin( )FMPMimcfAuAUtmt 由上式可知，網絡對輸入調頻信號的響應中，引入了受瞬時角由上式可知，網絡對輸入調頻信號的響應中，引入了受瞬時角頻率控制的附加相移頻率控制的附加相移( )A只要只要 在調頻波瞬時頻率變化范圍內是線性的，輸出信號中在調頻波瞬時頻率變化范圍內是線性的，輸出信號中附加相移就能不失真的反應輸入調頻波的瞬時頻率變化規

25、律。附加相移就能不失真的反應輸入調頻波的瞬時頻率變化規律。( )A78- 27相位檢波器相位檢波器，又稱相位解調器或鑒相器，把已調信號瞬時相位變，又稱相位解調器或鑒相器，把已調信號瞬時相位變化不失真地轉變成電壓變化，即實現化不失真地轉變成電壓變化，即實現“相位相位- -電壓轉換電壓轉換”。實現。實現方法主要有兩種模型：方法主要有兩種模型：第一，采用相乘型模擬相乘器鑒相，實現模型如下圖所示：第一，采用相乘型模擬相乘器鑒相，實現模型如下圖所示：sin(), cos()icmcrrmcuUtuUtsinsin(2)22McmrmMcmrmaMircK U UK U UuK u ut若若則相乘器輸出信

26、號：則相乘器輸出信號：經低通濾波器濾除經低通濾波器濾除 高頻分量而保留低頻部分，輸出信號為：高頻分量而保留低頻部分，輸出信號為：2c1sin2oMcmrmuK U U顯然，顯然， uo 并非與相位并非與相位 成線性關系，只有當成線性關系，只有當6時，時，才與才與 成正比。成正比。78- 28第二，采用相加型模擬相乘器鑒相，電路模型如下圖所示。第二，采用相加型模擬相乘器鑒相，電路模型如下圖所示。為求出它們和電壓，現用矢量迭加原理。為求出它們和電壓，現用矢量迭加原理。如下圖所示。如下圖所示。,iru u合成矢量合成矢量222rmcmrmcmu uKuu221/2222233(1sin )111 (

27、1sinsinsin)2816mrmcmrmcmuuuKuuKKK將式（將式（* *）改寫：）改寫：式中：musin()cos()icmcrrmcuUtuUt2222(sin )(cos ) 2sinmrmcmcmrmcmrmcmuuuuuuu ucossincmrmcmuarctguu電壓幅度和相角分別為：電壓幅度和相角分別為：（*）mu78- 29由此可見，合成幅度由此可見，合成幅度 中，雖然含有低頻相位信息，但它們中，雖然含有低頻相位信息，但它們之間并非成線性關系。為獲得之間并非成線性關系。為獲得 與與 間的線性關系，也必須間的線性關系，也必須對對 值進行限制。同時，為了消除值進行限制。

28、同時，為了消除 的二次以上偶次諧波失的二次以上偶次諧波失真，通常采用平衡對稱電路。真，通常采用平衡對稱電路。mumu221/2222233(1sin )111 (1sinsinsin)2816mrmcmrmcmuuuKuuKKK利用雙耦合回路利用雙耦合回路相位相位-頻率特性頻率特性+包絡檢波器包絡檢波器，組建平衡對稱電路，組建平衡對稱電路 互感耦合互感耦合鑒頻器鑒頻器 電容耦合電容耦合鑒頻器鑒頻器二者原理相同，僅以二者原理相同，僅以互感耦合互感耦合為例。為例。用途：頻偏在幾百用途：頻偏在幾百KHz以下的調頻無線接收設備中。以下的調頻無線接收設備中。78- 30uFM(1) 電路結構電路結構+

29、u3 -兩個檢波器的輸出電壓差為兩個檢波器的輸出電壓差為:21ooouuu +u2-+u1- 頻率頻率-相位線性變換網絡相位線性變換網絡，由，由L1C1和和L2C2互感耦合回路組成，互感耦合回路組成，均調諧于調頻波中心頻率均調諧于調頻波中心頻率c 包絡檢波器包絡檢波器，兩個包絡二級，兩個包絡二級管包絡檢波器接成平衡對稱電路管包絡檢波器接成平衡對稱電路LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1Cc對高頻短路，將初級電壓對高頻短路，將初級電壓u1經經L2中心抽頭分別加到兩二極管。中心抽頭分別加到兩二極管。高頻扼流圈高頻扼流圈LC對高頻信號開路，對高頻信號開路，產生的電壓產生的電

30、壓u3=u1，等效電路如右，等效電路如右下圖。下圖。VD1C3R1C4R2VD2221u221u13uu 1ou ou 2ouuD1uD2互感耦合相位鑒頻器互感耦合相位鑒頻器78- 31(2) 工作原理分析工作原理分析而次級回路中產生的感應電動勢而次級回路中產生的感應電動勢1112uLMMijE 忽略二極管檢波器等效輸入電阻對次級回路影響忽略二極管檢波器等效輸入電阻對次級回路影響, 次級回路電流次級回路電流 i2為：為：)1()1(2221122222CLjruLMCLjrEi 所以：次級回路兩端電壓所以：次級回路兩端電壓u2為：為：2122122221()iuMujj CLC rjLCVD1

31、C3R1C4R2VD2221u221u13uu 1ou ou 2ouuD1uD2上下檢波器的輸入端高頻電壓為：上下檢波器的輸入端高頻電壓為：11212Duuu21212Duuu初級回路品質因數較高，可忽略初級回路品質因數較高，可忽略L1的損耗電阻；的損耗電阻；初、次級互感耦合較弱，可忽略次級損耗對初級的影響。初、次級互感耦合較弱，可忽略次級損耗對初級的影響。LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1i1i2如忽略次級回路對初級回路影響，則初如忽略次級回路對初級回路影響，則初級回路中流過級回路中流過L1的電流近似為：的電流近似為：111111LjuLjruir1電感線圈的損耗

32、電阻電感線圈的損耗電阻78- 32當輸入當輸入FM波瞬時角頻率波瞬時角頻率 等于調頻波中心頻率等于調頻波中心頻率 c，即，即 = c時，時，次級回路諧振。次級回路諧振。即：即： c2c21L0C1121c2 21c2 2uuMMujLC rLC r2 則有：則有：即有：即有：u2 滯后滯后u1 相位差相位差/2，由矢量圖可得：，由矢量圖可得： |UD1|=|UD2|2122122221()iuMujj CLC rjLC 1u 21u221u22Du1Du若設檢波器的傳輸系數為：若設檢波器的傳輸系數為：Kd1=Kd2=Kd。22221111|DdDdoDdDdoUkuKuUkuKu則有：則有：0

33、)(2121DDdoooUUKuuu所以：所以：討論討論: :78- 33 當瞬時頻率當瞬時頻率 c，則有，則有 , 這時這時次級回路呈電感性。次級回路呈電感性。0122CL112122122uuMMuj()LC ZLC |Z |2 由矢量圖，由矢量圖，u2滯后滯后u1的相位大于的相位大于/2，且隨且隨 f，相位差，相位差 所以：所以：|UD1|UD2|odD1D2uK (|U|U|)0 2122122221()iuMujj CLC rjLC 注意：注意： 為為次級回路阻抗。次級回路阻抗。)1(2222CLjrZ 2221rCLarctg 為為Z2的相角。的相角。 21u221u21u2Du1

34、Du2 78- 34 當當 |UD2| odD1D2uK (|U|U|)0 2122122221()iuMujj CLC rjLC 21u221u21u2Du1Du2 78- 35鑒頻特性曲線鑒頻特性曲線互感耦合回路電路互感耦合回路電路對于實際電路，定性分析中的兩點假設是不完全符合的。對于實際電路，定性分析中的兩點假設是不完全符合的。1221(1)pjUIRj22(1)abpjUIRj 實際的互感耦合回路電路如圖。實際的互感耦合回路電路如圖。 根據耦合回路的分析可得：根據耦合回路的分析可得：(3) 相位鑒頻器的鑒頻特性：相位鑒頻器的鑒頻特性：2LcfQfLKQ為廣義失諧量為廣義失諧量為耦合因數

35、為耦合因數初級回路品質因數較高，可忽略初級回路品質因數較高，可忽略L1的損的損耗電阻；耗電阻；初、次級互感耦合較弱，可忽略次級損初、次級互感耦合較弱，可忽略次級損耗對初級的影響。耗對初級的影響。cfff 12/KML LM L為耦合系數為耦合系數pLRCr回路諧振電阻回路諧振電阻78- 361122122(1)abDpjjUUUIRj2122122(1)abDpjjUUUIRjD1與與 D2的表示式的表示式21DDdoUUKu,412121222222pdpdIRKIRK鑒頻特性是與鑒頻特性是與(,)有關。有關。圖是一組圖是一組(,)曲線，它只表示了曲線，它只表示了0 的一半，另一半是的一半，

36、另一半是3時，非線性嚴重。時，非線性嚴重。當當1時，對應曲線的時，對應曲線的m。而鑒頻特性的兩個最大值的寬度。而鑒頻特性的兩個最大值的寬度可認為是鑒頻寬度可認為是鑒頻寬度 Bm。由于。由于m=QL2fmax/fc，=KQL ，則，則 Bm= 2fmax=Kfc ，即鑒頻寬度與耦合系數，即鑒頻寬度與耦合系數K有關。有關。(,)曲線曲線輸出電壓與輸入信號的瞬時頻輸出電壓與輸入信號的瞬時頻率偏移率偏移f的關系的比例系數的關系的比例系數78- 383. 比例鑒頻器比例鑒頻器相位鑒頻器輸出電壓除了與輸入電壓的瞬時頻率有關外，還與輸入電相位鑒頻器輸出電壓除了與輸入電壓的瞬時頻率有關外，還與輸入電壓的振幅有

37、關。實際工作中，調頻信號通過傳輸后很難保證是等幅波，壓的振幅有關。實際工作中，調頻信號通過傳輸后很難保證是等幅波，特別是寄生調幅干擾必須盡可能去除。特別是寄生調幅干擾必須盡可能去除。主要特點主要特點：是相位鑒頻器的變形電路，增加了抑制寄生調幅的功能。：是相位鑒頻器的變形電路，增加了抑制寄生調幅的功能。 在調頻廣播和電視接收中得到廣泛應用。在調頻廣播和電視接收中得到廣泛應用。原理電路原理電路：比例鑒頻器原理電路比例鑒頻器原理電路(2) 在在ab兩端并接一個大電容兩端并接一個大電容C0，其電容量約為，其電容量約為10F。由于。由于C0和和 (R+R) 組成電路時間常數很大，通常約為組成電路時間常數

38、很大，通常約為(0.10.2) 秒左右。對于秒左右。對于 15Hz以上的寄生調幅變化，電容器以上的寄生調幅變化，電容器C0上的電壓上的電壓Udc不變。不變。34a bccUUU (3) 兩二極管中一個與相位鑒頻器接法相反，兩二極管中一個與相位鑒頻器接法相反，U ab為兩檢波電壓之和：為兩檢波電壓之和：(4) 鑒頻器輸出電壓鑒頻器輸出電壓uo取自電容取自電容C3、C4的接點的接點 d 和電阻的接點和電阻的接點 e 之間。之間。 (1) 波形變換電路與相位鑒頻器相同。波形變換電路與相位鑒頻器相同。78- 39基本原理基本原理:122211UjXRCLMjUab(1)波形變換電路與相位鑒頻器相同，波

39、形變換電路與相位鑒頻器相同， ab與與 1關系關系與相位鑒頻器相同與相位鑒頻器相同11/2DabUUU22112ababDUUUUU31cdDUK U42cdDUK U34ccdcUUU(2) D1 、 D2與檢波電壓與檢波電壓Uc3，Uc4的關系：的關系：443111222ocdcccUUUUU211()2dDDKUU(3) 鑒頻器輸出電壓：鑒頻器輸出電壓：檢波輸出電壓：檢波輸出電壓： 不變不變 取決于兩檢波器輸入電壓之差，為相位鑒頻器的一半。取決于兩檢波器輸入電壓之差，為相位鑒頻器的一半。RL78- 40抑制寄生調幅的原理抑制寄生調幅的原理:4443422111(1)(1)222ccocd

40、cdcdcdcccUUUUUUUUUU31421212112211dcdccDcDUUUUUU（1）比例鑒頻器的輸出電壓的另一種表示形式）比例鑒頻器的輸出電壓的另一種表示形式（2）當輸入信號的）當輸入信號的頻率變化頻率變化時，時，|UD1|與與 |UD2|的變化是一個增大，另的變化是一個增大，另一個減小，一個減小， |UD1|/|UD2|變化，則變化，則Uo隨頻率變化而變，起到鑒頻作用。隨頻率變化而變，起到鑒頻作用。（3）當輸入信號）當輸入信號振幅變化振幅變化時，時，|UD1|與與|UD2|隨振幅增大同時增大，隨隨振幅增大同時增大，隨振幅減小同時減小，其比值不變。也就是說，振幅變化對鑒頻輸出振

41、幅減小同時減小，其比值不變。也就是說，振幅變化對鑒頻輸出沒有影響。沒有影響。Udc不變不變Uo大小取決于大小取決于|UD1|/|UD2|比值，不取決于其本身大小比值，不取決于其本身大小78- 41相移乘法鑒頻器方框圖相移乘法鑒頻器方框圖（一）相移乘法鑒頻器基本原理：（一）相移乘法鑒頻器基本原理： 由移相器由移相器將調頻波變成調相將調頻波變成調相-調頻波調頻波，然后經乘法器與原調頻，然后經乘法器與原調頻波進行相位比較，從低通濾波器取出原調制信號。波進行相位比較，從低通濾波器取出原調制信號。 4. 相移乘法鑒頻器相移乘法鑒頻器78- 42移相網絡及其特性移相網絡及其特性2101CCLjRCjUjQ

42、RCjUUL1211100112002LQ 為廣義失諧量為廣義失諧量（二）移相器及其特性（二）移相器及其特性（1）輸出與輸入電壓關系）輸出與輸入電壓關系圖中電容圖中電容C1 1和單調諧回路和單調諧回路LC2R組成的分壓傳輸移相組成的分壓傳輸移相網絡，其輸出電壓網絡，其輸出電壓2為：為：LjCCjRCjULjCjRCjLjCjRUU111111111211121212令令則：則：在在0附近變化時：附近變化時：2100CCRLRQL且且廣泛用諧振回路作移相器。廣泛用諧振回路作移相器。78- 4312( )1C RK( )arctan2 tan 00222LQ當當變化較小，即變化較小，即 arctan/6 (rad) 時時:( )( )cftK Ut0c cfLccLtUKQtQ2222（3）對于輸入調頻信號來說，其瞬時頻率：）對于輸入調頻信號來說，其瞬時