【正文】 M信號(hào)電壓同時(shí)加入相乘器 ， 相乘器輸出再經(jīng)低通濾波器濾波后 ，便可還原出原調(diào)制信號(hào) 。 相乘器 低通濾波器 uFM uΩ 90o移相網(wǎng)絡(luò) 這種鑒頻的原理是： 將調(diào)頻波經(jīng)過(guò)移相電路變成調(diào)頻調(diào)相波，其相位的變化正好與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化成線性關(guān)系；然后將此調(diào)頻調(diào)相波與未相移的調(diào)頻波 (為參考信號(hào) )進(jìn)行相位比較，即可得到鑒頻電路的解調(diào)輸出。由于相位比較器一般都選用乘法電路，所以此類(lèi)鑒頻電路就稱為相移乘法電路。 調(diào)頻調(diào)相波是調(diào)頻信號(hào)做載波的調(diào)相波，也就是說(shuō)在調(diào)頻信號(hào)的基礎(chǔ)上有附加相差而此附加相差與原先調(diào)頻的附加頻差的變化一致。再與原來(lái)的調(diào)頻進(jìn)行相位比較得出附加相差也就得出原調(diào)制信號(hào)。 相位鑒頻器也是利用波形變換鑒頻的一種方法 它是利用回路的相位頻率特性將調(diào)頻波變?yōu)檎{(diào)幅 —調(diào)頻波，然后用振幅檢波恢復(fù)調(diào)制信號(hào)。 常用的相位鑒頻器電路有兩種 : 即電感耦合相位鑒頻器和電容耦合相位鑒頻器。 本節(jié)主要討論電感耦合相位鑒頻器。 一、疊加型相位鑒頻電路 鑒頻電路 輸入電路的初級(jí)回路 CL1和次級(jí)回路 C L2均調(diào)諧于調(diào)頻波的中心頻率 fc。它們完成波形變換， 將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)頻波 (即調(diào)幅 調(diào)頻波 ) D R C3和 D R C4組成上、下兩個(gè)振幅檢波器，且特性完全相同，將振幅的變化檢測(cè)出來(lái)。 負(fù)載電阻 R通常比旁路電容 C3的高頻容抗大得多，而耦合電容 C5與旁路電容 C3的容抗則遠(yuǎn)小于高頻扼流圈 L3的感抗。因此，初級(jí)回路上的信號(hào)電壓幾乎全部降落在扼流圈 L3上。 V a ?b ? C 1 L 1 M + – C 2 L 2 c b b ? a D 1 D 2 R 2 R 1 C 3 C 4 a ? + – V 12 C 5 L 3 V 12 + – 2. 工作原理 初級(jí)回路電流經(jīng)互感耦合 ,在次級(jí)回路兩端感應(yīng)產(chǎn)生次級(jí)回路電壓 .加在兩個(gè)振幅檢波器的輸入信號(hào)分別為 12ab12ac1D VV21VVV ????? ????12 abVV里 是 弄 清 與 的 相 位 系 。這 關(guān) 鍵 間 關(guān) 12ab12bc2D VV21VVV ????? ?????只要加在二極管上的電壓為 FMAM波，后面就是振幅檢波 V a ?b ? C 1 L 1 M + – C 2 L 2 c b b ? a D 1 D 2 R 2 R 1 C 3 C 4 a ? + – V 12 C 5 L 3 V 12 + – 主要取決于信號(hào)頻率是等于、小于或大于中心頻率。 正是由于這種相位關(guān)系與信號(hào)頻率有關(guān)，才導(dǎo)致兩個(gè)檢波器的輸入電壓的大小產(chǎn)生了差別。 這可以從分析矢量圖來(lái)說(shuō)明。 22???角 度 可 能 是 ， 可 能 大 于 ， 也 可 能 小 于這 個(gè)12 abVV起 就 是 ： 超 前 于 一 角 度 。歸 納 來(lái) 將 個(gè) 為了使分析簡(jiǎn)單起見(jiàn)，先作兩個(gè)合乎實(shí)際的假定： 1) 初次級(jí)回路的品質(zhì)因數(shù)均較高； 2) 初、次級(jí)回路之間的互感耦合比較弱 。 這樣，在估算初級(jí)回路電流時(shí)，就不必考慮初級(jí)回路自 身的損耗電阻和從次級(jí)反射到初級(jí)的損耗電阻。 次級(jí)回路電壓與初級(jí)回路電壓之間的相位關(guān)系 根據(jù)相位關(guān)系可畫(huà)出相位鑒頻器的矢量圖 90 ?V D1V 12V D2OV ab2V ab2–90 ?– ?V D1V 12V D2OV ab2V ab2–fin=f0 finf0 θ0 VD2 V12 VD1 90?? Vab 2 Vab 2 – Finf0 θ0 VD1 VD2矢量長(zhǎng)度的變化意味著加載包絡(luò)檢波器上的高頻信號(hào)振幅的變化，包絡(luò)檢波器正好檢出這種電壓振幅的變化。 可以證明 VD1 VD2矢量長(zhǎng)度的變化在 θ較小 (小于 )時(shí)與 θ角度成線性關(guān)系。 由于鑒頻器的輸出電壓等于兩個(gè)檢波器輸出電壓之差，而每個(gè)檢波器的輸出電壓 (峰值或平均值 )正比于其輸入電壓的振幅 VD1(或 VD2) V a ? b ? C 1 L 1 M + – C 2 L 2 c b b ? a D 1 D 2 R 2 R 1 C 3 C 4 a ? + – V 12 C 5 L 3 V 12 + – 所以鑒頻器輸出電壓 (峰值或平均值 )為 1 2 1 2 1 21( ) ( ) [ 1 s in ( ) ] ( )2O d D D d dV t k V V k V t k V t??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。39。 12()O d D DabV V k V V? ? ?式中 kd為檢波器的電壓傳輸系數(shù)。 亦即實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻波的解調(diào) 0 1 2 39。 39。0 1 2 39。 39。0 1 2 39。 39。0 00in D D a bin D D a bin D D a bf f V V Vf f V V Vf f V V V??? ? ?? ? ?， 因 ， 所 以 ；， 因 ， 所 以 ；， 因 ， 所 以 ，當(dāng) 時(shí) 為 =當(dāng) 時(shí) 為當(dāng) 時(shí) 為可以看出： 39。39。abVf ?因 此 ， 出 反 映 了 入 信 瞬 率 的 偏 移 。輸 電 壓 輸 號(hào) 時(shí) 頻39。39。abf V t V V t???而 與 原 制 信 ( )成 正 比 ， 即 與 ( )成 正 比 。調(diào) 號(hào) 前面介紹的相位鑒頻器，當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的振幅發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓也會(huì)發(fā)生變化，因此由各種噪聲和干擾引起的輸入信號(hào)寄生調(diào)幅，都將在其輸出端反映出來(lái)。為了抑制噪聲及干擾，在鑒頻器前必須增設(shè)限幅器。 而比例鑒頻器具有自限幅功能，因而采用它可以省去外加的限幅器。 二、比例鑒頻器 比例鑒頻器的原理電路 D1 + + － － － C4 CL M + RL N + L1 C2 V2 Va ? b ? V12 V12 C1 C5 a b D2 C3 R1 R2 C6 a ? b ? M L2 c L3 － Vo 4 6 4 3 44 3 2 111()2211( ) ( )22o C C C C CC C d D DV V V V V VV V K V V? ? ? ? ?? ? ? ? 其波形變換部分與相位鑒頻器基本相同，電路上 差別主要有以下幾點(diǎn)： (1)負(fù)載 RL接在 MN之間，輸出電壓由 M， N引出 (參考方向 M為正 )。 (2)R1和 R2兩端并接大電容 C6(一般為 10?F)，使得在檢波過(guò) 程中 a?b?間的端電壓基本保持不變。 (3)D1和 D2按環(huán)路順接，以保持直流通路，因此 C3和 C4上的 電壓極性一致， Va?b?=VC3+VC4。 經(jīng)推導(dǎo)比例鑒頻器的輸出電壓 ` ` 6 3 46 3 6 ` `4 3 ` `42613= ( )221 2 1( ) [ 1 ] [ 1 ] [ ]2 2 2 2 11a b C C CC C C a bo C C d a bCDCDCV V V VV V V VV V V K VVVVVV??? ? ? ? ? ? ? ???由 比例鑒頻器不需要前置限幅器，它本身就具有抑制寄生調(diào)幅所產(chǎn)生的干擾的能力，在比例鑒頻器中，由于C6的電容量很大，因此電壓 Va?b?基本穩(wěn)定不變，它只決定于調(diào)頻波的載波振幅，而與其頻偏及寄生調(diào)幅都無(wú)關(guān) . 當(dāng)輸入信號(hào)振幅由于干擾突然變大時(shí)，由于電壓 Va?b?基本恒定，就使得檢波管的電流明顯加大，加重了對(duì)輸入回路的負(fù)載，即 回路 Q值下降 ,可迫使信號(hào)振幅減小。反之亦然。因而很好地起到了穩(wěn)幅的作用。 三、乘積型相位鑒頻器 四、其它鑒頻電路 本 章 小 結(jié) ，它分為調(diào)頻和調(diào)相。 調(diào)頻的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化，調(diào)相波的瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化。調(diào)角波的頻譜不是調(diào)制信號(hào)頻譜的線性搬移，而是產(chǎn)生了無(wú)數(shù)個(gè)組合頻率分量，其頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制指數(shù) m有關(guān)，這一點(diǎn)與調(diào)幅是不同的。 ，但其能量集中在中心頻率 f0附近的一個(gè)有限頻段內(nèi)。 略去小于未調(diào)高頻載波振幅 10%以下的邊頻，可認(rèn)為調(diào)角信號(hào)占據(jù)的有效帶寬為 BW=2(?fm+Fmax)，其中， ?fm為頻偏， Fmax為調(diào)制信號(hào)最高頻率。 , 但其中調(diào)頻波的 mf與調(diào)制頻率 F成反比，而調(diào)相波的 mp則與調(diào)制頻率 F無(wú)關(guān)。 Ffm ?? 調(diào)頻波的頻帶寬度與調(diào)制信號(hào)頻率無(wú)關(guān)近似為恒帶調(diào)制， 調(diào)相波的頻帶寬度隨調(diào)制信號(hào)的頻率而變化。 。 調(diào)制的作用僅是將原來(lái)的載頻功率重新分配到各個(gè)邊頻上而總的功率不變。 ，直接調(diào)頻與間接調(diào)頻。 直接調(diào)頻是用調(diào)制信號(hào)去控制振蕩器中的可變電抗元件 (通常是變?nèi)荻O管 )，使其振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化；間接調(diào)頻是將調(diào)制信號(hào)積分后，再對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)相，獲得調(diào)頻信號(hào)。 直接調(diào)頻可獲得大的頻偏，但中心頻率的頻率穩(wěn)定度低；間接調(diào)頻時(shí)中心頻率的頻率穩(wěn)定度高，但難以獲得大的頻偏，需采用多次倍頻、混頻加大頻偏。 ，調(diào)相波的解調(diào)稱為鑒相或相位檢波。 與調(diào)幅波的檢波一樣，鑒頻和鑒相也是從已調(diào)信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)。鑒頻的主要方法有斜率鑒頻器、相位鑒頻器、比例鑒頻器、相移乘法鑒頻器和脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。前三種鑒頻器的基本原理都是由實(shí)現(xiàn)波形變換的線性網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)頻率變換的非線性電路組成。相位鑒頻器和比例鑒頻器則是利用耦合電路的相頻特性將調(diào)頻波變成調(diào)幅調(diào)頻波，然后再進(jìn)行振幅檢波。比例鑒頻器具有自動(dòng)限幅的功能，能夠抑制寄生調(diào)幅干擾。