高頻角度調制與解調電路課件.ppt

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1、5.3.1限幅鑒頻實現(xiàn)方法概述5.3調頻波解調電路5.3.2斜率鑒頻電路5.3.3相位鑒頻電路5.3調頻波解調電路1．概念頻率檢波(鑒頻)：調頻波的解調相位檢波(鑒相)：調相波的解調2．作用從已調波中檢出反映在頻率或相位變化上的調制信號。鑒頻鑒相采用的方法不盡相同，本章重點討論調頻波的解調——鑒頻。3．特點限幅與鑒頻一般聯(lián)用——統(tǒng)稱限幅鑒頻器。5.3.1限幅鑒頻實現(xiàn)方法概述一、鑒頻電路性能要求1．功能將輸入調頻信號的瞬時頻率變換為相應解調輸出電壓。2．鑒頻特性描述vO隨瞬時頻偏(f-fc)的變化特性，如圖所示。圖5

2、-3-1　鑒頻特性3．鑒頻跨導鑒頻特性原點處的斜率單位V/Hz。4．對鑒頻電路性能要求①通頻帶大于調制信號的最高頻率?max。在傳輸視頻信號時，還必須滿足相位失真和瞬變失真的要求。②大的鑒頻跨導SD③滿足線性和非線性失真的要求。二、鑒頻的實現(xiàn)方法①利用反饋環(huán)路(例如鎖相環(huán))實現(xiàn)鑒頻(第5章)②利用波形變換——將輸入的調頻信號進行特定的波形變換，使變換后的波形含有反映瞬時頻率變化的平均分量。再通過檢波、低通濾波器輸出所需的解調電壓。(1)斜率鑒頻器①將輸入調頻波通過具有合適頻率特性的線性網(wǎng)絡，使輸出調頻波的振幅按照瞬

3、時頻率的規(guī)律變化。②通過包絡檢波器輸出反映振幅變化的解調電壓。圖5-3-2　斜率鑒頻器的實現(xiàn)模型(2)相位鑒頻器①將輸入調頻波通過具有合適頻率特性的線性網(wǎng)絡，使輸出調頻波的附加相移按照瞬時頻率的規(guī)律變化。②相位檢波器將它與輸入調頻波的瞬時相位進行比較，檢出反映附加相移變化的解調電壓。圖5-3-3　相位鑒頻器的實現(xiàn)模型(3)脈沖計數(shù)式鑒頻器①調頻波通過非線性變換網(wǎng)絡變成調頻等寬脈沖序列。②由低通濾波器輸出反映平均分量變化的解調電壓。圖5-3-5　脈沖計數(shù)式鑒頻器的組成方框及其各部分波型圖5-3-4　脈沖計數(shù)式鑒頻器的

4、實現(xiàn)模型5.3.2斜率鑒頻電路一、失諧回路斜率鑒頻電路1．電路組成①單失諧回路(諧振回路對輸入調頻波的載波失諧)②二極管包絡檢波器圖5-3-15　單失諧回路斜率鑒頻器2．工作原理3．擴大鑒頻特性范圍平衡回路斜率鑒頻器(1)電路圖5-3-16　雙失諧回路斜率鑒頻器vO=vAV1-vAV2?f=f01-fc=fc-f02。(2)鑒頻特性設A1(?)、A2(?)：上、下兩諧振回路的幅頻特性vO：雙失諧回路斜率鑒頻器輸出解調電壓，則vO=vAV1-vAV2=Vsm?d[A1(?)-A2(?)]?d：上、下兩包絡檢波器的檢波

5、電壓傳輸系數(shù)(3)討論合成鑒頻特性曲線的線性：①與兩失諧回路的幅頻特性形狀有關；②主要取決于f01和f02的位置。配置恰當，補償兩曲線中的彎曲部分，可獲線性范圍較大的鑒頻特性曲線。圖5-3-16　雙失諧回路斜率鑒頻器?f過大時，會在fc附近出現(xiàn)彎曲；?f過小時，線性段范圍不能擴展。可證，若，鑒頻特性的線性范圍達到最大。為了實現(xiàn)線性鑒頻，應限制??m

6、)，v2(t)；T1T2：射隨器；T3T4：三極管包絡檢波器，輸出解調波；T5T6：差分放大器，放大解調電壓。2．原理圖5-3-18　鑒頻特性曲線特性曲線如圖5-3-18(a)所示。①???1，L1C1并聯(lián)諧振，v1m最大，v2m最小。②???2，L1C1C2串聯(lián)諧振，v1m最小，v2m最大。③合成鑒頻特性曲線如圖所示。vO=A(v1m-v2m)A：增益常數(shù)，取決于射隨器、檢波器、差分放大器。④可調元件L1、C1、C2。5.3.3相位鑒頻電路作用：鑒相，用來檢出兩信號間的相位差，并輸出與相位差大小相對應的電壓。實現(xiàn)

7、電路疊加型乘積型模擬鑒相器數(shù)字鑒相器—由數(shù)字電路構成一、乘積型鑒相器1．組成框圖圖5-3-19　乘積型鑒相器相乘器(例如雙差分對平衡調制器)+低通濾波器。圖5-3-25　乘積型相位鑒頻電路T3~T9、D6：雙差分對平衡調制器、實現(xiàn)乘積型相位鑒頻電路。2．工作原理設兩個輸入信號分別為除90?固定相移外，它們之間的相位差為??。則雙差分對管輸出差值電流(見式4-2-23)為(1)V2m<26mV，V1m>260mV，上式簡化為(見式4-2-27)設雙差分對管的直流負載電阻為RC，低通濾波器的傳輸增益為1，則鑒相器的鑒相

8、特性為式中，Ad為鑒相靈敏度，單位為V。圖5-3-20　乘積型鑒相器的鑒相特性當

9、??

10、

11、??

12、為小值的調相信號。(2)當Vlm和V2m均大于260mV近似表示為兩個雙向開關函數(shù)相乘，即可畫出兩個開關波形相乘后的波形。??=0時，相乘所得的雙向脈沖上、下等寬，頻率加倍，相應的平均分量為0；?