波形的發(fā)生和信號(hào)的變換-資料下載頁(yè)
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【正文】 Δθ(t) =θi(t)θo(t) 稱為輸入與輸出 之間的瞬時(shí)相差 2022/5/27 63 (2) 環(huán)路濾波器 LF 一般是一個(gè)低通濾波器 功能是： 傳遞相位誤差信號(hào) vD(t) ； 濾除高頻分量和干擾 。 輸出為 VC(t)→ F(s)vD(s) F(s)為濾波器的傳遞函數(shù)， s為拉氏算子 圖 環(huán)路濾波器電路圖 電路如 圖 。 圖中的 R2一般集成 在運(yùn)放中 ,R1和 C外 接 ,用以調(diào)節(jié)電路的 相移滯后角度。 演示 環(huán)路濾波器的 RC電路往往與運(yùn)放組成有源濾波器， 2022/5/27 64 (3) 壓控振蕩器 VCO 一般的振蕩器要調(diào)節(jié)頻率，是通過(guò)改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù) (如 R、 L、 C )實(shí)現(xiàn)的。 VCO的壓控特性為 ωo(t)= ωo +Kovc(t) 稱為固有頻率，即 vc(t)=0時(shí)的 VCO輸出頻率 稱為壓控靈敏度， 單位 Hz/V VCO是通過(guò)改變一個(gè)控制電壓去改變振蕩器的頻率，因此 VCO是一個(gè)電壓 /頻率變換電路。 由于 VCO便于控制，它可以組合成許多有用的電路。 2022/5/27 65 鎖相環(huán)的工作原理 為了說(shuō)明鎖相環(huán)的工作原理，設(shè)輸入頻率 fi 與 VCO的振蕩頻率 fo之間有一個(gè)小的頻率差。這兩個(gè)信號(hào)經(jīng)鑒相器PD和環(huán)路濾波器 LF后，得到 vc(t)作用在 VCO上 ，對(duì) VCO調(diào)頻 ， 此時(shí)VCO的振蕩頻率將在 f0的基礎(chǔ)上隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化 ，如 圖 。 圖 鑒相器輸出波形的形成 ])()c o s[ ()]()(+)c o s[ ()(oidoioidcttKtttKtv??????????????2022/5/27 66 圖 環(huán)路濾波器的輸出波形 圖 鑒相器輸出波形的形成 vo(t)的頻率 ↑(↓) →(ωiωo)↓(↑) → vD(t)上寬下窄 →有直流分量 Vc →控制 fo向 fi趨近 頻率牽引 環(huán)路鎖定 牽引過(guò)程結(jié)束后 , 鎖相環(huán)達(dá)到 ωiωo=0 , Δθ=const, vc(t)= Vc 的狀態(tài) 捕捉過(guò)程 從環(huán)路失鎖到 環(huán)路鎖定的過(guò)程 所需要的時(shí)間稱為捕捉時(shí)間， 用 tc表示。 環(huán)路跟蹤 鎖相環(huán)鎖定后， ωiωo=0 , 而 Δθ=const≠0,就有 vc(t)=VC 使鎖相環(huán)有能力 一旦在輸入信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)， 繼續(xù)鎖定輸出頻率， 使輸出頻率始終 同步跟蹤輸入頻率的現(xiàn)象。 2022/5/27 67 鎖相環(huán)用于調(diào)制解調(diào)電路 調(diào)制 ：攜帶信息的輸入信號(hào)來(lái)控制另一信號(hào)的某一參數(shù)，使之按照輸入信號(hào)的規(guī)律而變化的過(guò)程，輸入信號(hào)稱為 調(diào)制信號(hào) ，被控制的信號(hào)稱為 載波（或載頻）信號(hào) ，能夠完成調(diào)制功能的電路稱為 調(diào)制器 ，其輸出信號(hào)為 調(diào)制波 。載波信號(hào)一般為等幅振蕩信號(hào)，其振蕩頻率相對(duì)輸入信號(hào)的頻率為高頻信號(hào)。 若調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)的幅度，則稱為幅度調(diào)制，簡(jiǎn)稱調(diào)幅 ，用 AM表示。調(diào)幅波的頻率等于載波的頻率，幅值隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化。 若調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)的頻率，則稱為頻率調(diào)制，簡(jiǎn)稱調(diào)頻 ，用 FM表示，調(diào)頻波以載波頻率為中心頻率，且頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值成線性關(guān)系，但其幅度不變。 2022/5/27 68 若調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)的相位，則稱為相位調(diào)制，簡(jiǎn)稱調(diào)相 ，用 PM表示。 2022/5/27 69 二、鎖相環(huán)用于調(diào)頻電路 2022/5/27 70 三、鎖相環(huán)用于解調(diào)電路 調(diào)頻波的解調(diào)電路 低通濾波器的上限頻率足夠高，能夠反映原調(diào)制信號(hào)鎖相環(huán)的捕捉帶要足夠?qū)?，?yīng)大于輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率變化范圍。 2022/5/27 71 調(diào)幅波的同步檢波電路 2022/5/27 72 鎖相倍 、分 頻電路 fofiNfO nf i??0fi NffifON??2022/5/27 73 鎖相環(huán)用于頻率合成電路 頻率合成是 鎖相環(huán)的重要應(yīng)用。頻率合成是對(duì)一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào) fR 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，從而得到許多新的頻率成分。頻率合成電路由鎖相環(huán)和兩個(gè)分頻器構(gòu)成，見(jiàn)圖 。 Mff /39。 RR ? 顯然改變分頻系數(shù) M和 N， 輸出頻率 f0將隨之改變 。 分頻器 M和分頻器 N的輸出 鎖相環(huán)鎖定時(shí) MNff RO ?Nff /39。 OO ?圖 頻率合成電路框圖 2022/5/27 74 二、鎖相混頻器 普通混頻器 2022/5/27 75 鎖相混頻器 Fo=fcfs,可實(shí)現(xiàn)相差幾赫信號(hào)分離 2022/5/27 76 本章小結(jié) 1． 自激振蕩可以使反饋放大器工作不穩(wěn)定 ， 但我們可以利用產(chǎn)生自激振蕩的條件去構(gòu)成正反饋電路 ， 以產(chǎn)生正弦波振蕩 。 正弦波振蕩電路由放大器 、 反饋網(wǎng)絡(luò) 、 選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)構(gòu)成 。 2． 正弦波振蕩電路主要有 RC振蕩電路和 LC振蕩電路兩種 。 RC振蕩電路主要用于中低頻場(chǎng)合 ， LC振蕩電路主要用于高頻場(chǎng)合 。 石英晶體振蕩電路是一種特殊類型的 LC振蕩電路 ， 其特點(diǎn)是具有很高的頻率穩(wěn)定性 。 3． 比較器是一種能夠比較兩個(gè)模擬量大小的電路 。 由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益很高 ， 所以 ， 當(dāng)集成運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)時(shí) ， 可以作為比較器使用 。 這時(shí) ， 運(yùn)放工作在非線性狀態(tài) ， 其輸出電壓僅為正負(fù)飽和值 ， 輸入信號(hào) “ 虛短 ” 的概念也不再成立 。 遲滯比較器具有回差特性， 在信號(hào)處理電路中得到了廣泛應(yīng)用 。 4． 在方波 、 鋸齒波和三角波等非正弦波信號(hào)發(fā)生器中 ， 運(yùn)放一般工作在非線性狀態(tài) 。 電路是由積分器 、 反饋網(wǎng)絡(luò) 、 和比較器等環(huán)節(jié)組成 ，屬于一種弛張振蕩電路 。 這一類電路也得到了廣泛的應(yīng)用 。
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