6.3鉴频电路

EXIT,EXIT,6.3,鉴频电路,高频电子线路,主要要求：,掌握鉴频的实现方法，,了解鉴频电路的主要指标,6.3,鉴频电路,了解斜率鉴频器和相位鉴频器的工作原理,了解限幅器在接收机中的作用和常用限幅电路,6.3.1,鉴频的实现方法与性能指标,一、鉴频方法,1.,斜率鉴频器,2.,相位鉴频器,3.,脉冲计数式鉴频器,4.,锁相环路鉴频器,6.3.1,鉴频的实现方法与性能指标,一、鉴频方法,1.,斜率鉴频器,2.,相位鉴频器,3.,脉冲计数式鉴频器,为调频等宽脉冲序列，其平均分量与瞬时频率变化成正比,举例,举例,调频脉冲序列,u,2,(t),中的平均分量为,脉幅,脉宽,脉冲计数式鉴频器具有线性鉴频范围大、便于集成化等优点，但其工作频率受到最小脉宽的限制，因此多用于工作频率小于,10MHz,的场合。,见,7.3,节锁相环路,4.,锁相环路鉴频器,1.,鉴频特性,鉴频灵敏度,(,鉴频跨导,),S,D,线性范围,2,f,max,应使,f,max,f,m,鉴频器即,f, u,变换器,调频波,u,s,u,o,f = f,f,c,u,二、主要指标,2.,主要指标,非线性失真：,指由于鉴频特性的非线性所产生的失真。,通常要求在满足线性范围和非线性失真的条件下，提高,S,D,例,6.3.1,某鉴频器输入调频信号为,鉴频灵敏度为,鉴频特性曲线形状如图,6.3.5,所示，试画出该鉴频器的鉴频特性,曲线和鉴频输出电压波形。,，,鉴频器带宽,2fmax,100kHz,，,解：,（,1,）由输入调频信号表达式得,。,由,S,D,和,2fmax,值，可求得瞬时频率,f,偏离中心偏离,f,c,50kHz,处的解调输出电压为,故可画出鉴频特性曲线为,由于,故,解调输出电压为,作业,6.16,6.3.2,斜率鉴频器,一、基本原理,BC,近似为直线,(c),二、双失谐回路斜率鉴频器,i,s,(,t,),+,u,o1,R,1,C,1,V,1,u,o2,+,R,2,C,2,V,2,+,u,1,(,t,),u,2,(,t,),+,+,u,o,f,01,f,02,f,u,m,f,01,f,c,f,02,U,1m,U,2m,u,o,f,01,f,c,f,02,u,o,= u,o1,u,o2,f,01,f,c,f,02,f,f,c,f,01,=,f,02,f,c,以扩大鉴频线性范围,C,1,= C,2,R,1,= R,2,两个回路的谐振特性相同,V,1,、,V,2,特性相同,上、下两个单失谐回路的鉴频器特性相互补偿，使鉴频器非线性失真减小，线性范围和鉴频灵敏度增大。,二、双失谐回路斜率鉴频器,i,s,(,t,),+,u,o1,R,1,C,1,V,1,u,o2,+,R,2,C,2,V,2,+,u,1,(,t,),u,2,(,t,),+,+,u,o,f,01,f,02,f,u,m,f,01,f,c,f,02,U,1m,U,1m,u,o,f,01,f,c,f,02,u,o,= u,o1,u,o2,f,01,f,c,f,02,f,f,c,f,01,=,f,02,f,c,弯曲,弯曲,f,02,和,f,01,对,f,c,的偏离要适当,过大会在,f,c,附近出现弯曲,过小使,鉴频线性范围小，也不便调整,以扩大鉴频线性范围,C,1,= C,2,R,1,= R,2,两个回路的谐振特性相同,V,1,、,V,2,特性相同,f,c,f,01,=,f,02,f,c,应大于,f,m,6.3.3,相位鉴频器,鉴相器,模拟鉴相器,数字鉴相器,乘积型,叠加型,一、概述,采用乘积型鉴相器构成的相位鉴频器的称为乘积型相位鉴频器,。,采用,叠加,型鉴相器构成的相位鉴频器的称为,叠加,型相位鉴频器,。,一、乘积型鉴相器,A,M,XY,X,Y,u,x,(,t,),u,y,(,t,),LPF,u,o,(,t,),u,o,(,t,),模拟相乘器用来检出两个输入信号之间的相位差，并将相位差变换为电压信号。,低通滤波器用于取出低频信号、滤除高频信号，从而得解调输出电压,u,o,(,t,),。,根据相乘器输入信号幅度大小的不同，乘积型鉴相器有下面三种不同的工作状态。,设输入信号为,1.,两个输入信号均为小信号,固定相位差使鉴频特性过原点。,设低通滤波器增益为,1,，则,当,0.5rad(,约,30),时，有,鉴相灵敏度,可见：两个输入信号均为小信号时具有正弦鉴相特性。当,30,时近似线性鉴相。,2.,两个输入信号一个为大信号，另一个为小信号,设 为小信号,为大信号,则,K,2,(,c,t),通过低通滤波器滤除高频分量，得,A,d,=2A,M,U,Ym,/,仍为正弦,鉴相特性,3.,两个输入信号均为大信号,图,6.3.14,三角形鉴相特性,二、叠加型鉴相器,叠加后得调幅调相信号，经二极管包络检波得输出信号,固定相位差使鉴频特性过原点。,当两信号大小相差很大时，可证明具有正弦鉴相特性,当,较小时，得近似线性鉴相特性,u,s,6.3.4,限幅器,消除寄生调幅,1.,二极管限幅器,图,6.3.25,2.,差分对限幅器,