模擬集成電路系統(tǒng)第6章

第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)第六章角度調(diào)制與解調(diào)第二節(jié)調(diào)頻方法及電路第三節(jié)限幅器第四節(jié)鑒頻器

第六章角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)幅是以u(píng)Ω去控制載波振幅，反映到頻譜上是頻率搬移，其頻譜結(jié)構(gòu)不變，所以屬于線性調(diào)制。本章講的調(diào)角是以u(píng)Ω去控制載波的頻率或相位，反映到頻譜上是一種復(fù)雜的變換（增加了許多組合頻率），屬于非線性調(diào)制。調(diào)角的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。

以調(diào)制信號(hào)uΩ去控制載波的頻率或相位，使載波的頻率或相位隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，這樣得到的已調(diào)波稱調(diào)頻波或調(diào)相波，統(tǒng)稱調(diào)角波。設(shè)載波uo(t)=Ucos(ωt+o)=Ucosθ(t)，第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)未調(diào)制時(shí)=常數(shù)；調(diào)角后≠常數(shù),其顯見(jiàn)，不論是FM還是PM，都會(huì)引起(t)的變化，所以統(tǒng)稱為調(diào)角。

瞬時(shí)相位：其中，(t)=ωt+o或瞬時(shí)頻率：第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)一、調(diào)角波的表示式（一）調(diào)頻（FM）波表示式設(shè)uΩ(t)=UΩcosΩt，載波uc(t)=Uccos(ωct+o)，據(jù)調(diào)頻定義：FM波的瞬時(shí)頻率：

ω(t)=C+kfuΩ=C+kfUΩcosΩt=C+fcosΩt其中,C——載頻，F(xiàn)M波中的中心頻率

kf——比例系數(shù)，單位調(diào)制信號(hào)強(qiáng)度引起的頻率變化，表明控制能力的大小f——最大頻偏，即FM瞬時(shí)頻率偏離C的最大值∴FM波的表示式：u(t)=Uccos(ωct+mfsinΩt+o)其中:mf稱為調(diào)頻指數(shù)，是載波

相位上附加的最大相移，它表明調(diào)制深度。FM波的瞬時(shí)相位：調(diào)頻引起的附加相移特點(diǎn)：頻率變化與uΩ成正比，附加相移與uΩ相差90°。具體波形如圖uΩΩtωtΩtΩtu(t)ω(t)(t)mffωcPM波瞬時(shí)頻率：其中：mp=kpUΩ：稱調(diào)相指數(shù)，代表調(diào)相波的最大相偏，kp的物理意義是單位調(diào)制信號(hào)強(qiáng)度引起的相位變化。第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)據(jù)調(diào)相定義，PM波的瞬時(shí)相位隨uΩ線性變化，即PM波的瞬時(shí)相位:θ(t)=ωct+o+kpUΩcosΩt=ωct+o+mpcosΩt（二）調(diào)相波的表示式p=mp是調(diào)相中瞬時(shí)頻率偏移的最大值PM波也存在變化。其中：第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)∴PM波表示式：

U(t)=Uccos(ωct+o+mpcosΩt)波形分析見(jiàn)圖瞬時(shí)相位變化與uΩ成正比，瞬時(shí)頻率p的變化與uΩ的微分成正比。特點(diǎn)：uΩΩtωtΩtΩtu(t)ω(t)(t)mppωc第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)FM、PM波的比較單音頻調(diào)制時(shí)調(diào)頻波、調(diào)相波波形（a）調(diào)頻波（b）調(diào)相波三角波調(diào)制時(shí)調(diào)頻波、調(diào)相波波形（a）調(diào)頻波（b）調(diào)相波當(dāng)為三角波時(shí)，對(duì)

進(jìn)行調(diào)制，得到的、及、波形如圖所示。

值得強(qiáng)調(diào)的兩點(diǎn)差別:1、調(diào)頻時(shí)：fU

，與無(wú)關(guān)調(diào)相時(shí)：在mp一定時(shí)，p2、調(diào)頻時(shí)：mf1/(f一定時(shí))調(diào)相時(shí)：mpU

，(與無(wú)關(guān))第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)mffmf=mpp=mp用曲線表示：fmpp

例6-1設(shè)一組正弦調(diào)制信號(hào)，信號(hào)頻率最低為Fmin=300Hz,最高為3400Hz調(diào)制信號(hào)的幅度都一樣，調(diào)頻時(shí)，最大頻偏ff=75kHz；調(diào)相時(shí)，最大相偏mp=1.5rad/s試求調(diào)頻時(shí)，mf的變化范圍；調(diào)相時(shí)，fp的變化范圍。解：1、調(diào)頻時(shí)，mf=f/=ff/F(mf)max=ff/Fmin=75103/300=250rad/s(mf)min=ff/Fmax=75103/3400==22rad/s第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)

2、調(diào)相fp=mp(Fmin~Fmax)=1.5(300~3400)=450~5100HZ可見(jiàn)調(diào)相時(shí)mp=kpU是不變的,但fpF二、調(diào)角信號(hào)的頻譜和有效帶寬(二)調(diào)角信號(hào)的頻譜FM：u(t)=UCcos(ωct+mfsinΩt+0)PM：u(t)=UCcos(ωct+mpcosΩt+0)由uΩ引起的相移相差/2，無(wú)本質(zhì)區(qū)別。第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)歸并成通式：u(t)=UCcos(ωct+msinΩt+0)

利用和角公式

u(t)=UC[cos(msinΩt)cos(ωct+0)-sin(msinΩt)sin(ωct+0)]在貝塞爾函數(shù)理論中有以下關(guān)系：cos(msinΩt)=J0(m)+2J2(m)cos2Ωt+2J4(m)cos4Ωt+……sin(msinΩt)=2J1(m)sinΩt+2J3(m)sin3Ωt+……第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)所以，u(t)=UCJo（m）cos(ct+o)+UCJ1(m){cos(c+Ω)t+o-cos(c-Ω)t+o}+UCJ2(m){cos(c+2Ω)t+o+cos(c-2Ω)t+o}+UCJ3(m){cos(c+3Ω)t+o-cos(c-3Ω)t+o}+……其中:J0(m)——以m為宗量的載頻分量的振幅系數(shù)Jn(m)——以m為宗量的邊頻分量nc的振幅系數(shù)由式可以看出調(diào)角波頻譜特點(diǎn)：（1）頻率成分：ωc、ωc±nΩ，n=1,2,…（2）邊頻分量的幅度：Un=UcJn（m）（3）相位：當(dāng)n=奇數(shù)時(shí)，上、下邊頻相位相反；當(dāng)n=偶數(shù)時(shí)，上、下邊頻相位相同；

當(dāng)m，n為已知時(shí)，以m為變量的振幅系數(shù)可由貝塞爾函數(shù)曲線（P110圖6-4）或P110的表6-2查得。查曲線方法：例m=4，則由圖6-4可查得J0(4)=-39.71%J1(4)=-6.6%J2(4)=36.42%第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)橫坐標(biāo)為m,縱坐標(biāo)為n,Jn(m)%表示振幅系數(shù)值,顯然其正負(fù)、大小無(wú)規(guī)律。查表可知，當(dāng)m變量相同時(shí)，查的結(jié)果與查曲線所得結(jié)果相同。查表的方法:由表6-2可以看出：當(dāng)調(diào)制指數(shù)時(shí)，有較大振幅的邊頻分量也增多，而它的功率增加正是由于載頻分量功率下降的結(jié)果。只要載頻振幅不變，則調(diào)角波的平均功率就不變。m的變化只是使各頻率分量間的功率重新分配。即：

（二）調(diào)角波的頻譜寬度第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)窄帶調(diào)制（m<1）；寬帶調(diào)制（m>1）。1．窄帶調(diào)制（m<1）當(dāng)m很小時(shí)，cos(msinΩt)1sin(msinΩt)msinΩt顯然，和AM波的頻譜相似，只是上、下邊頻相位相反。頻帶寬度：B=2Ω把B=2Ω的FM波調(diào)制稱窄帶調(diào)制，它廣泛用于移動(dòng)通信。據(jù)m的大小，調(diào)角信號(hào)分為兩種：頻譜如圖所示:cc+c-B

2．寬帶調(diào)制（m>1）完整的頻譜由U(t)式?jīng)Q定。理論上說(shuō)，調(diào)角波的頻譜應(yīng)是無(wú)限寬的，但能量大都集中在載頻附近的邊頻分量。所以在通信中，一般認(rèn)為邊頻幅度小于載波幅度的10%即可忽略。這樣做不太影響傳輸質(zhì)量。由表6-2顯見(jiàn)，當(dāng)n>(m+1)時(shí)，邊頻幅度均小于載頻振幅的10%。第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)所以BHZ=2(75+15)=180KHZ(單聲道)，立體聲為198kHZ。一般廣播系統(tǒng)中選取BHz=200kHZ調(diào)頻廣播中規(guī)定最高頻偏fmax=75kHZ

，F(xiàn)max=15kHZ。當(dāng)信號(hào)為非簡(jiǎn)諧信號(hào)時(shí)，所以，絕大部分能量都集中在n≤(m+1)邊頻分量?！嗥溆行捒杀硎緸?B=2(m+1)Ω

或BHZ=2(m+1)F例如:當(dāng)m=4，B=2(4+1)Ω=10Ω應(yīng)該指出，最大頻偏與頻譜寬度概念是不同的。前者指在UΩ的作用下，瞬時(shí)頻率偏離fc的最大值；而頻譜寬度則是獲得主要調(diào)制信號(hào)能量的頻率范圍。第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)三、調(diào)制方式的比較第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)

第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)

FM、PM的比較第一節(jié)調(diào)角波的性質(zhì)綜合說(shuō)：調(diào)角優(yōu)于調(diào)幅，而調(diào)頻又優(yōu)于調(diào)相。一、調(diào)頻電路主要指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方法（一）調(diào)頻器的主要技術(shù)指標(biāo)（1）調(diào)制特性的線性：調(diào)頻波頻偏與調(diào)制電壓關(guān)系特性Δf=f(UΩ)稱調(diào)制特性，即要求Δf∝uΩ。（2）調(diào)制靈敏度：指單位調(diào)制電壓變化能產(chǎn)生的頻偏S=Δf/uΩ，S越大越好。第二節(jié)調(diào)頻方法及電路（3）載頻穩(wěn)定度：越高越好。載頻穩(wěn)定是保證正常通信的必要條件。（4）最大頻偏Δff：在正常調(diào)制電壓作用下能獲得的最大頻偏。要求Δff與F無(wú)關(guān)。(在整個(gè)波段內(nèi)保持不變)。相對(duì)頻偏<10-3時(shí)稱小頻偏用于移動(dòng)電臺(tái)、FM臺(tái)、電視伴音，例：FM臺(tái)fc=96.5MHZff=75KHZ>10-2時(shí)稱大頻偏用于衛(wèi)星通信、微波中繼

（二）調(diào)頻方法有二種：（1）直接調(diào)頻：u變化LC回路的L或C變化變化

特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，Δff大，但fc穩(wěn)定性較差。(因?yàn)樽冾l管偏置電壓漂移、溫度T變化fc變化)

第二節(jié)調(diào)頻方法及電路（2）間接調(diào)頻:首先u(t)dt再調(diào)相得調(diào)頻波

特點(diǎn)：fc穩(wěn)定，但Δff小。二、直接調(diào)頻電路（一）變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路電路如圖LCT等效回路第二節(jié)調(diào)頻方法及電路圖中C1～為隔直電容，C2～高頻旁路電容，RFC～高頻扼流圈通直流、隔交流。變?nèi)莨茈娙莓?dāng)外加電壓U=0，CT=CT0Lc1RFC-UBUC2CT原理電路UD為變?nèi)莨艿膭?shì)壘電位差（鍺管為0.2V，硅管為0.6V）。-UB保證變?nèi)莨芄ぷ鞯姆聪蛑绷髌珘?。UB>UmU調(diào)制電壓。第二節(jié)調(diào)頻方法及電路其中：——變?nèi)莨艿碾娙菡{(diào)制度——U=0時(shí)的結(jié)電容將其代入U(xiǎn)=UB+U=UB+Umcost由圖變?nèi)莨軆啥穗妷篖c1RFC-UBUC2CT

回路振蕩頻率第二節(jié)調(diào)頻方法及電路若令電容指數(shù)n=2，則有=C(1-mTcost) =C-mTCcost=C-mcost

其中：m=mTC為

FM波最大角頻偏。c=mcost即cU(t)當(dāng)電容指數(shù)n2時(shí)，令x=mTcost，將展成麥格勞林級(jí)數(shù)

①=c(當(dāng)x<1時(shí))cc第二節(jié)調(diào)頻方法及電路由m

可由cost項(xiàng)決定，即m=cnmT/2Um一定時(shí)，m越大越好。調(diào)制靈敏度：Sm=m/Um=nc/[2(UD-UB)]固定頻偏由直流項(xiàng)決定co=n(n/2-1)/8mT2c

它存在使載頻不穩(wěn)，所以co越小越好。二次諧波失真的最大頻偏2m由cos2t項(xiàng)決定。2m=n(n/2-1)/8mT2c它使失真增加，所以2m越小越好。

結(jié)論：若n一定，mTm(頻偏增大)Sm

但mTco，2m，因此必須合理的選擇mT。c

通過(guò)上面的分析知：當(dāng)n一定，即變?nèi)莨苓x定后，相對(duì)最大線性角頻偏與m成正比。增大可以增大，但同時(shí)也增大了非線性失真系數(shù)和中心角頻率的相對(duì)偏離值。

或者說(shuō)，調(diào)頻波能夠達(dá)到的最大相對(duì)角頻偏受非線性失真和中心頻率相對(duì)偏離值的限制。

成正比是直接調(diào)頻電路的一個(gè)重要特性?？梢栽龃笳{(diào)頻波的最大角頻偏調(diào)頻波的相對(duì)角頻偏與m成正比，也即與當(dāng)m選定，即調(diào)頻波的相對(duì)角頻偏一定時(shí)，提高

為了避免高頻振蕩電壓對(duì)CT的影響，常用對(duì)稱直接調(diào)頻電路如圖：C1RFCC2RFCUBURFCCTCTL對(duì)u，UB來(lái)說(shuō)，兩變?nèi)莨懿⒙?lián)；對(duì)高頻振蕩電壓，兩變?nèi)莨艽?lián)，相互抵消。第二節(jié)調(diào)頻方法及電路(二)石英晶體調(diào)諧振蕩器優(yōu)點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定性高(因?yàn)榫w振蕩器)缺點(diǎn)：頻偏小第二節(jié)調(diào)頻方法及電路變?nèi)荻O管晶體直接調(diào)頻振蕩電路

圖是中心頻率為140MHz的變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路，用在衛(wèi)星通信地面站調(diào)頻發(fā)射機(jī)中。

圖是一個(gè)電容式話筒調(diào)頻發(fā)射機(jī)實(shí)例。

電容話筒在聲波作用下，內(nèi)部的金屬薄膜產(chǎn)生振動(dòng)，會(huì)引起薄膜與另一電極之間電容量的變化。如果把電容式話筒直接接到振蕩器的諧振回路中，作為回路電抗就可構(gòu)成調(diào)頻電路。

電容式話筒振蕩器是電容三點(diǎn)式電路，它利用了晶體管的極間電容。電容話筒直接并聯(lián)在振蕩回路兩端，用聲波直接進(jìn)行調(diào)頻。

圖（b）是電容式話筒的原理圖，金屬膜片與金屬板之間形成電容，聲音使膜片振動(dòng)，兩片間距隨聲音強(qiáng)弱而變化，因而電容量也隨聲音強(qiáng)弱而變化。在正常聲壓下，電容量變化較小，為獲得足夠的頻偏應(yīng)選擇較高的載頻。

這種調(diào)頻發(fā)射機(jī)載頻約在幾十兆赫茲到幾百兆赫茲之間。耳語(yǔ)時(shí)，頻偏約有2kHz；大聲說(shuō)話時(shí)，頻偏約40kHz左右；高聲呼喊時(shí)，頻偏可達(dá)75kHz。這種電路沒(méi)有音頻放大器所造成的非線性失真，易于獲得較好的音質(zhì)。這種調(diào)頻發(fā)射機(jī)只有一級(jí)振蕩器，輸出功率小，頻率穩(wěn)定度差，但體積小，重量輕。三、間接調(diào)頻電路(阿姆斯特朗系統(tǒng))1）間接調(diào)頻原理先將調(diào)制信號(hào)積分，再去調(diào)相，所得結(jié)果就是FM波（如圖）u調(diào)頻波調(diào)相器晶體振蕩器CRu’間接調(diào)頻原理框圖

用U’去調(diào)相，其相偏(t)=kpu’=kpUmsint/RC=kfUmsint/=mfsint（其中，kf=kp/RC,mf=kfUm/）顯然，這與調(diào)頻波的瞬時(shí)相偏表示式完全一致，所以可實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻。第二節(jié)調(diào)頻方法及電路則u積分后,若設(shè):U=Umcost

C1~C3

隔直電容-9V提供反偏直流C4，R4

為積分器，以獲得u’

L，CT組成并聯(lián)諧振回路當(dāng)u

=0時(shí)，CT=CTQ，f=fc，電路呈純阻u

CT對(duì)載頻信號(hào)而言，回路呈感性U超前I第二節(jié)調(diào)頻方法及電路2)間接調(diào)頻電路電路如圖uCR1C1C2R2FM波LC4CTR4R3C3uI-9Vu,u

CT

對(duì)載頻信號(hào)而言，回路呈容性，U滯后I。所以u(píng)

改變

CT改變改變，實(shí)現(xiàn)調(diào)相。分析：若u=Umcost則經(jīng)積分后，U=Umsint。第二節(jié)調(diào)頻方法及電路

展成麥格勞林級(jí)數(shù)：因?yàn)閙T<1，忽略mT2以上項(xiàng)，第二節(jié)調(diào)頻方法及電路

在小頻偏時(shí)(/很小)，LC回路產(chǎn)生的相移可見(jiàn)Um第二節(jié)調(diào)頻方法及電路

最大頻偏：m=mf=nmTQL應(yīng)該指出：φ改變，使回路的等效阻抗|Z|也在變，因此調(diào)相波的幅度是變化的，即產(chǎn)生所謂寄生調(diào)幅。φ越大，寄生調(diào)幅越大，調(diào)相的非線性失真越大?！唳諔?yīng)限制在π/6以內(nèi)。要獲得較大頻偏，可采用多級(jí)調(diào)相電路，見(jiàn)P119圖6-13。輸入FM波第二節(jié)調(diào)頻方法及電路第三節(jié)限幅器為了消除調(diào)角波的寄生調(diào)幅，通常采用限幅器對(duì)限幅器的主要技術(shù)要求：（1）限幅區(qū)應(yīng)具有平坦特性：進(jìn)入限幅區(qū)后，輸出電壓應(yīng)基本維持在限幅值不變。（2）限幅門限要低：進(jìn)入限幅區(qū)時(shí)，輸入電壓幅值越低越好。（3）進(jìn)入限幅區(qū)之前應(yīng)具有盡可能高的線性放大系數(shù)。常用的限幅器有：二極管限幅器、三極管限幅器和差分對(duì)限幅器。它們各具特點(diǎn)。（自學(xué)）振幅限幅器的作用

第四節(jié)鑒頻器鑒頻器---實(shí)現(xiàn)FM波解調(diào)的裝置實(shí)現(xiàn)鑒頻方法有三種：（1）將等幅的FM波變換成振幅與調(diào)頻波頻率成正比的FM-AM波，再進(jìn)行振幅檢波，得到uΩ。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單可靠，是目前應(yīng)用最廣泛的一種，如斜率鑒頻器、相位鑒頻器等。（2）利用移相器，得到與調(diào)頻波的f變化成正比的FM-PM波，再通過(guò)鑒相器檢出uΩ。這種方法優(yōu)點(diǎn)是：性能好，便于集成，是發(fā)展方向，如符合門鑒頻器。

（3）利用計(jì)數(shù)過(guò)零點(diǎn)脈沖數(shù)目的方法，又稱脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。優(yōu)點(diǎn)是：線性好，但f受限。鑒頻器的主要特性是鑒頻特性曲線[UΩ～f(f)]，由于它的形狀是S形，又稱S曲線。BUff0鑒頻器的主要質(zhì)量指標(biāo)：（1）鑒頻跨導(dǎo)（亦稱鑒頻靈敏度）第四節(jié)鑒頻器

表示單位頻偏能產(chǎn)生輸出電壓的大小。顯然，gD越大，S越陡，靈敏度越高，即以較小的Δf,可獲得較大的uΩ。第四節(jié)鑒頻器（3）非線性失真：

B內(nèi)S曲線為直線，gD=常數(shù)，無(wú)非線性失真，所以要求鑒頻器工作在B內(nèi)。但由曲線可見(jiàn)，gD與B是矛盾的，gDB，反之BgD，所以必須兼顧。（2）頻帶寬度B（S曲線的線性范圍）要求B>2Δfmax，Δfmax為FM波的最大頻偏BUff0

基本思想：FM波FM-AM波uL=UL+u0峰包檢波變換器一、斜率鑒頻器1．單端斜率鑒頻器電路如圖：第四節(jié)鑒頻器DCCLRLLupuLttttupupupuLu

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：線性范圍窄Δω大時(shí)失真嚴(yán)重。為克服此缺點(diǎn)引出平衡斜率鑒頻器。UL原理：up~曲線如圖0c輸入FM波的C<0，使之處于失諧狀態(tài)。當(dāng)時(shí)，如取此時(shí)式中

為L(zhǎng)C并聯(lián)回路幅頻特性中上升段的斜率，即鑒頻靈敏度。

所以

顯然，

為FM—AM波。

2.平衡斜率鑒頻器(1)電路如圖第四節(jié)鑒頻器R1R2C3C4D2C1C2L1L2LCD112uup2u2u1up1要求：D1=D2C3=C4

R1=R2,2<0<1=1-0=0-2up1up2012u顯見(jiàn)合成后S曲線的線性范圍變寬，gDutKdUp1KdUp2(2)工作原理將up1，up2的幅頻特性曲線合成如紅線所示

為了擴(kuò)大線性鑒頻范圍，用兩個(gè)特性完全相同的單失諧回路斜率鑒頻構(gòu)成。如圖所示。上，下面回路諧振在上，其中，上面回路諧振在，它們各自失諧在調(diào)頻波中心頻率（載波）的間隔相等，均為，即的兩側(cè)，并且與認(rèn)為上、下兩包絡(luò)檢波器的檢波電壓傳輸系數(shù)均為則雙失諧回路斜率鑒頻器的輸出電壓為：設(shè)上、下兩回路的幅頻特性分別為和，并，它們各自失諧在調(diào)頻波中心頻率（載波）的間隔相等，均為，即的兩側(cè)，并且與隨頻率f（或）的變化特性就是將兩個(gè)失諧回路的幅頻特性相減后的合成特性，如圖（a）所示。由圖可見(jiàn)，合成鑒頻特性曲線形狀除了與兩回路的幅頻特性曲線形狀有關(guān)外，主要取決于的配置。雙失諧回路斜率鑒頻器鑒頻特性曲線若的配置恰當(dāng)，兩回路幅頻特性曲線中的彎曲部分就可相互補(bǔ)償，合成一條線性范圍較大的鑒頻特性曲線。否則，過(guò)大時(shí)，合成的鑒頻特性曲線就會(huì)在

附近出現(xiàn)彎曲，如圖(b)所示；過(guò)小時(shí)，合成的鑒頻特性曲線線性范圍就不能有效擴(kuò)展。

雙失諧回路斜率鑒頻器鑒頻特性曲線

圖是微波通信接受機(jī)中采用的平衡鑒頻器的電路實(shí)例。實(shí)用雙失諧回路斜率鑒頻器調(diào)頻信號(hào)的載頻頻率35MHz，回路Ⅱ和Ⅲ分別調(diào)諧于30MHz和40MHz。電路中有三個(gè)諧振回路，回路Ⅰ調(diào)諧于輸入

由于3個(gè)回路的諧振頻率互不相同，為了減小相互之間的影響，便于調(diào)整，該電路沒(méi)有采用互感耦合的方法，而是由兩個(gè)共基放大器連接，兩個(gè)共基放大器不僅可使3個(gè)回路相互隔離，而且不影響信號(hào)的傳輸。

（3）優(yōu)點(diǎn)：

gD、u為單端的2倍。

輸出無(wú)直流，無(wú)偶次諧波成分，失真小。

B較寬，可用于寬帶通信接收機(jī).第四節(jié)鑒頻器（4）缺點(diǎn)：調(diào)試不方便，難以做到嚴(yán)格對(duì)稱。3．集成電路斜率鑒器電路圖見(jiàn)P123圖P6-21，L1、C1和C2實(shí)現(xiàn)調(diào)頻FM-AM轉(zhuǎn)換，經(jīng)T1、T2射隨器加到由T3、T4和C3、C4組成的峰包檢波器解調(diào)出調(diào)制信號(hào)再經(jīng)T5、T6差動(dòng)放大，由T6集電極輸出。

二、相位鑒頻器利用耦合諧振回路初、次級(jí)間相移隨f變化的特性實(shí)現(xiàn)鑒頻。第四節(jié)鑒頻器（一）電路（如圖）要求電路完全對(duì)稱，即：C3=C4D1=D2R3=R4Ld的作用：（1）提供檢波器的直流通路;（2）加U1于Ld兩端（C0、C4對(duì)FM波短路）。_CeLdReC1L1CoR3R4C2C3C4L2EcD2D1FM/FM-AM變換電路峰包檢波器I2I1IL1U1U2u00+_+++__第四節(jié)鑒頻器(二）工作原理：

等效電路如圖：由圖可見(jiàn)，UD1=U1+U2/2UD2=U1-U2/2分析：U1、U2與頻率的關(guān)系設(shè)初、次級(jí)回路參數(shù)完全相同，即:L1=L2=L,r1=r2=rQ1=Q2=Q,1=2=U=kd(UD1-UD2)kd——檢波效率CeLdReC1L1CoR3R4C2C3C4L2EcD2D1FM/FM-AM變換電路峰包檢波器I2I1IL1U1U2u00+++___+-U1D1D2C3C4R4R3+++_u++__

次級(jí)回路阻抗IL1經(jīng)M在次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)：第四節(jié)鑒頻器CeLdReC1L1CoR3R4C2C3C4L2EcD2D1FM/FM-AM變換電路峰包檢波器I2I1IL1U1U2u00+++___I2在電容C2兩端產(chǎn)生電壓：

其中,A=kQ2是耦合因子顯見(jiàn)：變化變化U2變化U2變化、U2-U1變化所以稱相位鑒頻器CeLdReC1L1CoR3R4C2C3C4L2EcD2D1FM/FM-AM變換電路峰包檢波器I2I1IL1U1U2u00+++___由UD1UD2U1UD1UD2U1UD2UD1U1=0時(shí)，U2超前U1900（=0或2=0）>0時(shí)，U2超前U1小于900（+或2>0）<0時(shí)，U2超前U1大于900（-或2<0）U=kd(UD1-UD2)U0由此得到S曲線：當(dāng)達(dá)到某限度時(shí)，嚴(yán)重失諧，使U1、U2U出現(xiàn)拐點(diǎn)的原因：峰包檢波后：所以，F(xiàn)M波：f變化(U2~U1)UD1UD2變化FM-AM波U三）鑒頻特性分析：求鑒頻特性的數(shù)學(xué)表示式第四節(jié)鑒頻器

考慮初級(jí)線圈阻抗和次級(jí)反射阻抗時(shí)U1Z1’CLrI1其中，第四節(jié)鑒頻器其中若kd=1，則UI1Rp(,A)，(,A)，A=0.5A=1A=2A=3A=461023450.50.40.20.30.1此即鑒頻特性的數(shù)學(xué)表示式由此得鑒頻曲線如圖(圖中只畫出第一象限部分):必須兼顧，一般取A=1.5~3曲線特點(diǎn)：

(,A)是的奇函數(shù)，即曲線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱（一、四象限)

=A時(shí)，(,A)max

=-A時(shí)，(,A)min

第四節(jié)鑒頻器(,A)，A=0.5A=1A=2A=3A=461023450.50.40.20.30.1即曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)于=A處B=2=2A=2kQ，此即鑒頻線形范圍A線性范圍，但gD鑒頻靈敏度

A線性范圍，但gD鑒頻靈敏度相位鑒頻器的優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，線性較好，靈敏度較高.

缺點(diǎn)：工作頻帶較窄

三、比例鑒頻器前述兩種鑒頻器，當(dāng)輸入FM波振幅變化時(shí)，uΩ也變化。因此一旦有寄生調(diào)幅，會(huì)引起uΩ失真。為消除這種干擾，鑒頻器前必須加限幅器。但要較好限幅，輸入信號(hào)必須加1V級(jí)的電壓。這將要求高放級(jí)數(shù)增加，帶來(lái)電路復(fù)雜。采用比例鑒頻器，可省去限幅器。第四節(jié)鑒頻器一）電路

1、與相位鑒頻器的相同點(diǎn)：

FM-AM變換部分相同，L1C1、L2C2均諧振于0。C5C4C3C2C0RLR4R3D1D2LdANMBC100L1L2

(b)A、B點(diǎn)接大電容C5(一般10F，C5與R3、R4組成大的時(shí)間常數(shù)，一般約0.1~0.2s)，檢波過(guò)程中UAB常數(shù)；

（二）原理等效電路如圖第四節(jié)鑒頻器2、與相位鑒頻器的不同點(diǎn)：

(a)輸出電壓取處不同，從M、N端取U；C5C4C3C2C0RLR4R3D1D2LdANMBC1U+--U1D1C3C4R4R3RLC5D2（c）D1、D2按環(huán)路順接,構(gòu)成檢波直流通路，C3、C4上電壓極性相同。UD1=U1+U2/2UC3=kdUD1UD2=-U1+U2/2UC4=kdUD2據(jù)前面相位鑒頻器的討論，波形變換影響相位。第四節(jié)鑒頻器UD1UD2U1-U1U1-U1UD2UD1U1-U1UD2UD1=0時(shí)>0時(shí)<0時(shí)u+-U1D1C3C4R4R3RLC5D2+++___uAB_+++--又因?yàn)镽3=R4，所以UR3=UR4=UAB/2所以有U=UC4-UR4，或U=UR3-UC3考慮到UR3=UR4,將兩式相加有

第四節(jié)鑒頻器因?yàn)椋篟L>>R3、R4，其分流作用忽略，所以UABUR3+UR4u+-U1D1C3C4R4R3RLC5D2+++___uAB_+可見(jiàn)，在參數(shù)相同時(shí)，比例鑒頻器的靈敏度低了一半。)u+-U1D1C3C4R4R3RLC5D2+++___uAB_+（2）U只與結(jié)論：（1）UAB=常數(shù),由于C5大，，對(duì)突變信號(hào)起限幅作用。它的大小取決于FM的振幅。

（3）靈敏度不高，相當(dāng)于相位鑒頻器的1/2。