高頻相位鑒頻電路等

舊版：第7.4.2.2章節(jié)相位鑒頻法6.4.3相位鑒頻器1高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!請(qǐng)四班、五班第五批同學(xué):實(shí)現(xiàn)疊加型相位鑒頻電路仿真請(qǐng)一班、二班第六批同學(xué):實(shí)現(xiàn)比例鑒頻電路仿真請(qǐng)三班、四班第六批同學(xué):實(shí)現(xiàn)乘積型相位鑒頻電路仿真技術(shù)指標(biāo)要求針對(duì)FM信號(hào)實(shí)現(xiàn)鑒頻1.載波頻率1MHz2.頻偏40KHz3.調(diào)制信號(hào)頻率4KHz2高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!鑒相器是用來(lái)比較兩個(gè)同頻輸入電壓u1(t)和u2(t)的相位，而輸出電壓u0(t)是兩個(gè)輸入電壓相位差的函數(shù)，

即當(dāng)線性鑒相的情況下:鑒相器鑒相器可實(shí)現(xiàn)PM信號(hào)的解調(diào)，但也廣泛用于解調(diào)FM信號(hào)，以及鎖相技術(shù)及頻率合成技術(shù)中。鑒相器的實(shí)現(xiàn)方法：乘積型鑒相器疊加型鑒相器3高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!設(shè)輸入調(diào)相波us(t)為： 而同頻正交載波信號(hào)為：則：利用矢量圖可得合成電壓振幅參考疊加型同步檢波：P181，圖6-49思考：為什么同步鑒頻需要正交信號(hào)？4高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!（2） 時(shí)，同理可推出由討論（1），（2）可以看出輸出電壓 的大小取決于振幅小的輸入信號(hào)振幅。（3）當(dāng) 時(shí)所以：利用三角函數(shù)公式：所以：而當(dāng) , 的范圍內(nèi)，所以： ，可實(shí)現(xiàn)線性鑒相。5高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!uFM

一電路結(jié)構(gòu)和基本原理

1.移相網(wǎng)絡(luò)：互感為M的初，次級(jí)雙調(diào)諧耦合回路組成的移相網(wǎng)絡(luò)。FM波

u1經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)生成FM-PM波u2，并使|U1|=|U2|+u3

-VD1C3R1C4R2VD22.平衡式鑒相器：兩個(gè)檢波器的輸出電壓為：+u2-+u1-L3C2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTC0ML2L1ud1ud2上下檢波器的輸入端高頻電壓為：6高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!討論:（1）當(dāng)輸入FM波瞬時(shí)頻率f等于調(diào)頻波中心頻率f

o，即f=f

o時(shí)，次級(jí)回路諧振。即：則有：即有：u2超前u1相位差π/2，由矢量圖可得：|Ud1|=|Ud2|若設(shè)檢波器的傳輸系數(shù)為Kd1=Kd2=Kd。則有：所以：7高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!（3）當(dāng)f<fo時(shí)， 次級(jí)回路呈電容性。

所以：其中：可見(jiàn)：u2超前u1的相位差大于π/2，且所以有：|Ud1|<|Ud2|8高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!實(shí)際鑒頻特性曲線分析鑒頻曲線出現(xiàn)各種不同情況的原因9高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!

1.電路結(jié)構(gòu)比例鑒頻器與相位鑒頻器在電路結(jié)構(gòu)上相差很小，其主要區(qū)別在：

（1）在兩類(lèi)鑒頻器中D2的極性連接相反（2）在A，B端并聯(lián)一個(gè)大電容C0，C0與（R1+R2）組成較大的時(shí)間常數(shù)（約為0.1——0.25s）。這樣在檢波過(guò)程中A，B兩端電壓基本不變，等于E

o（3）比例鑒頻器輸出電壓不是在A，B端，而是在中點(diǎn)C，D端引出。

EoCD+u1

-+u2

-uFM+uo-LcCoVTVD2VD1C2C1R1R2CcEcC4C3L1L2MRLCLAB10高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!如果設(shè)兩個(gè)二極管檢波器的傳輸系數(shù)為：

Kd1=Kd2=Kd，則兩檢波管的輸出電壓為：而比例鑒頻器的輸出電壓：+uo1-+uo2-ud1ud2+Eo-+uo

-+u1

-VD1C3R1C4R2VD2CLRLCo11高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!比例鑒頻器的鑒頻特性曲線如圖所示

只要工作在鑒相特性的線性鑒相區(qū)，就可以還原出原調(diào)制信號(hào)Δff

oΔfm-ΔfmΔf(t)u0說(shuō)明：它與互感耦合相位鑒頻器的鑒頻特性的極性相反。當(dāng)然，通過(guò)改變兩個(gè)二極管連接的方向或耦合線圈的繞向(同名端)，可以使鑒頻特性反向。12高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!乘積型相位鑒頻器乘積型相位鑒頻器實(shí)際上是一種正交鑒頻器。調(diào)頻信號(hào)一路直接加至乘法器，另一路經(jīng)相移網(wǎng)絡(luò)移相后(參考信號(hào))加至乘法器。由于調(diào)頻信號(hào)和參考信號(hào)同頻正交，因此，稱(chēng)之為正交鑒頻器線性相移網(wǎng)絡(luò)通常是單諧振回路(或耦合回路)舊版：第7.5.3章節(jié)13高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!可見(jiàn)：乘積型鑒相器具有正弦形鑒相特性π-π相乘器低通濾波器另外，如果滿(mǎn)足 ，則有 。即輸出電壓與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)線性鑒相。14高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!可見(jiàn)，u1與u2(實(shí)際上是ur與us)之間的相位差為15高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!16高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!17高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!習(xí)題：圖（a）相位鑒頻電路的組成框圖圖（b）為方框A的頻率響應(yīng)。已知輸入信號(hào):us(t)=Umcos(ωct+mfcost)（1）指出方框B的名稱(chēng)；（2）寫(xiě)出Ui(t)和Uo(t)的表達(dá)式；（3）定性畫(huà)出鑒頻特性曲線。（b）18高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!相加器相加器包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器相加器疊加型鑒相器

相加器包絡(luò)檢波器1)疊加型相位鑒頻法平衡疊加型鑒相器

19高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!如果設(shè)包絡(luò)檢波器的傳輸系數(shù)為Kd1=Kd2=Kd，則兩個(gè)包絡(luò)檢波器的輸出電壓為：為調(diào)相調(diào)幅波而討論：（1）當(dāng)可見(jiàn)：這時(shí)的鑒相器具有正弦鑒相特性，其線性鑒相范圍為：20高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!分析C0和L3不能開(kāi)路也不能短路的原因互感耦合相位鑒頻器疊加型相位鑒頻電路舊版：第7.5.1章節(jié)21高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!移相分析

I1次級(jí)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):次級(jí)回路電流i2為：次級(jí)回路兩端電壓u2為：22高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!（2）當(dāng)瞬時(shí)頻率f>fo時(shí)，則有 ，這時(shí)次級(jí)回路呈電感性。注意：式中 為次級(jí)回路串聯(lián)阻抗。為Z2的相角。由矢量圖，u2超前u1的相位小于π/2，且隨所以：|Ud1|>|Ud2|23高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!總結(jié)f<fof=f

of>fouo<ouo=ouo>o鑒頻特性曲線：ffo互感耦合回路相位鑒頻器其過(guò)程為：24高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!

相位鑒頻器不具有自限幅作用。為了抑制調(diào)頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中形成的寄生干擾調(diào)幅的影響，一般需要在接收機(jī)中放末級(jí)電路中加限幅器，而限幅器要求輸入FM信號(hào)的電壓幅值較大，約為1—3VPP，這就增加了調(diào)頻接收機(jī)中所需的中放和限幅放大器的級(jí)數(shù)。而比例鑒頻器具有自限幅的作用，且只要求前級(jí)中放提供零點(diǎn)幾伏的FM信號(hào)電壓就能正常工作，不需要另加限幅放大器，這使調(diào)頻接收機(jī)的電路簡(jiǎn)化，體積可能縮小，降低成本。比例鑒頻器（ratiodiscriminator）舊版：第7.5.2章節(jié)25高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!比例鑒頻器在輸入端的頻率—相位變換電路與和互感相位鑒頻器是相同的，右圖為其等效電路。有：其中：2.工作原理而+uo1-+uo2-ud1ud2+Eo-+uo

-+u1

-VD1C3R1C4R2VD2CLRLCo26高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!討論：（1）當(dāng) 時(shí)，由矢量圖可得|ud1|=|ud2|，即Ud1=Ud2

（2）當(dāng)f>fo時(shí)，則有，u2與ul的相位差為[π/2-Δφ(t)]由矢量圖可得|ud1|>|ud2|，即Ud1>Ud2

（3）當(dāng)f<fo時(shí)，

，u2與ul的相位差為[π/2+Δφ(t)]由矢量圖可得|ud2|>|ud1|，即Ud2>Ud1

27高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!3.自限幅原理

比例鑒頻器的輸出電壓uo只取決于輸入FM波瞬時(shí)頻率的變化，而與輸入FM幅度變化的大小無(wú)關(guān)。

如果設(shè)輸入FM波的瞬時(shí)頻率不變，即Δf=常量，而由于傳輸過(guò)程中的寄生干擾調(diào)幅使輸入FM波的幅度發(fā)生變化。則由于可見(jiàn)，

另外，當(dāng)輸入FM波的瞬時(shí)頻率變化時(shí)，即有：比例鑒頻器輸出電壓取決于兩個(gè)檢波電容上電壓的比值，故稱(chēng)為比例鑒頻器。28高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!則相乘器的輸出信號(hào) 為：乘積型鑒相器（productphasedetector）鑒相器輸入PM信號(hào)：

而而另一輸入信號(hào)為 的同頻正交載波。即：相乘器低通濾波器29高頻相位鑒頻電路等共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!移相網(wǎng)絡(luò)相頻特性分析該移相網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)為：30