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文档简介

调角信号的解调演示文稿当前1页,总共33页。调角信号的解调当前2页,总共33页。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:当前3页,总共33页。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、主要技术指标当前4页,总共33页。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Δf

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。即鉴频特性曲线的确斜率,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。当前5页,总共33页。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当前6页,总共33页。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:和大小不同,要采取不同的近似方法,分为以下三种情况讨论:和都是小信号是小信号,是大信号和都是小信号当前7页,总共33页。和均为小信号①

和均小于26mV时,根据模拟乘法器的特性,其输出电流②经低通滤波器滤波,在负载可得输出电压为调相波的相移低频高频当前8页,总共33页。③鉴相特性曲线④主要指标鉴相跨导:线性鉴相范围当时,,即

上式中表示和的瞬时相位差。通常用表示。随变化为正弦形。当鉴相跨导为的单位为当前9页,总共33页。为小信号,为大信号①

为小信号,为大信号时,乘法器的输出电流为②当的振幅大于100mV时,双曲线函数具有开关函数的形式展开为傅氏级数③乘法器输出电流④经低通滤波器滤波,在负载上得到输出电压当前10页,总共33页。鉴相跨导线性鉴相范围和均为大信号①

和均为大信号时,乘法器的输出电流为②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⑤主要技术指标鉴相特性是正弦形当前11页,总共33页。③乘法器的输出电流为④经低通滤波器滤波,在负载上得到输出电压当前12页,总共33页。⑤鉴相特性为三角波形⑥在区间,⑦鉴相跨导⑧鉴相线性范围当前13页,总共33页。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。

当前14页,总共33页。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。当前15页,总共33页。

①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。

②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。当前16页,总共33页。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。当前17页,总共33页。三、相位鉴频器1、原理电路当前18页,总共33页。2、电路特点①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;②它的两个调谐回路和均调谐于输入调频波的中心频率;③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);④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;⑤它本身不具有限幅作用,通常在鉴频器之前要加限幅器当前19页,总共33页。①定性分析的两点假设初级回路品质因数较高,可忽略的损耗电阻;初、次级互感耦合较弱,可忽略次级损耗对初级的影响。②次级回路电压与初级回路电压的关系流过电感的电流通过互感在次级回路产生感生电动势次级回路电压式中,,是次级回路总电抗。3、相位鉴频器的定性分析当前20页,总共33页。当输入信号频率时,。可得表明次级回路电压滞后为,则电压矢量图如下图所示。③矢量合成分析鉴频特性由于,鉴频器输出电压。当输入信号频率时,则次级回路总阻抗其中,,。可得表明次级回路电压滞后为。则电压矢量图如上图所示。由于鉴频器输出电压。输入信号频率与中心频率相差越大,与相差越大,负值越负。当前21页,总共33页。当输入信号频率时,,则次级回路总阻抗

其中,,。可得表明次级回路电压滞后为。则电压矢量如上图所示。由于,鉴频器输出电压。输入信号频率与中心频率相差越大,与相差越大,正值也越大。④鉴频特性曲线当前22页,总共33页。4、实际鉴频特性曲线与电路参数的关系鉴频器的的输出电压当前23页,总共33页。当前24页,总共33页。从曲线可以看出:(1)的鉴频特性的非线性较严重,且线性范围小;(2)时,线性范围增大,但鉴频跨导比要小。(3)时,非线性严重。(4)当时,对应曲线的近似等于。而鉴频特性的两最大值的宽度可认为是鉴频宽度。由于,则,即鉴频宽度与耦合系数有关。结论:①鉴频特性曲线由来决定,值一定时,鉴频宽度由来决定。

②通过调节互感和回路品质因数来调节鉴频宽度。当前25页,总共33页。4、鉴频特性曲线的调整①鉴频零点的调整结论:次级回路的谐振点决定鉴频特性曲线的鉴频零点若鉴频零点不在处,调节或②鉴频特性曲线对称性的调整结论:若鉴频特性曲线上下不对称,说明初级回路没有调谐在处,应调节或当前26页,总共33页。四、比例鉴频器2、比例鉴频器的原理电路②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。③两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 。④鉴频器输出电压取自电容、的接点d和电阻的接点e之间。①调频-调幅调频波形变换电路与相位鉴频器相同。当前27页,总共33页。3、比例鉴频器基本原理①与的关系与相位鉴频器相同②、与检波电压,的关系③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当前28页,总共33页。4、抑制寄生调幅的原理①比例鉴频器的输出电压的另一种表示形式②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。③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。当前29页,总共33页。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。当前30页,总共33页。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①输出电压与输入电压的关系当前31页,总共33页。②移相网络传输的幅频特性和相频特性如右图所示③对于输入调频信号来说,其瞬时频率,中心频率 ,则当变化较小,即

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