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1、第7章 角度调制电路 第8章 调角信号的解调电路 第7章 角度调制电路 一、调角信号的解调电路的功能 1、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。 2、当输入调相波为 时，输出电压 3、当mp =2时，其输入输出频谱变换关系如图8 -1(a)所示： 第一节 概述 回顾P191图7-2 第7章 角度调制电路 2、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。 （2）当输入调频波为 时，输出电压 （3）当mf =2时，其输入输出频谱变换关系如图8- 1(b)所示： 回顾P191图7-3 第7章 角度调制电路 二、主要技术指标 （一）鉴相器的主要技术指
2、标 1、鉴相特性曲线，即鉴相器的输出电压与输入信 号的瞬时相位偏移的关系，通常要求是线性关系 。 所以鉴相特性曲线应如 右图所示： 第7章 角度调制电路 2、鉴相跨导要大。鉴相跨导即鉴相特性曲线的斜率 。 3、鉴相线性范围应大于调相波最大相移的二倍。 4、非线性失真应尽可能小 。 第7章 角度调制电路 第二节 鉴相器 一、乘积型鉴相电路 鉴相电路分为模拟电路型和数字电路型两大类。 在集成电路系统中，常用的电路有乘积型鉴相和门 电路鉴相。 乘法器 低通 滤波器 为输入调相波 是由 变化来的，或是系统本身产生的与 有 确定关系的参考信号，一般来说， 和 为正交 关系，例如： 第7章 角度调制电路
3、（一） u1和u2均为小信号 1、 u1和u2均小于26mV时,根据模拟乘法器的特性， 其输出电流为： 分三种情况分析： 第7章 角度调制电路 2、经低通滤波器滤波,在负载RL上可得输出电压为： 第7章 角度调制电路 3、鉴相特性曲线所示： 4、主要指标 （1）鉴相跨导 （2）线性鉴相范围： 第7章 角度调制电路 （二） u1为小信号，u2为大信号 1、当u1小于26mV, u2大于100mV时, 模拟乘法器的 输出电流为： 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 2、经低通滤波器滤波,在负载RL上可得输出电压为： 4、线性鉴相范围： 3、鉴相跨导 第7章 角度调制电路 （三） u1和u2
4、均为大信号 1、当u1和u2大于100mV时, 模拟乘法器的输出电流为： 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 2、经低通滤波器滤波,在负载RL上可得输出电压为： 5、鉴相跨导 4、 6、线性鉴相范围： 3、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 第7章 角度调制电路 例 ： 即： 试分析 均为小信号时的鉴相特性 解： 乘积型鉴相器的两输入信号为正交关系 经低通滤波器滤波,在负载RL上可得输出电压为： 其鉴相特性为周期性正弦波。 第7章 角度调制电路 例 ： 试分析 均为小信号时的鉴相特性 解： 乘积型鉴相器的两输入信号为: 经低通滤波器滤
5、波,在负载RL上可得输出电压为： 其鉴相特性为周期性余弦波。 通常要求鉴相特性为正弦波，即 第7章 角度调制电路 鉴频器的功能： 1、当输入调频波为 时，输出电压 2、鉴频特性曲线，要求鉴频器的输出电压与输入 信号的瞬时频率偏移成线性关系。 鉴频器的分类： 1.调频调幅调频型，先将调频波变成调幅调频波( 其幅度与调频波的瞬时频移成线性)，然后用包络检 波器检波 2.相移乘法鉴频型，先将调频波变成调相调频波( 其相位与调频波的瞬时频移成线性)，然后用鉴相 电路进行检波。 3.脉冲均值型。 第三节 鉴频器 第7章 角度调制电路 1、一次回路调谐于调频波的中心频率 ，其通带较 宽。二级两个回路分别调
6、谐于 和 ，并使 和 与 成对称失谐，即 。完成调频- 调幅调频转换。其幅度与输入信号的瞬时频率有关。 3、uo = uo1 uo2 2、 D1 R1 C3和D2 R2 C4为两个包络检波器。 一、双失谐回路鉴频器 （一）电路特点 第7章 角度调制电路 1、两个回路的幅频特性 如图 （二）鉴频原理 2、当输入调频波为 则瞬时频率为： 瞬时频移为： 第7章 角度调制电路 3、由此可画出输出电压 uo1和uo2 ，如图。 4、uo = uo1 uo2得到uo(t) 6、当输入调频信号频率为 时, uo1 = uo2 , uo = uo1 uo2 =0 为鉴频零点。 5、可见uo与瞬时频移成线性，
7、即： 实现鉴频。其鉴频特性 为线性。 第7章 角度调制电路 例 ： 将双失谐回路鉴频器的两个检波二极管D1 D2都调换极性，电路还能否工作？只接反 一个，电路还能否工作？有一个损坏，电 路还能否工作？ 两个检波二极管D1 D2都调换极性，电路还能 正常工作，只是鉴频特性与原鉴频特性反向 。 只接反一个，电路不能实现鉴频，因为没有 鉴频零点。 解： 一个损坏，也不能实现鉴频，因为没有鉴频 零点。 第7章 角度调制电路 例 ： 分析：鉴频特性曲线为鉴 频器的输出电压与输入信 号的瞬时频率偏移之间的 关系，而鉴频跨导为鉴频 特性曲线的斜率，所以有 ： 第7章 角度调制电路 解： 第7章 角度调制电路
8、 例 ： 100 -100 1 -1 第7章 角度调制电路 解： (1) 鉴频跨导： (2)求输入信号表达式： (3)调制信号： 第7章 角度调制电路 二、 相位鉴频器 (一) 原理电路： - + - + -+ + uo1 uo2 - + - 第7章 角度调制电路 - + - + -+ + uo1 uo2 - + - 第7章 角度调制电路 - + - + -+ + uo1 uo2 - + - 第7章 角度调制电路 (二)相位鉴频器的定性分析： 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 （三）鉴频特性曲线： 可画出鉴频特性曲线为
9、： 第7章 角度调制电路 例 ： 将图8-9中耦合回路的同名端反过来，设初 级和次级回路均调谐在fc : (1) 画出矢量分析 图和鉴频特性曲 线。 (2)画出在输入为 单音频调频波的 作用下，二极管 检波器D1 D2的电 压 的波 形；并画出 和 (3)若次级回路未调谐在fc(设f02 fc)时，鉴频特 性曲线如何变化。 及uo的波形 uo1 uo2 + Uo1 uo2 - + - 第7章 角度调制电路 分析： 对于电路仍然有： - + - + -+ + Uo1 uo2 - + - 第7章 角度调制电路 解： （1） 第7章 角度调制电路 可画出鉴频特性曲线为： 原来的鉴频特性曲线： 第7章
10、 角度调制电路 （2） 是调幅调频波，由相位图可知 ： f fc时,其幅值比f = fc时要大， 则相反: 频率最大则幅值最小,反之最大. 第7章 角度调制电路 可画出 的波形: t t 最密 最小 最稀 最大 最密 最大 最稀 最小 uo1 uo2 uo的波形: uo =uo1-uo2 uo1uo2分别是 的包络线 t t t 第7章 角度调制电路 （3）次级回路未调谐在fc （设f02 fc ）: 当次级回路谐振频率满足f02 fc时,只有在谐 振点(即f = f02时)才有 所以鉴频特性曲线如下图: 第7章 角度调制电路 例 ： 以上图为例,如果发现下列情况时,鉴频特性 曲线将如何变化.
11、 (1) 次级回路未 调谐在中心频 率fc上 (2)初级回路未 调谐在中心频 率fc上 第7章 角度调制电路 (1) 次级回路未调谐在中心频率fc上,鉴频特性 曲线的鉴频零点将发生偏离.若调谐高于fc,则 零点高于fc,见下图(a)所示;若调谐低于fc,则零 点低于fc ,见下图(b)所示. 解: (a) (b) 第7章 角度调制电路 (2) 初级回路未调谐在中心频率fc上,则鉴频特 性上下不对称.若初级回路调谐高于fc,则高于fc 的特性正常,低于fc的特性幅度变小;若初级回 路调谐低于fc,则低于fc的特性正常,高于fc的特 性幅度变小; f01 fc的鉴频特性曲线：f01 fc的鉴频特性
12、曲线： 第7章 角度调制电路 三、 比例鉴频器 比例鉴频器的主要特点是本身兼有抑制寄 生调幅的能力。在调频广播和电视接收中得 到广泛应用。 从相位图可以看出，相位 鉴频器的输出电压除了与输入 电压的频率有关外，还与输入 电压的振幅有关。实际工作中 ，调频信号不是理想的等幅波 ，而是含有寄生调幅。相位鉴 频器无法抑制寄生调幅。 第7章 角度调制电路 (一) 原理电路： 1、调频-调幅调频 变换电路与相位鉴 频器相同。 4、输出电压取自d点和e点之间 。 第7章 角度调制电路 - + - + -+ (二) 鉴频原理： 可见，为相位鉴频器的一半。 第7章 角度调制电路 (三) 相位图分析： 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 (三) 抑制寄生调幅的原理： 第7章 角度调制电路 作业 8-4 8-5 8-11 第7章 角度调制电路 8-4 最密 最大 最密 最小 最稀 最小 最稀 最大 uo1 uo2 uo的波形: 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路 第7章 角度调制电路
