高频电子线路

1、78- 19.1 概述概述9.2 鉴相器鉴相器9.3 鉴频器鉴频器9.4 实际调频接收机实际调频接收机9.5 数字鉴频鉴相数字鉴频鉴相第9章 角度解调电路78- 2 掌握典型调角信号解调电路的功能、结构、掌握典型调角信号解调电路的功能、结构、工作原理、分析方法和性能特点。工作原理、分析方法和性能特点。 了解数字调角信号解调方式及其实现电路。了解数字调角信号解调方式及其实现电路。教学基本要求78- 31. 解调电路的功能解调电路的功能 调角信号解调电路：从调角波中取出原调制信号。调角信号解调电路：从调角波中取出原调制信号。 调相波的解调电路调相波的解调电路：是从调相波中取出原调制信号，即：是从调

2、相波中取出原调制信号，即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比，又称为输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比，又称为鉴鉴相器相器。 调频波的解调电路调频波的解调电路：是从调频波中取出原调制信号，即：是从调频波中取出原调制信号，即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比，又称为输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比，又称为鉴鉴频器频器。 9.1 概述概述输入调相波输入调相波 : ( )coscosicmcpu tUtmt( )cosomu tUt输出电压输出电压:输入调频波：输入调频波： ( )cossinicmcfu tUtmt( )cosomu tUt输出电压：输出电压：78- 4(1) 鉴相

3、特性曲线鉴相特性曲线 即鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移即鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移 的的关系。关系。通常要求是线性关系通常要求是线性关系。(2) 鉴相跨导鉴相跨导 鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移鉴相器输出电压与输入信号的瞬时相位偏移 的关的关系的比例系数。系的比例系数。(3) 鉴相线性范围鉴相线性范围 通常应大于调相波最大相移的二倍。通常应大于调相波最大相移的二倍。(4) 非线性失真非线性失真 应尽可能小。应尽可能小。 2. 鉴相器的主要技术指标鉴相器的主要技术指标78- 53. 鉴频器的主要技术指标鉴频器的主要技术指标(1) 鉴频特性曲线鉴频特性曲线 即鉴频器输出

4、电压与输入信号的瞬时频率偏移即鉴频器输出电压与输入信号的瞬时频率偏移f的关的关系。系。通常要求是线性关系通常要求是线性关系。(2) 鉴频跨导鉴频跨导 鉴频器输出电压与输入信号的瞬时频率偏移鉴频器输出电压与输入信号的瞬时频率偏移f的关系的的关系的比例系数。比例系数。(3) 鉴频线性范围鉴频线性范围 通常应大于调频波最大频移的二倍。通常应大于调频波最大频移的二倍。(4) 非线性失真非线性失真 应尽可能小。应尽可能小。78- 69.2 鉴相器鉴相器 通常可分为通常可分为模拟电路型模拟电路型和和数字电路型数字电路型两大类。两大类。 在集成电路系统中，常用的有：在集成电路系统中，常用的有： 模拟乘法器构

5、成的模拟乘法器构成的乘积型鉴相乘积型鉴相 数字门电路构成的数字门电路构成的门电路鉴相门电路鉴相鉴相器除了用于解调调相波外，还可构成移相鉴频电鉴相器除了用于解调调相波外，还可构成移相鉴频电路，特别是用于锁相环。路，特别是用于锁相环。78- 7 9.2.1 乘积型鉴相电路乘积型鉴相电路 采用模拟乘法器作为非线性器件进行频率变换，然后通过低采用模拟乘法器作为非线性器件进行频率变换，然后通过低通滤波器取出原调制信号。通滤波器取出原调制信号。12022ququiI ththKTKT一般来说一般来说u1和和u2为正交关系为正交关系，以取得正弦形鉴相特性。例如：，以取得正弦形鉴相特性。例如：)(cos111

6、ttUucm222( )0sinmctuUt为为简简化化分分析析：令令 有有： u1 ：是是输入的需解调的调相波输入的需解调的调相波。u2 ：是由是由u1变化来的，或是系统本身产生变化来的，或是系统本身产生的与的与u1有确定关系的参考信号。有确定关系的参考信号。乘法器乘法器低通低通滤波器滤波器u1u2ku1u2uo222sin( )mcuUtt78- 8(1) u1为小信号为小信号(26mV)，u2为小信号为小信号(100mV）210122ttukTqthcc11122cos( )sinmcmcuUttuUt12012222MququqiI ththK u thuKTKTkT xxxxeeth

7、 xee双曲正切函数双曲正切函数u2=U2msinct0ct0 ct2, sinct0越大，越大，th(x)越接近越接近1x0越小越小，th(x)越接近越接近-178- 11将其按傅氏级数展开：将其按傅氏级数展开： 210122ttukTqthcc2444sinsin3sin5235cccqthutttKT相乘后的乘法器的输出电流为：相乘后的乘法器的输出电流为： 低通滤波后在负载上得到低通滤波后在负载上得到输出电压输出电压为：为： 121144cos( )sinsin323MMmcccqiK u thuK UttttkT ttUKtUKcmMmM11112sin2sin2111122sin 2

8、( )sin 4( )33MmcMmcK UttK Utt112sin( )oMmLuK URt 112sinMmLK URt 11122cos( )sinmcmcuUttuUt78- 12鉴相特性曲线鉴相特性曲线 （1 1）鉴相跨导）鉴相跨导： max6erad （2）线性鉴相范围：）线性鉴相范围：12MmLSK U R小信号正交乘积鉴相特性小信号正交乘积鉴相特性 呈呈 正弦正弦 关系关系当当 时，时，rade6 112sinoMmLuK URt 78- 13乘法器的乘法器的输出电流输出电流 i 为为 ： (3) u1为大信号，为大信号，u2为大信号为大信号01222qqiI thu thu

9、KTKT 23212212111ttttuKTqthcc11144cos( )cos3( )23ccqthuttttKT14cos5( )5ctt由于由于u1大信号，开关函数形式大信号，开关函数形式展开为傅氏级数展开为傅氏级数11122cos( )sinmcmcuUttuUt78- 14u2为大信号，有：为大信号，有：210122ttukTqthcc2444sinsin3sin5235cccqthutttKT21022uKTqthuKTqthIi 0114444coscos3(sinsin3)33ccccItttttt 01012288sinsin2cItItt01012288sin 23(

10、)sin 43( )33ccIttItt01012288sin 2( )sin 4( )33ccIttItt01012288sin3( )sin 63( )(3 )(3 )cItItt乘法器的乘法器的输出电流输出电流为：为：78- 15鉴相特性曲线鉴相特性曲线0112288sin( )sin3( )(3 )oLuI Rtt 10122118sin 2121nLnI Rntn 经低通滤波器滤波，在负载上得到经低通滤波器滤波，在负载上得到输出电压：输出电压：呈呈 三角波三角波 关系关系78- 16（1）输出电压为）输出电压为 ：（3）鉴相跨导：）鉴相跨导：（2）线性鉴相范围：）线性鉴相范围：010

11、12( )22( )oLoLuI RtuI Rt 11( )223( )22ttmax2e 02LSI R 分析：乘积型鉴相器应尽量采用分析：乘积型鉴相器应尽量采用大信号工作状态大信号工作状态，这样可以获，这样可以获得较宽的线性鉴相范围。得较宽的线性鉴相范围。78- 172. 门电路鉴相器门电路鉴相器特点：特点：电路简单、线性鉴相范围大，易于集成化。电路简单、线性鉴相范围大，易于集成化。分类：分类：分为或门鉴相器和分为或门鉴相器和异或门鉴相器。异或门鉴相器。00eedmeedmedUUu/dmSU 其其鉴相跨导鉴相跨导为：为：输入输入u1(t)和和u2(t)均为周期为均为周期为Ti的方波的方波

12、，u1(t)和和u2(t)间延时为间延时为e，反映两信反映两信号之间的相位差号之间的相位差2/eeiT经低通滤波器滤波后得到的平均经低通滤波器滤波后得到的平均分量分量u ud d与与 关系为三角形曲线：关系为三角形曲线：e78- 189.3 鉴频器鉴频器 调频波是等幅波，解调过程不是线性频谱搬移调频波是等幅波，解调过程不是线性频谱搬移,不能像调幅那样用不能像调幅那样用非线性器件非线性器件+低通滤波器低通滤波器。而是要。而是要先先通过变换电路对等幅调频波进通过变换电路对等幅调频波进行变换，行变换，然后然后再经振幅检波、鉴相器或低通滤波实现。再经振幅检波、鉴相器或低通滤波实现。 鉴频电路分为鉴频电

13、路分为: 1 调频调频-调幅变换型：将调幅变换型：将等幅调频波等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的正比的调幅调频波调幅调频波，然后用，然后用振幅检波器振幅检波器进行振幅检波。进行振幅检波。 2 相移乘积型：将相移乘积型：将等幅调频波等幅调频波经移相电路变换成经移相电路变换成调相调频波调相调频波，其相，其相位的变化正好与调频波瞬时频率变化成线性关系，然后将调相调位的变化正好与调频波瞬时频率变化成线性关系，然后将调相调频波频波经鉴相器取出解调信号经鉴相器取出解调信号。 3 脉冲均值型：将脉冲均值型：将调频信号调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频通过过零比较

14、器变换成重复频率与调频波瞬时频率相等的波瞬时频率相等的单极性等幅脉冲序列单极性等幅脉冲序列，然后通过，然后通过低通滤波器取低通滤波器取出脉冲序列的平均值出脉冲序列的平均值实现鉴频。实现鉴频。78- 191 调频调频-调幅变换型调幅变换型 等幅调频波通过幅等幅调频波通过幅-频特性斜率不等于零的线性网络，使调频波振频特性斜率不等于零的线性网络，使调频波振幅能按其瞬时频率规律变化，即调频波变成调频幅能按其瞬时频率规律变化，即调频波变成调频-调幅波，再通过包络调幅波，再通过包络检波器检测出反映幅度变化的解调电压检波器检测出反映幅度变化的解调电压斜率鉴频器斜率鉴频器/幅度鉴频器。幅度鉴频器。频率频率-幅

15、度幅度线性变换网络线性变换网络包络检波器包络检波器uFMuFM-AMuo调频调频-调幅鉴频器实现模型调幅鉴频器实现模型关键关键找到一个能实现找到一个能实现“频率频率-幅度线性变换网络幅度线性变换网络”，只有线性网络具，只有线性网络具有理想的线性幅有理想的线性幅-频特性和恒值相频特性和恒值相-频特性。频特性。即：即： 才能实现上述变换作用。才能实现上述变换作用。00( )( ), 0( ), 0AAAA78- 20实际线性网络难满足上述理想条件，需要对调频波通过具有一般频率特实际线性网络难满足上述理想条件，需要对调频波通过具有一般频率特性的系统进行分析，很复杂；但它满足准静态条件（网络输出响应足

16、够性的系统进行分析，很复杂；但它满足准静态条件（网络输出响应足够快，能及时跟上输入调频信号瞬时频率变化）时，可近似认为网络在任快，能及时跟上输入调频信号瞬时频率变化）时，可近似认为网络在任一瞬间对输入调频信号的响应，就是对该瞬时频率的正弦稳态响应。一瞬间对输入调频信号的响应，就是对该瞬时频率的正弦稳态响应。对于输入调频波对于输入调频波ui，经过网络输出的响应为：，经过网络输出的响应为：()oo ( )( )cos(sin)( )cos(sin( )AjiiiimcfimcfAuAuAeuuUtmtuAUtmt 若若： 则则： ）这时，只需对网络的幅这时，只需对网络的幅-频特性提出线性要求，而因

17、为其后采用包络检频特性提出线性要求，而因为其后采用包络检波器，相位对输出无影响，所以相位特性不需恒值要求，波器，相位对输出无影响，所以相位特性不需恒值要求，78- 21(1) 单失谐回路振幅鉴频器单失谐回路振幅鉴频器单个失谐回路单个失谐回路+二极管包络检波器二极管包络检波器 缺点：鉴频特性曲线线性鉴频范围小，非线性失真较大，已很少采用。缺点：鉴频特性曲线线性鉴频范围小，非线性失真较大，已很少采用。简单的频简单的频幅变换电路就是幅变换电路就是并联谐振回路并联谐振回路( )。失谐失谐回路对输入调频波的中心频率回路对输入调频波的中心频率(c)是失谐的。是失谐的。01=LC t coum 0 A()Q

18、为获得线性鉴频特性，输入调频波载波处于谐振特性曲线倾斜部分为获得线性鉴频特性，输入调频波载波处于谐振特性曲线倾斜部分接近直线段中点接近直线段中点(Q点点)。工作在并联谐振回路失谐区，。工作在并联谐振回路失谐区，FM波电流过波电流过回路时，由于瞬时频率随调制信号变化，瞬时频偏变化回路时，由于瞬时频率随调制信号变化，瞬时频偏变化失谐回路失谐回路阻抗变化，回路输出电压阻抗变化，回路输出电压uav振幅将随瞬时频偏振幅将随瞬时频偏f(t)变化而变化。变化而变化。即即 等幅等幅FM波波幅度反映瞬时频率变化的幅度反映瞬时频率变化的AM 波。波。 Uo=UimKdA() = c+kfu(t) t coum 0

19、 A()78- 22u2u1uFM初级回路初级回路调谐于调频波中心频率调谐于调频波中心频率c，通带较宽，通带较宽次级两个回路次级两个回路分别调谐于分别调谐于01和和02 ，并使，并使01和和02与与c成对称失谐，即成对称失谐，即c-01 =02-c。两个回。两个回路的幅频特性路的幅频特性A1()和和A2()可近似认为对可近似认为对c是对是对称的。称的。(2) 双失谐回路鉴频器双失谐回路鉴频器为扩大鉴频特性线性范围，采用两个失谐回路构成的平衡电路。鉴频为扩大鉴频特性线性范围，采用两个失谐回路构成的平衡电路。鉴频器由三个并联调谐回路组成的调频器由三个并联调谐回路组成的调频-调幅调频变换电路和上下对

20、称的调幅调频变换电路和上下对称的振幅检波器组成。振幅检波器组成。 01 c 02输入输入FM信信号特性曲线号特性曲线 (t) A1() A2() 78- 23当输入调频信号频率当输入调频信号频率c，两个回路电压振幅相等，经两个检波器检，两个回路电压振幅相等，经两个检波器检波输出电压波输出电压 uo1和和 uo2相等，故鉴频器输出电压相等，故鉴频器输出电压uo= uo1- uo2 = 0。当输入调频信号频率从当输入调频信号频率从c向增大方向偏离向增大方向偏离，L2C2回路电压大，而回路电压大，而L1C1回回路电压小，经检波后路电压小，经检波后 uo1 uo2 ，鉴频器输出电压，鉴频器输出电压 u

21、o= uo1- uo2 uo2 ，鉴频器输出电压，鉴频器输出电压 uo= uo1- uo2 0 。双失谐回路鉴频特性双失谐回路鉴频特性输入输入FM信信号特性曲线号特性曲线+A1() A2() UoUo1 01Uo2 02cUoUoctA1() A2() 78- 24uo=(uo1-uo2)=UimKd A1()-A2() 鉴频特性方程式鉴频特性方程式表明：当表明：当Uim和和Kd 一定时，一定时，uo随随变化特性就是将两回路幅频特性相变化特性就是将两回路幅频特性相减的合成特性。减的合成特性。若上下两个回路的幅频特性若上下两个回路的幅频特性A1()和和A2() 分别调谐于分别调谐于01和和02

22、，并，并使使01和和02与与c成对称失谐，即成对称失谐，即c-01 =02-c=，传输系数传输系数Kd相等相等，则双失谐回路鉴频器的解调输出电压为：，则双失谐回路鉴频器的解调输出电压为：A1()-A2() 02 c 01 可见：合成鉴频特性曲线形状与两回路幅频特性曲线形状及失谐量有关可见：合成鉴频特性曲线形状与两回路幅频特性曲线形状及失谐量有关鉴频器特点：线性响应较好，失真较小，灵敏度高于单回路鉴频器鉴频器特点：线性响应较好，失真较小，灵敏度高于单回路鉴频器78- 25实用电路举例实用电路举例 双失谐回路鉴频器的实用电路双失谐回路鉴频器的实用电路 两个失谐回路分别调谐于两个失谐回路分别调谐于3

23、5MHz和和40MHz。它们是共基放大器负载回路。它们是共基放大器负载回路。 输入调频波输入调频波ui从两放大器发射极输入，经共基放大，在负载回路产生输出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电压，经检波器产生检波电流 I1和和 I2。在负载上得到电压为。在负载上得到电压为 (I1- I2) RL。78- 26调频波通过相调频波通过相-频特性斜率不等于零的线性网络，使调频波相位频特性斜率不等于零的线性网络，使调频波相位能按瞬时频率规律变化，即将调频波变成调频能按瞬时频率规律变化，即将调频波变成调频-调相波，再通过调相波，再通过相位检波器检出反映相位变化的

24、解调电压。相位检波器检出反映相位变化的解调电压。2. 相位鉴频器相位鉴频器频率频率-相位相位线性变换网络线性变换网络相位检波器相位检波器uFMuFM-PMuo相位鉴频器实现模型相位鉴频器实现模型频率频率-相位线性变换网络：相位线性变换网络：( )cossin( )FMPMimcfAuAUtmt 由上式可知，网络对输入调频信号的响应中，引入了受瞬时角由上式可知，网络对输入调频信号的响应中，引入了受瞬时角频率控制的附加相移频率控制的附加相移( )A只要只要 在调频波瞬时频率变化范围内是线性的，输出信号中在调频波瞬时频率变化范围内是线性的，输出信号中附加相移就能不失真的反应输入调频波的瞬时频率变化规

25、律。附加相移就能不失真的反应输入调频波的瞬时频率变化规律。( )A78- 27相位检波器相位检波器，又称相位解调器或鉴相器，把已调信号瞬时相位变，又称相位解调器或鉴相器，把已调信号瞬时相位变化不失真地转变成电压变化，即实现化不失真地转变成电压变化，即实现“相位相位- -电压转换电压转换”。实现。实现方法主要有两种模型：方法主要有两种模型：第一，采用相乘型模拟相乘器鉴相，实现模型如下图所示：第一，采用相乘型模拟相乘器鉴相，实现模型如下图所示：sin(), cos()icmcrrmcuUtuUtsinsin(2)22McmrmMcmrmaMircK U UK U UuK u ut若若则相乘器输出信

26、号：则相乘器输出信号：经低通滤波器滤除经低通滤波器滤除 高频分量而保留低频部分，输出信号为：高频分量而保留低频部分，输出信号为：2c1sin2oMcmrmuK U U显然，显然， uo 并非与相位并非与相位 成线性关系，只有当成线性关系，只有当6时，时，才与才与 成正比。成正比。78- 28第二，采用相加型模拟相乘器鉴相，电路模型如下图所示。第二，采用相加型模拟相乘器鉴相，电路模型如下图所示。为求出它们和电压，现用矢量迭加原理。为求出它们和电压，现用矢量迭加原理。如下图所示。如下图所示。,iru u合成矢量合成矢量222rmcmrmcmu uKuu221/2222233(1sin )111 (

27、1sinsinsin)2816mrmcmrmcmuuuKuuKKK将式（将式（* *）改写：）改写：式中：musin()cos()icmcrrmcuUtuUt2222(sin )(cos ) 2sinmrmcmcmrmcmrmcmuuuuuuu ucossincmrmcmuarctguu电压幅度和相角分别为：电压幅度和相角分别为：（*）mu78- 29由此可见，合成幅度由此可见，合成幅度 中，虽然含有低频相位信息，但它们中，虽然含有低频相位信息，但它们之间并非成线性关系。为获得之间并非成线性关系。为获得 与与 间的线性关系，也必须间的线性关系，也必须对对 值进行限制。同时，为了消除值进行限制。

28、同时，为了消除 的二次以上偶次谐波失的二次以上偶次谐波失真，通常采用平衡对称电路。真，通常采用平衡对称电路。mumu221/2222233(1sin )111 (1sinsinsin)2816mrmcmrmcmuuuKuuKKK利用双耦合回路利用双耦合回路相位相位-频率特性频率特性+包络检波器包络检波器，组建平衡对称电路，组建平衡对称电路 互感耦合互感耦合鉴频器鉴频器 电容耦合电容耦合鉴频器鉴频器二者原理相同，仅以二者原理相同，仅以互感耦合互感耦合为例。为例。用途：频偏在几百用途：频偏在几百KHz以下的调频无线接收设备中。以下的调频无线接收设备中。78- 30uFM(1) 电路结构电路结构+

29、u3 -两个检波器的输出电压差为两个检波器的输出电压差为:21ooouuu +u2-+u1- 频率频率-相位线性变换网络相位线性变换网络，由，由L1C1和和L2C2互感耦合回路组成，互感耦合回路组成，均调谐于调频波中心频率均调谐于调频波中心频率c 包络检波器包络检波器，两个包络二级，两个包络二级管包络检波器接成平衡对称电路管包络检波器接成平衡对称电路LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1Cc对高频短路，将初级电压对高频短路，将初级电压u1经经L2中心抽头分别加到两二极管。中心抽头分别加到两二极管。高频扼流圈高频扼流圈LC对高频信号开路，对高频信号开路，产生的电压产生的电

30、压u3=u1，等效电路如右，等效电路如右下图。下图。VD1C3R1C4R2VD2221u221u13uu 1ou ou 2ouuD1uD2互感耦合相位鉴频器互感耦合相位鉴频器78- 31(2) 工作原理分析工作原理分析而次级回路中产生的感应电动势而次级回路中产生的感应电动势1112uLMMijE 忽略二极管检波器等效输入电阻对次级回路影响忽略二极管检波器等效输入电阻对次级回路影响, 次级回路电流次级回路电流 i2为：为：)1()1(2221122222CLjruLMCLjrEi 所以：次级回路两端电压所以：次级回路两端电压u2为：为：2122122221()iuMujj CLC rjLCVD1

31、C3R1C4R2VD2221u221u13uu 1ou ou 2ouuD1uD2上下检波器的输入端高频电压为：上下检波器的输入端高频电压为：11212Duuu21212Duuu初级回路品质因数较高，可忽略初级回路品质因数较高，可忽略L1的损耗电阻；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。初、次级互感耦合较弱，可忽略次级损耗对初级的影响。LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1i1i2如忽略次级回路对初级回路影响，则初如忽略次级回路对初级回路影响，则初级回路中流过级回路中流过L1的电流近似为：的电流近似为：111111LjuLjruir1电感线圈的损耗

32、电阻电感线圈的损耗电阻78- 32当输入当输入FM波瞬时角频率波瞬时角频率 等于调频波中心频率等于调频波中心频率 c，即，即 = c时，时，次级回路谐振。次级回路谐振。即：即： c2c21L0C1121c2 21c2 2uuMMujLC rLC r2 则有：则有：即有：即有：u2 滞后滞后u1 相位差相位差/2，由矢量图可得：，由矢量图可得： |UD1|=|UD2|2122122221()iuMujj CLC rjLC 1u 21u221u22Du1Du若设检波器的传输系数为：若设检波器的传输系数为：Kd1=Kd2=Kd。22221111|DdDdoDdDdoUkuKuUkuKu则有：则有：0

33、)(2121DDdoooUUKuuu所以：所以：讨论讨论: :78- 33 当瞬时频率当瞬时频率 c，则有，则有 , 这时这时次级回路呈电感性。次级回路呈电感性。0122CL112122122uuMMuj()LC ZLC |Z |2 由矢量图，由矢量图，u2滞后滞后u1的相位大于的相位大于/2，且随且随 f，相位差，相位差 所以：所以：|UD1|UD2|odD1D2uK (|U|U|)0 2122122221()iuMujj CLC rjLC 注意：注意： 为为次级回路阻抗。次级回路阻抗。)1(2222CLjrZ 2221rCLarctg 为为Z2的相角。的相角。 21u221u21u2Du1

34、Du2 78- 34 当当 |UD2| odD1D2uK (|U|U|)0 2122122221()iuMujj CLC rjLC 21u221u21u2Du1Du2 78- 35鉴频特性曲线鉴频特性曲线互感耦合回路电路互感耦合回路电路对于实际电路，定性分析中的两点假设是不完全符合的。对于实际电路，定性分析中的两点假设是不完全符合的。1221(1)pjUIRj22(1)abpjUIRj 实际的互感耦合回路电路如图。实际的互感耦合回路电路如图。 根据耦合回路的分析可得：根据耦合回路的分析可得：(3) 相位鉴频器的鉴频特性：相位鉴频器的鉴频特性：2LcfQfLKQ为广义失谐量为广义失谐量为耦合因数

35、为耦合因数初级回路品质因数较高，可忽略初级回路品质因数较高，可忽略L1的损的损耗电阻；耗电阻；初、次级互感耦合较弱，可忽略次级损初、次级互感耦合较弱，可忽略次级损耗对初级的影响。耗对初级的影响。cfff 12/KML LM L为耦合系数为耦合系数pLRCr回路谐振电阻回路谐振电阻78- 361122122(1)abDpjjUUUIRj2122122(1)abDpjjUUUIRjD1与与 D2的表示式的表示式21DDdoUUKu,412121222222pdpdIRKIRK鉴频特性是与鉴频特性是与(,)有关。有关。图是一组图是一组(,)曲线，它只表示了曲线，它只表示了0 的一半，另一半是的一半，

36、另一半是3时，非线性严重。时，非线性严重。当当1时，对应曲线的时，对应曲线的m。而鉴频特性的两个最大值的宽度。而鉴频特性的两个最大值的宽度可认为是鉴频宽度可认为是鉴频宽度 Bm。由于。由于m=QL2fmax/fc，=KQL ，则，则 Bm= 2fmax=Kfc ，即鉴频宽度与耦合系数，即鉴频宽度与耦合系数K有关。有关。(,)曲线曲线输出电压与输入信号的瞬时频输出电压与输入信号的瞬时频率偏移率偏移f的关系的比例系数的关系的比例系数78- 383. 比例鉴频器比例鉴频器相位鉴频器输出电压除了与输入电压的瞬时频率有关外，还与输入电相位鉴频器输出电压除了与输入电压的瞬时频率有关外，还与输入电压的振幅有

37、关。实际工作中，调频信号通过传输后很难保证是等幅波，压的振幅有关。实际工作中，调频信号通过传输后很难保证是等幅波，特别是寄生调幅干扰必须尽可能去除。特别是寄生调幅干扰必须尽可能去除。主要特点主要特点：是相位鉴频器的变形电路，增加了抑制寄生调幅的功能。：是相位鉴频器的变形电路，增加了抑制寄生调幅的功能。 在调频广播和电视接收中得到广泛应用。在调频广播和电视接收中得到广泛应用。原理电路原理电路：比例鉴频器原理电路比例鉴频器原理电路(2) 在在ab两端并接一个大电容两端并接一个大电容C0，其电容量约为，其电容量约为10F。由于。由于C0和和 (R+R) 组成电路时间常数很大，通常约为组成电路时间常数

38、很大，通常约为(0.10.2) 秒左右。对于秒左右。对于 15Hz以上的寄生调幅变化，电容器以上的寄生调幅变化，电容器C0上的电压上的电压Udc不变。不变。34a bccUUU (3) 两二极管中一个与相位鉴频器接法相反，两二极管中一个与相位鉴频器接法相反，U ab为两检波电压之和：为两检波电压之和：(4) 鉴频器输出电压鉴频器输出电压uo取自电容取自电容C3、C4的接点的接点 d 和电阻的接点和电阻的接点 e 之间。之间。 (1) 波形变换电路与相位鉴频器相同。波形变换电路与相位鉴频器相同。78- 39基本原理基本原理:122211UjXRCLMjUab(1)波形变换电路与相位鉴频器相同，波

39、形变换电路与相位鉴频器相同， ab与与 1关系关系与相位鉴频器相同与相位鉴频器相同11/2DabUUU22112ababDUUUUU31cdDUK U42cdDUK U34ccdcUUU(2) D1 、 D2与检波电压与检波电压Uc3，Uc4的关系：的关系：443111222ocdcccUUUUU211()2dDDKUU(3) 鉴频器输出电压：鉴频器输出电压：检波输出电压：检波输出电压： 不变不变 取决于两检波器输入电压之差，为相位鉴频器的一半。取决于两检波器输入电压之差，为相位鉴频器的一半。RL78- 40抑制寄生调幅的原理抑制寄生调幅的原理:4443422111(1)(1)222ccocd

40、cdcdcdcccUUUUUUUUUU31421212112211dcdccDcDUUUUUU（1）比例鉴频器的输出电压的另一种表示形式）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）当输入信号的频率变化频率变化时，时，|UD1|与与 |UD2|的变化是一个增大，另的变化是一个增大，另一个减小，一个减小， |UD1|/|UD2|变化，则变化，则Uo随频率变化而变，起到鉴频作用。随频率变化而变，起到鉴频作用。（3）当输入信号）当输入信号振幅变化振幅变化时，时，|UD1|与与|UD2|随振幅增大同时增大，随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振

41、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。没有影响。Udc不变不变Uo大小取决于大小取决于|UD1|/|UD2|比值，不取决于其本身大小比值，不取决于其本身大小78- 41相移乘法鉴频器方框图相移乘法鉴频器方框图（一）相移乘法鉴频器基本原理：（一）相移乘法鉴频器基本原理： 由移相器由移相器将调频波变成调相将调频波变成调相-调频波调频波，然后经乘法器与原调频，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。波进行相位比较，从低通滤波器取出原调制信号。 4. 相移乘法鉴频器相移乘法鉴频器78- 42移相网络及其特性移相网络及其特性2101CCLjRCjUjQ

42、RCjUUL1211100112002LQ 为广义失谐量为广义失谐量（二）移相器及其特性（二）移相器及其特性（1）输出与输入电压关系）输出与输入电压关系图中电容图中电容C1 1和单调谐回路和单调谐回路LC2R组成的分压传输移相组成的分压传输移相网络，其输出电压网络，其输出电压2为：为：LjCCjRCjULjCjRCjLjCjRUU111111111211121212令令则：则：在在0附近变化时：附近变化时：2100CCRLRQL且且广泛用谐振回路作移相器。广泛用谐振回路作移相器。78- 4312( )1C RK( )arctan2 tan 00222LQ当当变化较小，即变化较小，即 arctan/6 (rad) 时时:( )( )cftK Ut0c cfLccLtUKQtQ2222（3）对于输入调频信号来说，其瞬时频率：）对于输入调频信号来说，其瞬时