第八章-电磁要点PPT课件

第八章调角信号的解调电路,第一节概述第二节鉴相器第三节鉴频器,主要内容：,.,2,第一节概述,一、调角信号解调电路的功能从调角波中取出原调制信号。1、调相波解调电路的功能是从调相波中取出原调制信号，也称为鉴相器。,当输入调相波:,2、调频波解调电路的功能是从调频波中取出原调制信号，也称鉴频器。,输出电压:,当输入调频波:,输出电压:,.,3,鉴相器的技术指标1、鉴相特性曲线:即鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移的关系。通常要求是线性关系。2、鉴相跨导:鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移的关系的比例系数。即鉴相特性曲线的斜率.3、鉴相线性范围:通常应大于调相波最大相移的二倍。4、非线性失真:应尽可能小。,二、主要技术指标,.,4,鉴频器的主要指标1、鉴频特性曲线:即鉴频器输出电压与输入信号的瞬时频率偏移f的关系。通常要求是线性关系。2、鉴频跨导:鉴频器输出电压与输入信号的瞬时频率偏移的关系的比例系数。即鉴频特性曲线的斜率,也叫鉴频灵敏度.3、鉴频线性范围:通常应大于调频波最大频偏的二倍。4、非线性失真:应尽可能小。,.,5,一、鉴相器的分类1、鉴相电路通常可分为模拟电路型和数字电路型两大类。2、在集成电路系统中，常用的有模拟乘法器构成的乘积型鉴相器和数字门电路构成的门电路鉴相器。二、乘积型鉴相电路1、电路组成框图,第二节鉴相器,调相信号,参考信号,解调输出,乘法器,低通滤波器,.,6,和大小不同，要采取不同的近似方法，分为以下三种情况讨论：,2、工作原理分析,是需解调的信号:,是与正交的参考信号:,一般来说，和为正交关系，以取得正弦形鉴相特性。,模拟乘法器的输出电流：,和都是小信号,是小信号，是大信号,和都是大信号,.,7,和均小于26mV时，根据模拟乘法器的特性，其输出电流,和均为小信号,经低通滤波器滤波，在负载可得输出电压为,u1与u2两信号的瞬时相位差,低频,高频,.,8,上式中表示和的瞬时相位差。通常用表示。随变化为正弦形。,线性鉴相范围当时，即,鉴相特性曲线,主要指标,鉴相跨导:,当,鉴相跨导为,的单位为,.,9,为小信号，为大信号,当的振幅大于100mV时，双曲线函数具有开关函数的形式,为小信号，为大信号时，乘法器的输出电流为,展开为傅氏级数,.,10,经低通滤波器滤波，在负载上得到输出电压,乘法器输出电流,主要技术指标鉴相特性是正弦形,鉴相跨导,线性鉴相范围,.,11,和均为大信号,和均为大信号时，乘法器的输出电流为,在和的振幅均大于100mV时，与相似，也可表示为开关函数形式,展开为傅氏级数,.,12,乘法器的输出电流为,经低通滤波器滤波，在负载上得到输出电压,.,13,在区间，,鉴相特性为三角波形,鉴相跨导,鉴相线性范围,.,14,一、鉴频电路的分类1、调频-调幅调频变换型调频波调幅调频波检波2、相移乘法鉴频型调频波调相调频波鉴相3、脉冲均值型,第三节鉴频器,把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相等的单极性等幅脉冲序列，然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值，这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。,.,15,二、双失谐回路鉴频器1、双失谐回路鉴频器原理图,检波电路,波形变换,LC回路：谐振在,带宽较宽,L1C1回路：谐振在,L2C2回路：谐振在,鉴频器输出电压是上下两个检波器输出电压之差。,.,16,当输入调频信号的频率从向增大方向偏离时，回路电压大，而回路电压小，经检波后，则鉴频器输出电压。,当输入调频信号的频率从向减小方向偏离时，回路电压小，而回路电压大。经检波后，则鉴频器输出电压。,.,17,2、实用电路举例,两个失谐回路分别调谐于35MHz和40MHz。它们是共基放大器的负载回路。输入调频波从两放大器发射极输入，经共基放大，在负载回路产生输出电压经检波器产生检波电流和。在负载上得到电压为。,.,18,三、相位鉴频器,1、原理电路,.,19,它有两个耦合支路，一是通过互感耦合，在次级产生的电压，另一是通过电容耦合，在高频扼流圈ZL上建立电压，（因为、对高频相当于短路）；,它有两个对称的振幅检波器，检波器输入电压为调幅调频波鉴频器输出电压为两检波器输出电压之差，即；,它的两个调谐回路和均调谐于输入调频波的中心频率；,2、电路特点,它是由调频-调幅调频波形变换电路和振幅检波器两部分组成；,它本身不具有限幅作用，通常在鉴频器之前要加限幅器,.,20,四、比例鉴频器2、比例鉴频器的原理电路,在两端并接一个大电容，其电容量约为。由于和组成电路时间常数很大。对于15Hz以上的寄生调幅变化，电容器上的电压不变。,两个二极管中一个与相位鉴频器接法相反。使为两检波电压之和，即。,鉴频器输出电压取自电容、的接点d和电阻的接点e之间。,调频-调幅调频波形变换电路与相位鉴频器相同。,.,21,、与检波电压，的关系,与的关系与相位鉴频器相同,3、比例鉴频器基本原理,鉴频器输出电压取决于两检波器输入电压之差，为相位鉴频器的一半。,检波输出电压而不变,比例鉴频器牺牲输出电压幅度来换取抑制寄生调幅的能力.,.,22,当输入信号的频率变化时，与的变化是一个增大，另一个减小，变化，则随频率变化而变，起到鉴频作用。,4、抑制寄生调幅的原理,比例鉴频器的输出电压的另一种表示形式,当输入信号振幅变化时，与随振幅增大同时增大，随振幅减小同时减小。其比值不变。也就是说，振幅变化对鉴频输出没有影响。因此具有抑制寄生调幅的能力。,.,23,五、相移乘法鉴频器,1、相移乘法鉴频器的组成由移相器将调频波变成调相调频波，然后经乘法器与原调频波进行相位比较，从低通滤波器取出原调制信号。,.,24,右图是电容和单调谐回路组成的分压传输移相网络。其输出电压为,2、移相网络及其特性,输出电压与输入电压的关系,.,25,移相网络传输的幅频特性和相频特性如右图所示,对于输入调频信号来说，其瞬时频率,中心频率，则,当变