第10章角度調(diào)制與解調(diào)

10角度調(diào)制與解調(diào)10.2調(diào)角波的性質(zhì)10.3調(diào)頻方法概述10.4變?nèi)荻O管調(diào)頻10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻10.1

概述

10.7可變延時(shí)調(diào)頻10.8相位鑒頻器10.9比例鑒頻器10.10其他形式的鑒頻器10.6間接調(diào)頻:由調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻10角度調(diào)制與解調(diào)10.1概述調(diào)頻或調(diào)相：利用高頻振蕩的頻率或相位的變化來攜帶信息。在調(diào)頻或調(diào)相制中，載波的瞬時(shí)頻率或瞬時(shí)相位受調(diào)制信號的控制，做周期性的變化，變化的大小與調(diào)制信號的強(qiáng)度成線性關(guān)系，變化的周期由調(diào)制信號的頻率所決定。但已調(diào)波的振幅保持不變，不受調(diào)制信號的影響。10.1概述w0–Dwmw0+DwmAMFM調(diào)相波（PM）波形10.1概述調(diào)相波與前面的調(diào)頻波相比只是延遲了一段時(shí)間。如不知道原調(diào)制信號，則在單頻調(diào)制的情況下無法在波形上分辨是FM波還是PM波。調(diào)頻波的指標(biāo)寄生調(diào)幅（不希望的振幅調(diào)制)抗干擾能力（比調(diào)幅制抗干擾能力強(qiáng)）10.1概述頻譜寬度寬帶調(diào)頻（調(diào)頻廣播）窄帶調(diào)頻（通信）10.1概述鑒頻和鑒相：在接收調(diào)頻或調(diào)相信號時(shí)，必須采用頻率檢波器或相位檢波器。相位檢波器又叫鑒相器。頻率檢波器又稱鑒頻器，它要求輸出信號與輸入調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率的變化成正比。這樣，輸出信號就是原來傳送的信號。鑒頻的方法（3類）：1、首先進(jìn)行波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)幅波（即調(diào)幅——調(diào)頻波），然后用振幅檢波器將振幅的變化檢測出來。圖10.1.1利用波形變換電路進(jìn)行鑒頻10.1概述10.1概述鑒頻的方法（3類）：2、對調(diào)頻波通過零點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，因?yàn)槠鋯挝粫r(shí)間內(nèi)的數(shù)目正比于調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率。這種鑒頻器叫脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。其線形良好。3、利用移相器與符合門電路相配合來實(shí)現(xiàn)的。移相器所產(chǎn)生的相移的大小與頻率偏移有關(guān)。這種所謂符合門鑒頻器最易于實(shí)現(xiàn)集成化，而且性能優(yōu)良。10.1概述圖10.1.2鑒頻特性曲線鑒頻器的指標(biāo)鑒頻靈敏度（主要是指為使鑒頻器正常工作所需的輸入調(diào)幅波的幅度，其值越小，鑒頻器靈敏度越高。）鑒頻跨導(dǎo)（鑒頻器的輸出電壓與輸入調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率偏移成正比，其比例系數(shù)稱做鑒頻跨導(dǎo)。）鑒頻頻帶寬度（2Δfm叫頻帶寬度）寄生調(diào)幅抑制能力失真和穩(wěn)定性10.1概述幅度調(diào)制角度調(diào)制調(diào)頻FM調(diào)相PM載波信號的受控參量振幅頻率相位解調(diào)方式相干解調(diào)(同步檢波）或非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）鑒頻或頻率檢波鑒相或相位檢波解調(diào)方式的差別頻譜線性搬移頻譜結(jié)構(gòu)無變化頻譜非線性頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化屬于非線性頻率變換特點(diǎn)頻帶窄頻帶利用率高頻帶寬頻帶利用不經(jīng)濟(jì)、抗干擾性強(qiáng)用途廣播電視通信遙測數(shù)字通信調(diào)幅AM10.1概述無線廣播電視圖像傳輸10.2調(diào)角波的性質(zhì)10.2.1瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的 數(shù)學(xué)表示式10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的 頻譜和頻帶寬度10.2.1瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位

調(diào)頻是使高頻載波的瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)制方式；調(diào)相是使高頻載波的瞬時(shí)相位按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)制方式。因?yàn)檫@兩種調(diào)制都表現(xiàn)為高頻振蕩波的總瞬時(shí)相角受到調(diào)變，故將它們統(tǒng)稱為角度調(diào)制(簡稱調(diào)角)。瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位0實(shí)軸（10.2.1）（10.2.2）圖10.2.1頻率連續(xù)變化的簡諧振蕩10.2.1瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式調(diào)頻設(shè)調(diào)制信號為vΩ(t)，載波信號

ω0是未調(diào)制時(shí)的載波中心頻率；kfvΩ(t)是瞬時(shí)頻率相對于ω0的偏移，叫瞬時(shí)頻率偏移，簡稱頻率偏移或頻移?？杀硎緸樽畲箢l移，即頻偏，表示為瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位相移調(diào)制指數(shù)（10.2.3）（10.2.4）10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式設(shè)調(diào)制信號為vΩ(t)，（10.2.3）調(diào)頻瞬時(shí)相位設(shè)載波信號調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為（10.2.6）（10.2.7）調(diào)相

ω0t+θ0是未調(diào)制時(shí)的載波相位；kpvΩ(t)是瞬時(shí)相位相對于ω0t+θ0的偏移，叫瞬時(shí)相位偏移，簡稱相位偏移或相移?？杀硎緸樽畲笙嘁?，即相偏，表示為瞬時(shí)相位瞬時(shí)頻率頻偏調(diào)制指數(shù)10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式設(shè)調(diào)制信號為vΩ(t)，載波信號（10.2.9）10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式調(diào)相設(shè)調(diào)制信號為vΩ(t)，載波信號設(shè)調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為瞬時(shí)相位（10.2.8）（10.2.10）數(shù)學(xué)表達(dá)式瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位最大頻偏調(diào)制指數(shù)FM波PM波附：上述比較中的調(diào)制信號v(t)，載波V0mcos0(t)10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號調(diào)頻瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位即10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式10.2.7）調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為（:調(diào)頻波的最大頻移）調(diào)相瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式（10.2.10）（：調(diào)相波的最大頻移）調(diào)制指數(shù)都用m表示以單音調(diào)制波為例調(diào)制信號調(diào)頻調(diào)相瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式總結(jié)：m

pΔωmΔωmΩm

fΩ調(diào)頻調(diào)相可以看出調(diào)相制的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增加，而調(diào)頻波則不變，有時(shí)把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。10.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度由于調(diào)頻波和調(diào)相波的方程式相似，因此只要分析其中一種的頻譜，則對另一種也完全適用。調(diào)頻波信號調(diào)相波信號調(diào)頻波信號其中是以mf為參數(shù)的n階第一類貝賽爾函數(shù)。一、頻譜調(diào)制信號（10.2.21）一、頻譜10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度一、頻譜1)單音調(diào)制時(shí)，調(diào)頻波的頻譜不是調(diào)制信號頻譜的簡單搬移，而是由載波和無數(shù)對邊帶分量所組成，它們的振幅由對應(yīng)的各階貝塞爾函數(shù)值所確定。其中，奇次的上、下邊帶分量振幅相等、極性相反；偶次的振幅相等、極性相同。

2)調(diào)制指數(shù)mf越大，具有較大振幅的邊頻分量就越多。這與調(diào)幅波不同，在單頻信號調(diào)幅的情況下，邊頻數(shù)目與調(diào)制指數(shù)無關(guān)。

3)載波分量和各邊帶分量的振幅均隨mf變化而變化。對于某些mf值，載頻或某邊頻振幅為零。利用這一現(xiàn)象可以測定調(diào)制指數(shù)mf。10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度

上式表明，當(dāng)A0一定時(shí)，不論mf為何值，調(diào)頻波的平均功率恒為定值，并且等于未調(diào)制時(shí)的載波功率。換句話說，改變mf僅會(huì)引起載波分量和各邊帶分量之間功率的重新分配，但不會(huì)引起總功率的改變。4)根據(jù)帕塞瓦爾(Parseval)定理調(diào)頻波的平均功率等于各頻譜分量平均功率之和。因此，在電阻R上，調(diào)頻波的平均功率應(yīng)為10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度雖然調(diào)頻波的邊頻分量有無數(shù)多個(gè)，但是，對于任一給定的mf值，高到一定次數(shù)的邊頻分量其振幅已經(jīng)小到可以忽略，以致濾除這些邊頻分量對調(diào)頻波形不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。二、帶寬通常規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制載波振幅的1％(或10％，根據(jù)不同要求而定)的邊頻分量均可忽略不計(jì)，保留下來的頻譜分量就確定了調(diào)頻波的頻帶寬度。如果將小于調(diào)制載波振幅l0％的邊頻分量略去不計(jì)，則頻譜寬度BW可由下列近似公式求出：10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度在實(shí)際應(yīng)用中也常區(qū)分為：從上面的討論知道，調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)以及頻帶寬度與調(diào)制指數(shù)有密切的關(guān)系?？偟囊?guī)律是：調(diào)制指數(shù)越大，應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻分量的數(shù)目就越多，無論對于調(diào)頻還是調(diào)相均是如此。這是它們共同的性質(zhì)。但是，由于調(diào)頻與調(diào)相制與調(diào)制頻率F的關(guān)系不同，僅當(dāng)F變化時(shí)，它們的頻譜結(jié)構(gòu)和頻帶寬度的關(guān)系就互不相同。10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度調(diào)頻調(diào)相對于調(diào)頻制，僅當(dāng)F變化時(shí)，在常用的寬帶調(diào)頻制中，頻率分量隨mf變化而變化，但同時(shí)帶寬基本恒定。因此又把調(diào)頻叫做恒定帶寬調(diào)制。對于調(diào)相制，僅當(dāng)F變化時(shí)，頻率分量不變，但帶寬變化。特別是F增加時(shí)，帶寬增加。對于Fmin～Fmax而言，F(xiàn)max決定總的帶寬，低端頻率分量的頻譜利用率不高。因此，模擬通信系統(tǒng)中調(diào)頻制要比調(diào)相制應(yīng)用得廣泛。10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度下面分析一下含多個(gè)頻率成分信號調(diào)制的調(diào)頻信號的頻譜，以雙頻信號為例此時(shí)增加了許多組合頻率，使頻譜組成大為復(fù)雜。因此，調(diào)頻與調(diào)相制屬于非線性調(diào)制。10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度10.3調(diào)頻方法概述10.3.1直接調(diào)頻原理10.3.2間接調(diào)頻原理10.3調(diào)頻方法概述產(chǎn)生調(diào)頻信號的電路叫做調(diào)頻器。對它有四個(gè)主要要求：（1）已調(diào)波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號成比例地變化。這是基本要求。（2）未調(diào)制時(shí)的載波頻率，即已調(diào)波的中心頻率具有一定的穩(wěn)定度（視應(yīng)用場合不同而有不同的要求）。（3）最大頻移與調(diào)制頻率無關(guān)。（4）無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。產(chǎn)生調(diào)頻信號的方法很多，歸納起來主要有兩類：第一類是用調(diào)制信號直接控制載波的瞬時(shí)頻率——直接調(diào)頻。第二類是由調(diào)相變調(diào)頻——間接調(diào)頻。10.3.1直接調(diào)頻原理直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號直接線性地改變載波振蕩的瞬時(shí)頻率。因此，凡是能直接影響載波振蕩瞬時(shí)頻率的元件或參數(shù)，只要能夠用調(diào)制信號去控制它們，并從而使載波振蕩瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號變化規(guī)律線性地改變，都可以完成直接調(diào)頻的任務(wù)。如果載波由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由諧振回路的電感元件和電容元件所決定。因此，只要能用調(diào)制信號去控制回路的電感或電容，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。10.3.2間接調(diào)頻原理瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位圖10.3.1借助于調(diào)相器得到調(diào)頻波10.4變?nèi)荻O管調(diào)頻10.4.1基本原理10.4.2電路分析10.4變?nèi)荻O管調(diào)頻主要優(yōu)點(diǎn)：能夠獲得較大的頻移（相對于間接調(diào)頻而言），線路簡單，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。主要缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定度低。應(yīng)用范圍：在移動(dòng)通信以及自動(dòng)頻率微調(diào)系統(tǒng)中。圖10.4.2變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖10.4.3振蕩回路的等效電路10.4.1基本原理圖10.4.2是變?nèi)荻O管調(diào)頻電路，虛線左邊是典型的正弦波振蕩器，右邊是變?nèi)莨茈娐贰?0.4.1基本原理變?nèi)荻O管是利用半導(dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性而制成的一種半導(dǎo)體二極管。結(jié)電容Cj與反向電壓vR存在如下關(guān)系：反向電壓式中Cj0：

時(shí)的電容值（零偏置電容）反向偏置電壓，VD：PN結(jié)勢壘電位差。

γ：結(jié)電容變化指數(shù)，通常γ=1/2～1/3，經(jīng)特殊工藝制成的超突變結(jié)電容γ=1～5（直流偏壓）CjQC

jvRV0其中：

為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容。

10.4.1基本原理（調(diào)制深度）圖10.4.1用調(diào)制信號控制變?nèi)荻O管結(jié)電容10.4.1基本原理理想線性調(diào)制條件小頻偏條件下，近似線性。10.4.1基本原理10.4.2電路分析Cc是變?nèi)莨芘cLlC1回路之間的耦合電容，同時(shí)起到隔直流的作用；Cφ為對直流電壓的旁路電容；

L2是高頻扼流圈，但讓調(diào)制信號通過。它的作用都是將振蕩回路和變?nèi)莨艿目刂齐娐犯綦x防止它們之間的相互影響。

因此，等效的振蕩回路可畫成右圖，主體是LC互感耦合正弦振蕩電路。圖10.4.2變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖10.4.3振蕩回路的等效電路圖10.4.490MHz直接調(diào)頻電路及其高頻通路舉例：10.4.2電路分析10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻直接調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較大的頻偏，但是中心頻率的穩(wěn)定性（主要是長期穩(wěn)定性）較差。穩(wěn)定中心頻率可以采用以下三種方法：1）對石英晶體振蕩器進(jìn)行直接調(diào)頻；2）采用自動(dòng)頻率控制電路；3）利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。晶體振蕩器有兩種類型：1）工作在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率上，晶體等效為一個(gè)短路元件，起著選頻作用。2）工作于晶體的串聯(lián)與并聯(lián)諧振頻率之間，晶體等效為一個(gè)高品質(zhì)因數(shù)的電感元件，作為振蕩回路元件之一。通常是利用變?nèi)荻O管控制后一種晶體振蕩器的振蕩頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。一種是與石英晶體相串聯(lián)，另一種是與石英晶體相并聯(lián)。變?nèi)荻O管與晶體并聯(lián)連接方式有一個(gè)較大的缺點(diǎn)，就是變?nèi)莨軈?shù)的不穩(wěn)定性直接嚴(yán)重地影響調(diào)頻信號中心頻率的穩(wěn)定度。因而用得比較廣泛的還是變?nèi)莨芘c石英晶體相串聯(lián)的方式。

圖10.5.1變?nèi)莨芘c晶體的兩種連接方式及其電抗曲線10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻圖10.5.2晶體振蕩器直接調(diào)頻電路PierceOscillators(c－b)型振蕩器

10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻圖10.5.3晶體振蕩器的變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路應(yīng)用舉例：調(diào)制信號

Pierce型振蕩器

調(diào)制信號放大

10.5晶體振蕩器直接調(diào)頻10.6間接調(diào)頻:由調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻10.6.1調(diào)相的方法10.6.2間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)10.6間接調(diào)頻:由調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻高穩(wěn)定度載波振蕩器相位調(diào)制器積分電路多級倍頻和混頻器寬帶窄帶

采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級，然后再對這個(gè)穩(wěn)定的載頻信號進(jìn)行調(diào)相，這樣一來就可得到中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號。

10.6.1調(diào)相的方法

調(diào)相的方法通常有三類：一類是用調(diào)制信號控制諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的電抗或電阻元件以實(shí)現(xiàn)調(diào)相。第二類是矢量合成法調(diào)相。第三類是脈沖調(diào)相。1）諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相方法（1）利用諧振回路調(diào)相主振器之后的放大器（其間一般尚有緩沖級），其輸入信號即載波振蕩的角頻率是固定的。當(dāng)放大器的負(fù)載回路調(diào)諧時(shí)，放大器的輸出電壓與輸入電壓反相。10.6.1調(diào)相的方法（1）利用諧振回路調(diào)相（10.6.1）若設(shè)負(fù)載回路電容在調(diào)制信號控制下變化了，且與成線性關(guān)系，即這里是回路初始電容，則回路相對失諧為（10.6.2）10.6.1調(diào)相的方法（1）利用諧振回路調(diào)相由于回路失諧，輸出電壓便產(chǎn)生一個(gè)附加的相位移，它與失諧的關(guān)系為（10.6.3）若，則（10.6.4）將式（10.6.2）與式（10.6.1）代入（10.6.4），得（10.6.1）（10.6.2）又有（10.6.5）10.6.1調(diào)相的方法（1）利用諧振回路調(diào)相（10.6.5）上式說明，在滿足與兩個(gè)條件時(shí)，附加相移與調(diào)制信號成線形關(guān)系。但這種調(diào)相方法只能產(chǎn)生以下的最大相移，即最大調(diào)制指數(shù)為若用調(diào)制信號控制回路電感，可以得到類似的結(jié)果?？煽仉娍箍捎米?nèi)荻O管來實(shí)現(xiàn)。（2）利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相圖10.6.1RC移相網(wǎng)絡(luò)10.6.1調(diào)相的方法圖10.6.2RC移相網(wǎng)絡(luò)矢量圖10.6.1調(diào)相的方法（2）利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相輸出電壓

等于與的矢量和，它相對于的相移為時(shí)，上式近似為關(guān)系。若調(diào)制信號電壓與C或R也稱反比例關(guān)系，則與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即能實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相。（10.6.7）與C或R成反比例時(shí)，圖10.6.3利用變?nèi)荻O管改變移相網(wǎng)絡(luò)的電抗10.6.1調(diào)相的方法2）矢量合成調(diào)相法［阿姆斯特朗法］10.6.1調(diào)相的方法若相移很小，例如，則上式可近似寫成（10.6.8）圖10.6.5實(shí)現(xiàn)矢量合成法的方框圖10.6.1調(diào)相的方法圖10.6.6用載波振蕩與雙邊帶調(diào)幅波疊加以實(shí)現(xiàn)調(diào)相10.6.1調(diào)相的方法3）脈沖調(diào)相圖10.6.7實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)相的方框圖10.6.1調(diào)相的方法圖10.6.8脈沖調(diào)相各部分的波形圖10.6.1調(diào)相的方法10.6.2間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻的原理：只要將調(diào)制信號積分后，再加至一個(gè)調(diào)相電路上對載波振蕩進(jìn)行調(diào)相，最后即可得到所需要的調(diào)頻波。10.6.1所討論知，除脈沖調(diào)相外，其余的調(diào)相方法都只能得到很小的調(diào)制指數(shù)。如m≤0.5才能保證一定的調(diào)制線性。如最低調(diào)制頻率為100HZ，則相應(yīng)的最大頻移為Δf=mFmin=0.5*100HZ=50HZ，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，如調(diào)頻廣播所要求的最大頻移為75kHZ。為使頻偏達(dá)到所需的數(shù)值，常需用倍頻的方法。如倍頻前的載波頻率低如為1MHZ，所需中心頻率較高，如為1500MHZ，如用倍頻許1500次，只是需用混頻的方法。10.6.2間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)圖10.6.9間接調(diào)頻的典型方框圖積分電路線性可控延時(shí)電路

設(shè)延時(shí)器件的延時(shí)是可控的，如將調(diào)制信號積分之后，去線性地控制延時(shí)時(shí)間，若延時(shí)器件此時(shí)的輸入信號為載波振蕩，則經(jīng)延時(shí)以后，得到延時(shí)器件的輸出信號。10.7可變延時(shí)調(diào)頻10.8相位鑒頻器10.8.1相位鑒頻器的工作原理10.8.2相位鑒頻器回路參數(shù)的選擇10.8.1相位鑒頻器的工作原理相位鑒頻器是根據(jù)第一類鑒頻方法，利用回路的相位-頻率特性來實(shí)現(xiàn)調(diào)幅-調(diào)頻波變換的，應(yīng)用較廣泛。圖10.8.1是電感耦合相位鑒頻器原理電路圖。圖10.8.1相位鑒頻器原理電路移相網(wǎng)絡(luò)

包絡(luò)檢波

10.8.1相位鑒頻器的工作原理10.8.1相位鑒頻器的工作原理

L1C1和L2C2構(gòu)成互感耦合的雙調(diào)諧回路，初、次級回路均調(diào)諧于調(diào)頻波的中心頻率f0,它們完成波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)頻波（即調(diào)幅-調(diào)頻波）。兩個(gè)二極管包絡(luò)檢波器構(gòu)成相位鑒頻器的平衡鑒相電路，將振幅的變化檢測出來。L3為高頻扼流圈，負(fù)載電阻R通常比旁路電容C3的高頻容抗大的多，而耦合電容C4與旁路電容C3的容抗則遠(yuǎn)小于高頻扼流圈L3的感抗。因此，初級回路上的信號電壓幾乎全部降落在扼流圈L3上。初級回路電流經(jīng)互感耦合，在次級回路兩端感應(yīng)產(chǎn)生次級回路電壓（10.8.1）（10.8.2）10.8.1相位鑒頻器的工作原理經(jīng)推導(dǎo)，次級回路電壓為：（10.8.6）是次級回路總電抗，可正，可負(fù)，可為零。1）當(dāng)信號頻率等于中心頻率（即回路諧振頻率）時(shí)，（10.8.7）次級回路電壓比初級回路電壓超前。2）當(dāng)信號頻率高于中心頻率時(shí)，（10.8.8）10.8.1相位鑒頻器的工作原理2）當(dāng)信號頻率高于中心頻率時(shí)，（10.8.8）即當(dāng)信號頻率高于中心頻率時(shí)，次級回路電壓超前于初級回路電壓一個(gè)小于的角。3）當(dāng)信號頻率低于中心頻率時(shí)，（10.8.9）超前于初級回路電壓一個(gè)大于的角。10.8.1相位鑒頻器的工作原理（10.8.10）由于鑒頻器的輸出電壓等于兩個(gè)檢波器輸出電壓之差，而每個(gè)檢波器的輸出電壓（峰值或平均值）正比于其輸入電壓的振幅(或），所以鑒頻器輸出電壓（峰值或平均值）為為檢波器的電壓傳輸系數(shù)。圖10.8.4對應(yīng)于不同耦合因數(shù)的鑒頻特性曲線10.8.2相位鑒頻器回路參數(shù)的選擇由該曲線可以看出，耦合很弱（即η很?。r(shí)，線性范圍小，鑒頻跨導(dǎo)高。一般，當(dāng)η＜1.5以后，非線性就已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。反之，耦合比較緊，線性范圍就大，而鑒頻跨導(dǎo)就小。但當(dāng)η＞３以上時(shí)，非線性又嚴(yán)重起來。因此，通常選取η＝１～３。

由于η＝ｋＱ，當(dāng)回路品質(zhì)因數(shù)ＱL不變時(shí)，逐漸加強(qiáng)耦合，鑒頻跨導(dǎo)隨之下降，但線性范圍則隨之加寬。10.8.2相位鑒頻器回路參數(shù)的選擇10.9比例鑒頻器以上分析時(shí)假定理想調(diào)頻波，即輸入信號V12振幅恒定。能否對相位鑒頻器的電路作某些改動(dòng)來獲得一定的限幅作用，以省掉限幅器呢?實(shí)際中，當(dāng)噪聲、各種干擾以及電路頻率特性的不均勻性所引起的輸入信號的寄生調(diào)幅，都可能直接在相位鑒頻器的輸出信號中反映出來。為了去掉這種虛假信號，就必須在鑒頻之前預(yù)先進(jìn)行限幅。為了回答這個(gè)問題，需要從一個(gè)新的觀點(diǎn)對相位鑒頻器進(jìn)行深入一步的分析。10.9比例鑒頻器輸入信號振幅的變化會(huì)使

和

的振幅成比例地變化，因而在相位鑒頻器的輸出信號中反映出來由

振幅變化產(chǎn)生的虛假信號。10.9比例鑒頻器1.工作原理（10.8.1）（10.8.2）以上兩式相加，得上式說明，只要輸入電壓的振幅不變,則兩個(gè)包絡(luò)檢波器的輸入電壓和保持不變，因而檢波器的