高频电子线路 (8)课件

1、第八章第八章 调角信号的解调电路调角信号的解调电路第一节第一节 概述概述一，调角信号的解调电路的功能一，调角信号的解调电路的功能（一）调相波解调电路的功能（一）调相波解调电路的功能1.从调相波中取出原调制信号，也称为鉴相器。从调相波中取出原调制信号，也称为鉴相器。2.当输入调相波为当输入调相波为 时，输出电压时，输出电压coscos)(tmtUtupccmitUtumocos)(3. 当当mp =2时，其输入输出频谱变换关系如图时，其输入输出频谱变换关系如图8-1(a)所示：所示：（二）调频波解调电路的功能（二）调频波解调电路的功能1.从调频波中取出原调制信号，也称为鉴频器。从调频波中取出原调

2、制信号，也称为鉴频器。2.当输入调频波为当输入调频波为 时，输出电压时，输出电压sincos)(tmtUtufccmitUtumocos)(3. 当当mf =2时，其输入输出频谱变换关系如图时，其输入输出频谱变换关系如图8-1(b)所示：所示：二，主要技术指标二，主要技术指标（一）鉴相器的主要技术指标（一）鉴相器的主要技术指标1.鉴相特性曲线，即鉴相器的输出电压与输入信号鉴相特性曲线，即鉴相器的输出电压与输入信号的瞬时的瞬时相位相位偏移的关系，通常要求是线性关系。偏移的关系，通常要求是线性关系。tmttmtttmtUtuppcpccmicos)(cos)(coscos)(瞬时相位偏移则瞬时相位

3、，设输入信号所以鉴相特性曲线应如所以鉴相特性曲线应如右图所示：右图所示：应成线性与可见应有)()(,cos)(ttutUtuomo2.鉴相跨导要大。鉴相鉴相跨导要大。鉴相跨导即鉴相特性曲线的跨导即鉴相特性曲线的斜率。斜率。3.鉴相线性范围应大于调鉴相线性范围应大于调相波最大相移的二倍。相波最大相移的二倍。4.非线性失真应尽可能小。非线性失真应尽可能小。（二）鉴频器的主要技术指标（二）鉴频器的主要技术指标1.鉴频特性曲线，即鉴频器的输出电压与输入信号鉴频特性曲线，即鉴频器的输出电压与输入信号的瞬时的瞬时频率频率偏移的关系，通常要求是线性关系。偏移的关系，通常要求是线性关系。成线性与可见而瞬时频率

4、偏移则瞬时频率则瞬时相位，设输入信号)()(cos)(cos)(cos)(sin)(sincos)(ttutUtutmttmttmtttmtUtuomoppcpcpccmi所以鉴频特性曲线应如所以鉴频特性曲线应如右图所示：右图所示：2.鉴频跨导要大。鉴频鉴频跨导要大。鉴频跨导即鉴频特性曲线的跨导即鉴频特性曲线的斜率。斜率。3.鉴频线性范围应大于调鉴频线性范围应大于调频波最大频移的二倍。频波最大频移的二倍。4.非线性失真应尽可能小。非线性失真应尽可能小。第八章第八章 调角信号的解调电路调角信号的解调电路第二节第二节 鉴相器鉴相器一，乘积型鉴相电路一，乘积型鉴相电路 在集成电路系统中，常用的鉴相电

5、路有乘积型鉴在集成电路系统中，常用的鉴相电路有乘积型鉴相和门电路鉴相。相和门电路鉴相。乘法器乘法器低通低通滤波器滤波器1u2uouu1为输入调相波信号：为输入调相波信号：)(coscoscos1111ttUtmtUucmpcmu2是由是由u1变化来的，一般变化来的，一般 u2和和u1为正交关系：为正交关系： sin22tUucm成线性应与即应有)()(,cos)(1ttutUtuomo（一）（一） u1和和u2均为小信号均为小信号1. u1和和u2均小于均小于26mV时时,根据模拟乘法器的特性，其根据模拟乘法器的特性，其输出电流为：输出电流为：212102102222uuKkTqukTquIk

6、TquthkTquthIiM)(2sin21)(sin21sin)(cos12112112121ttUUKtUUKtttUUKuuKicmmMmmMccmmMM2，经低通滤波器滤波，经低通滤波器滤波,在负载在负载RL上可得输出电压为：上可得输出电压为：)(sin21)(sin21)(121121tRUUKtRUUKtuLmmMLmmMo)(sin21)()()()(21211tRUUKtututuuteLmmMooe可表示为表示，则的相位差，通常可用和是3，鉴相特性曲线如图，鉴相特性曲线如图8-3所示：所示：成线性，实现鉴相与很小时，可见)()(ttueoe4，主要指标，主要指标（1）鉴相跨导

7、）鉴相跨导00eedduS定义：（2）线性鉴相范围：）线性鉴相范围：radturadeeoeee6,)(,sin6max故线性鉴相范围为实现鉴相成线性与此时时，可认为LmmMeRUUKSSrad2121,6为常数时当（二）（二） u1为小信号，为小信号，u2为大信号为大信号1. 当当u1小于小于26mV, u2大于大于100mV时时, 模拟乘法器的输出模拟乘法器的输出电流为：电流为：kTquthuKkTquthkTquIkTquthkTquthIiM2222221210210.)(4sin34)(2sin32)(2sin2)(sin2.3sin34sin4)(cos1111111111ttUK

8、ttUKttUKtUKttttUKicmMcmMcmMmMcccmM.5sin543sin34sin42:2, 10 , 1222tttkTquthttkTquthccccc可展开为)(sin2)(11tRUKtuLmMo2，经低通滤波器滤波，经低通滤波器滤波,在负载在负载RL上可得输出电压为：上可得输出电压为：成线性，实现鉴相与很小时，可见)()()(11ttuto4，线性鉴相范围：，线性鉴相范围：rade6max3，鉴相跨导，鉴相跨导LmMeRUKSSrad12,6为常数时当（三（三） u1和和u2均为大信号均为大信号1. 当当u1和和u2大于大于100mV时时, 模拟乘法器的输出电流为：

9、模拟乘法器的输出电流为：kTquthkTquthIi22210.5sin543sin34sin42:1082tttkTquthccc同式.)(5sin54)(3sin34)(sin42:23)(2, 12)(2, 121111111ttttttkTquthttttkTquthccccc可展开为.)(36sin)3(8)(3sin)3(8)(4sin8)(2sin38)(4sin38)(32sin38)(2sin8)(sin8.5sin543sin34sin4.)(3sin34)(sin42212012012012012012012012011210ttItIttIttIttIttIttItIt

10、ttttttkTquthkTquthIiccccccccccc.)(3sin)3(8)(sin8)(12120ttRItuLo2，经低通滤波器滤波，经低通滤波器滤波,在负载在负载RL上可得输出电压为：上可得输出电压为：5，鉴相跨导，鉴相跨导20LRIS4，)(2)(2)(2101tRItutLo区间内有在6，线性鉴相范围：，线性鉴相范围：rade2max3，鉴相特性为三角形：，鉴相特性为三角形：分析表明，大信号工作状态可获得较宽的线性范围分析表明，大信号工作状态可获得较宽的线性范围例例：即：即：试分析试分析 均为小信号时的鉴相特性均为小信号时的鉴相特性解：解：21uu 和cos),(sin22

11、111tUuttUucmcm乘积型鉴相器的两输入信号为正交关系乘积型鉴相器的两输入信号为正交关系)(2sin21)(sin21cos)(sin12112112121ttUUKtUUKtttUUKuuKicmmMmmMccmmMM 经低通滤波器滤波经低通滤波器滤波,在负载在负载RL上可得输出电压为：上可得输出电压为：)(sin21)(121tRUUKtuLmmMo其鉴相特性为周期性正弦波。其鉴相特性为周期性正弦波。, 0)(0)(1tuto时例例：试分析试分析 均为小信号时的鉴相特性均为小信号时的鉴相特性解：解：21uu 和cos),(cos22111tUuttUucmcm乘积型鉴相器的两输入信号为乘积型鉴相器的两输入信号为:)(2cos21)(cos21cos)(cos12112112121ttUUKt