第18講_鑒頻方法

1、第十八講第十八講 鑒頻電路鑒頻電路18.1 18.1 鑒頻方法鑒頻方法18.2 18.2 斜率鑒頻器斜率鑒頻器18.3 18.3 限幅電路在鑒頻中的作用限幅電路在鑒頻中的作用鑒頻電路鑒頻電路調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為頻率檢波器或調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為頻率檢波器或鑒頻器（鑒頻器（FD）. .18.1 鑒頻電路的主要性能指標(biāo)鑒頻電路的主要性能指標(biāo)解調(diào)就是從調(diào)角波中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)的過程。解調(diào)就是從調(diào)角波中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)的過程。調(diào)相波的解調(diào)電路稱為相位檢波器或調(diào)相波的解調(diào)電路稱為相位檢波器或鑒相器（鑒相器（PD）. .鑒頻電路鑒頻電路1 鑒頻線性性鑒頻線性性 鑒頻電路輸出低頻解調(diào)電壓與輸入調(diào)頻鑒頻電路輸出

2、低頻解調(diào)電壓與輸入調(diào)頻信號(hào)瞬時(shí)頻偏的關(guān)系稱為鑒頻特性信號(hào)瞬時(shí)頻偏的關(guān)系稱為鑒頻特性, 理想的理想的鑒頻特性應(yīng)是線性的。鑒頻特性應(yīng)是線性的。 2 鑒頻線性范圍鑒頻線性范圍 由于輸入調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率是在載頻由于輸入調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率是在載頻附近變化附近變化, 故鑒頻特性曲線位于載頻附近故鑒頻特性曲線位于載頻附近, 其其中線性部分稱為鑒頻線性范圍。中線性部分稱為鑒頻線性范圍。 鑒頻電路鑒頻電路圖18-1 鑒頻器及鑒頻特性 變換器fuofBuomaxuofcfAf(a)(b)線性線性3 鑒頻靈敏度鑒頻靈敏度 鑒頻靈敏度又叫鑒頻跨導(dǎo)。鑒頻靈敏度又叫鑒頻跨導(dǎo)。鑒頻跨導(dǎo)鑒頻跨導(dǎo)D,就是鑒頻特性在載頻處的斜

3、率就是鑒頻特性在載頻處的斜率,它它表示的是單位頻偏所能產(chǎn)生的解調(diào)輸出電壓。表示的是單位頻偏所能產(chǎn)生的解調(diào)輸出電壓。0cooDfffduduSdfd f 鑒頻電路鑒頻電路 將等幅的調(diào)頻信號(hào)變換成振幅也隨瞬將等幅的調(diào)頻信號(hào)變換成振幅也隨瞬時(shí)頻率變化、既調(diào)頻又調(diào)幅的時(shí)頻率變化、既調(diào)頻又調(diào)幅的FMAM波波,再通過包絡(luò)檢波器解調(diào)此調(diào)頻信號(hào)。再通過包絡(luò)檢波器解調(diào)此調(diào)頻信號(hào)。18.1 鑒頻方法鑒頻方法 1.振幅鑒頻法振幅鑒頻法 用此原理構(gòu)成的鑒頻器稱為振幅鑒頻器。用此原理構(gòu)成的鑒頻器稱為振幅鑒頻器。鑒頻電路鑒頻電路(a)振幅鑒頻器框圖 (b)變換電路特性 圖18-2 振幅鑒頻器原理 uFM變換電路包絡(luò)檢波u

4、uo(b)0uc(a) 直接時(shí)域微分法直接時(shí)域微分法 設(shè)調(diào)制信號(hào)為設(shè)調(diào)制信號(hào)為u=f(t),調(diào)頻波為調(diào)頻波為00()cos( ) ()()sin( ) tFMcftFMcfcfutUt kfdutuUk f tt kfddt 對(duì)此式直接微分可得對(duì)此式直接微分可得 鑒頻電路鑒頻電路圖18-3 微分鑒頻原理uFM包絡(luò)檢波uuoddt鑒頻電路鑒頻電路 2. 相位鑒頻法相位鑒頻法 變換電路具有線性的頻率變換電路具有線性的頻率相位轉(zhuǎn)換特相位轉(zhuǎn)換特性，它可以將等幅的調(diào)頻信號(hào)變成相位也隨性，它可以將等幅的調(diào)頻信號(hào)變成相位也隨瞬時(shí)頻率變化的、既調(diào)頻又調(diào)相的瞬時(shí)頻率變化的、既調(diào)頻又調(diào)相的FMPM波。波。 圖18

5、-4 相位鑒頻法的原理框圖 變換電路鑒相器uFMuFM-PMuo鑒頻電路鑒頻電路3. 直直接接脈脈沖沖計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)式式鑒鑒頻頻法法 限幅放大微分uFMu1半波整流u2單穩(wěn)u3低通濾波u4uo(a)(b)uFMtu1tu2tu3tu4tuot鑒頻電路鑒頻電路 利用頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將調(diào)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)利用頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將調(diào)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)頻頻調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅信號(hào), 然后再經(jīng)過檢波電路取出原然后再經(jīng)過檢波電路取出原調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào), 這種方法稱為斜率鑒頻。這種方法稱為斜率鑒頻。 18.2 斜率鑒頻器斜率鑒頻器鑒頻電路鑒頻電路圖18-7 頻相轉(zhuǎn)換特性18.2.1 LC回路的頻幅和頻相轉(zhuǎn)換特性回路的頻幅和頻相轉(zhuǎn)換特性1.

6、 LC并聯(lián)回路的頻相轉(zhuǎn)換特性并聯(lián)回路的頻相轉(zhuǎn)換特性鑒頻電路鑒頻電路 輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相比輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相比, 產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)制信號(hào)制信號(hào)u(t)成正比的瞬時(shí)相移成正比的瞬時(shí)相移, 所以稱此網(wǎng)絡(luò)所以稱此網(wǎng)絡(luò)為為90頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。 在在=0附近附近, 相頻特性曲線近似為直線相頻特性曲線近似為直線, 線性頻相轉(zhuǎn)換范圍為線性頻相轉(zhuǎn)換范圍為 。6 受網(wǎng)絡(luò)幅頻特性的影響受網(wǎng)絡(luò)幅頻特性的影響,輸出信號(hào)的振幅輸出信號(hào)的振幅也會(huì)發(fā)生一些變化。也會(huì)發(fā)生一些變化。鑒頻電路鑒頻電路 圖18-8 頻率幅度轉(zhuǎn)移特性2 LC2 LC并聯(lián)回路的頻幅轉(zhuǎn)換特性并聯(lián)回路的頻幅轉(zhuǎn)換特性鑒頻電路鑒頻電路圖

7、18-9 單失諧回路斜率鑒頻器uFMuiUouFMtuit0Uot00( a )Ui0工作區(qū)(線性區(qū))fcf0fUit f ( t ) fmt( b )0圖18-10 雙失諧平衡鑒頻器 uFMf01 fcu1u2Uo1Uo2Uo(a )ff03fcf02t f (t)(b )f02f03c處于處于1與與2的中點(diǎn)的中點(diǎn)圖18-11 各點(diǎn)波形t0uFM(a)t0Uo1tUo2(b)(c)tUo(d)00圖18-12 雙失諧鑒頻器的鑒頻特性Bm0Uo fA f彎曲部分互相補(bǔ)償彎曲部分互相補(bǔ)償線性鑒頻范圍增大線性鑒頻范圍增大 18.3 限幅電路在鑒頻中的作用限幅電路在鑒頻中的作用 已調(diào)波信號(hào)在發(fā)送、傳輸和接收過程中已調(diào)波信號(hào)在發(fā)送、傳輸和接收過程中, 信號(hào)的振幅發(fā)生變化信號(hào)的振幅發(fā)生變化, 產(chǎn)生寄生調(diào)幅。產(chǎn)生寄生調(diào)