【正文】 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 鑒頻器與鑒頻方法 鑒頻器 角調(diào)波的解調(diào)就是從角調(diào)波中恢復(fù)出原調(diào)制信號的過程 。 調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為頻率檢波器或鑒頻器（ FD） ,調(diào)相波的解調(diào)電路稱為相位檢波器或鑒相器（ PD） 。 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9―26 鑒頻器及鑒頻特性 變換器f uo fBuo m a xuofcfAf( a ) ( b )《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 對鑒頻器的另外一個要求 ,就是鑒頻跨導(dǎo)要大 。 所謂鑒頻跨導(dǎo)Ｓ D,就是鑒頻特性在載頻處的斜率 ,它表示的是單位頻偏所能產(chǎn)生的解調(diào)輸出電壓 。 鑒頻跨導(dǎo)又叫鑒頻靈敏度 ,用公式表示為 0cooD f f fdu duSdf d f? ???? ?（ 7―38 ） 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 鑒頻方法 調(diào)頻波振幅恒定 ,故無法直接用包絡(luò)檢波器解調(diào) 。鑒于二極管峰值包絡(luò)檢波器線路簡單 、 性能好 ,能否把包絡(luò)檢波器用于調(diào)頻解調(diào)器中呢 ？ 顯然 ,若能將等幅的調(diào)頻信號變換成振幅也隨瞬時頻率變化 、 既調(diào)頻又調(diào)幅的 FM―AM 波 ,就可以通過包絡(luò)檢波器解調(diào)此調(diào)頻信號 。 用此原理構(gòu)成的鑒頻器稱為振幅鑒頻器 。 其工作原理如圖 9― 27所示 。 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) (a)振幅鑒頻器框圖； (b) 圖 9―27 振幅鑒頻器原理 uFM變換電 路 包絡(luò)檢 波u u o( b )0u??c( a )《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 1） 直接時域微分法 設(shè)調(diào)制信號為 uΩ=f(t),調(diào)頻波為 00( ) c o s [ ( ) ]()[ ( ) ] s i n [ ( ) ]tFM c ftFMc f c fu t U t k f dutu U k f t t k f ddt? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???（ 7―39 ） （ 7―40 ） 對此式直接微分可得 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9― 28 微分鑒頻原理 u FM包絡(luò)檢 波u u odd t《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9―29 微分鑒頻電路 ui( t )EcCuc( t )ii( t )RCcEcRoCouo《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 2） 斜率鑒頻法 雙離諧鑒頻器的輸出是取兩個帶通響應(yīng)之差 ,即該鑒頻器的傳輸特性或鑒頻特性 ,如圖 933中的實線所示 。其中虛線為兩回路的諧振曲線 。 從圖看出 ,它可獲得較好的線性響應(yīng) ,失真較小 ,靈敏度也高于單回路鑒頻器 。 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9― 30 單回路斜率鑒頻器 uFMuiUouFMtuit0Uot00( a )Ui0工作區(qū) ( 線性 區(qū))fcf0fUit?? f ( t )?? fmt( b )0《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9―31 雙離諧平衡鑒頻器 uFM Ⅰf01＝ fcⅡⅢu1u2＋－－＋Uo1Uo2Uo＋－( a )fⅡⅢf0 3fcf02t?? f ( t )( b )f02f03《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9― 32 圖 9― 31各點波形 t0uFM( a )t0Uo1tUo2( b )( c )tUo( d )00《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9― 33 雙離諧鑒頻器的鑒頻特性 Bm0Uo?? fA?? f《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 2. 相位鑒頻法 相位鑒頻法的原理框圖如圖 9― 34所示 。 圖中的變換電路具有線性的頻率 —相位轉(zhuǎn)換特性 ， 它可以將等幅的調(diào)頻信號變成相位也隨瞬時頻率變化的 、 既調(diào)頻又調(diào)相的 FM―PM 波 。 圖 9―34 相位鑒頻法的原理框圖 變換電路 鑒相器uFM uF M P Muo《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 相位鑒頻法的關(guān)鍵是相位檢波器 。 相位檢波器或鑒相器就是用來檢出兩個信號之間的相位差 ， 完成相位差 —電壓變換作用的部件或電路 。 設(shè)輸入鑒相器的兩個信號分別為 1 1 12 2 2 2 2c o s [ ( )c o s [ ( ) ] s i n [ ( ) ]2cccu U t tu U t t U t t???? ? ? ???? ? ? ? ?(7―41) (7―42) 同時加于鑒相器 ， 鑒相器的輸出電壓 uo是瞬時 相位差的函數(shù) ， 即 21[ ( ) ( ) ]ou f t t????(7― 43) 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 1) 乘積型相位鑒頻法 利用乘積型鑒相器實現(xiàn)鑒頻的方法稱為乘積型相位鑒頻法或積分 (Quadrature)鑒頻法 。 在乘積型相位鑒頻器中 ， 線性相移網(wǎng)絡(luò)通常是單諧振回路 (或耦合回路 )，而相位檢波器為乘積型鑒相器 ， 如圖 9― 35所示 。 圖 9―35 乘積型相位鑒頻法 us移相網(wǎng) 絡(luò)us′低通濾 波uoK《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 設(shè)乘法器的乘積因子為 K， 則經(jīng)過相乘器和低通濾波器后的輸出電壓為 2) 疊加型相位鑒頻法 利用疊加型鑒相器實現(xiàn)鑒頻的方法稱為疊加型相位鑒頻法 。 對于疊加型鑒相器 ， 就是先將 u1和 u2(式(7― 41)和 (7― 42))相加 ， 把兩者的相位差的變化轉(zhuǎn)換為合成信號的振幅變化 ， 然后用包絡(luò)檢波器檢出其振幅變化 ， 從而達(dá)到鑒相的目的 。 01202s i n ( a r c t a n )2oK Q fu U Uf?(7―44) 《 高頻電路原理與分析 》 第 7章 頻率調(diào)制與解調(diào) 圖 9―36 平衡式疊加型相位鑒頻器框圖 包 絡(luò)檢波器包 絡(luò)檢波器? /2＋＋＋＋usurus′ uruD1uD2uo1uo2＋－uo