【正文】 ) = jA0? ??????????02)(0)(A0??????　　　　AA幅頻特性：線性 相頻特性：恒值 它的輸出響應(yīng)為 v2(t) = F ?1 [F 1(j?)A(j?)] = F ?1 [jA0?F1(j?)] 利用傅里葉變換的微分特性 圖 536 )j(j]d )(d[ 11 ?? Ft tv ? FttvAttvAFAFAtvd)(d]}d)(d[{])j(j[])j([j)(101011011012????FFF F????當(dāng) v1 = V1mcos(?ct + Mfsin? t) 時(shí) (Mf= ??m/?) v2(t) = ?A0V1m(?c + ??mcos? t) sin(?ct + Mfsin? t) (538) V2m = A0V1m(?c + ??mcos? t) 可見(jiàn) ， 經(jīng)過(guò) 理想微分網(wǎng)絡(luò) ， 等幅 調(diào)頻波變成了幅度按調(diào)制規(guī)律變化的 調(diào)幅 調(diào)頻波 (信號(hào)的瞬時(shí)頻率變化不失真地反映在輸出調(diào)頻信號(hào)的振幅 V2m 上 )， 可通過(guò)包絡(luò)檢波器解調(diào) 。 圖 537 斜率鑒頻器的理論模型 2． 等幅調(diào)頻波通過(guò) 理想時(shí)延網(wǎng)絡(luò) 的響應(yīng)特性 一理想時(shí)延網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 0j0 e)j( ??? ?? AA????????0)(0)(0A0??????? AA理想時(shí)延網(wǎng)絡(luò) 幅頻特性：恒值 相頻特性：線性 圖 538 理想時(shí)延網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 理想微分網(wǎng)絡(luò) 圖 536 根據(jù)傅里葉變換的時(shí)延特性 0j101 e)j()]([ ???? ??? FtvF求得輸出響應(yīng)為 )(]e)j([)( 010j1012 0 ?? ?? ??? ?? tvAFAtv F當(dāng) v1(t) = V1mcos(?ct + Mfsin? t) 時(shí) )](s i n)(c o s [)( 0f0c1m02 ??? ???? tΩMtVAtv 其中， sin?(t ? ?0) = sin? t cos? ?0? cos? t sin??0 ? sin? t? cos? t ??0 (若 ??0 ≤ ?/12，則 cos??0 ? 1， sin??0 ? ??0) 即 sin? (t ? ?0) ? sin? t ? cos? t ??0 )]c o s)s i nc o s [ ()]c o s( s i nc o s [)](s i n)(c o s [)(0f0cfc1m00f0cc1m00f0c1m02ΩtΩMΩtMtVAΩtΩΩtMtVAtΩMtVAtv???????????????????????)]c o s)s i nc o s [ ()]c o s( s i nc o s [)](s i n)(c o s [)(0f0cfc1m00f0cc1m00f0c1m02ΩtΩMΩtMtVAΩtΩΩtMtVAtΩMtVAtv??????????????????????? 上式表明 ， 通過(guò)理想時(shí)延網(wǎng)絡(luò) ， 當(dāng) ??0 ≤ ?/12 時(shí) ， 輸出調(diào)頻波中附加相移為 ?? = ??c?0 ? Mf??0 cos? t = ??c?0 ? ??m?0 cos? t 其中 ， ?c?0 為恒定相移 ， ??m?0 cos?t 反映了輸入調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率變化 。 圖 539 相位鑒頻器的理論模型 3． 準(zhǔn)靜態(tài)條件下的響應(yīng)特性 滿足 準(zhǔn)靜態(tài)條件 的網(wǎng)絡(luò) ， 其輸出響應(yīng)是一個(gè) 振幅和相位均隨 ?(t) 變化 的調(diào)頻波 。 ② 準(zhǔn)靜態(tài)條件下的響應(yīng)特性：網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入調(diào)頻波的響應(yīng)可近似為該瞬時(shí)頻率的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 。 / MBW??? 2 BW??? ?? BWM??? ?)]c o s(si nc o s[)c o s(])(si nc o s[)()(mcAfcmc1m)(Afc)(1m2ttMttAVtMtAVtv tt???????????????? ???????????? ??振幅、相位均隨 ?(t) 變化 四、振幅限幅器 作用：將寄生 調(diào)幅 的調(diào)頻信號(hào)變換為 等幅 的調(diào)頻信號(hào)。 (2)電路 ： 工作在過(guò)壓狀態(tài)的諧振功率放大器。 斜率鑒頻電路 一、失諧回路斜率鑒頻電路 1． 電路組成 ① 單失諧回路 (諧振回路對(duì)輸入調(diào)頻波的載波失諧 ) ② 二極管包絡(luò)檢波器 圖 5315 單失諧回路斜率鑒頻器 2． 工作原理 ① 將載波角頻率設(shè)在諧振特性曲線傾斜部分中接近直線段的中點(diǎn) ( O 或 O? ) 。 ③ 通過(guò)包絡(luò)檢波器完成鑒頻功能。 (1)電路 圖 5316 雙失諧回路斜率鑒頻器 vO = vAV1 ? vAV2 圖 5316 中 ， 上諧振回路調(diào)諧在 f01， 下諧振回路調(diào)諧在 f02， 它們各自失諧在輸入調(diào)頻波載波頻率 fc 的兩側(cè) ， 并且與 fc 間隔 ? f 相等 ， 即 ? f ? f01 ? fc = fc? f02。 ?d：上、下兩包絡(luò)檢波器的檢波電壓傳輸系數(shù) (3)討論 合成鑒頻特性曲線的線性： ① 與 兩失諧回路的幅頻特性形狀有關(guān)； ② 主要取決于 f01 和 f02 的位置 。 圖 5316 雙失諧回路斜率鑒頻器 ? f 過(guò)大時(shí) ， 會(huì)在 fc 附近出現(xiàn)彎曲； ? f 過(guò)小時(shí) ， 線性段范圍不能擴(kuò)展 。 為了實(shí)現(xiàn)線性鑒頻 ， 應(yīng)限制 ??m 。 2．原理 圖 5318 鑒頻特性曲線 特性曲線 如圖 5318(a)所示 。 ② ? ? ?2， L1C1C2串聯(lián)諧振 ， v1m 最小 ， v2m 最大 。 ④ 可調(diào)元件 L1 、C1 、 C2 。 實(shí)現(xiàn)電路 疊加型 乘積型 模擬鑒相器 數(shù)字鑒相器 — 由數(shù)字電路構(gòu)成 一、乘積型鑒相器 1． 組成框圖 圖 5319 乘積型鑒相器 相乘器 (例如雙差分對(duì)平衡調(diào)制器 ) + 低通濾波器。 2． 工作原理 設(shè)兩個(gè)輸入信號(hào)分別為 tVtv ?c o s)( m11 ?)s i n ()2c o s ()( 2m2m2 ???? ???????? tVtVtv 除 90? 固定相移外 ， 它們之間的 相位差 為 ?? 。 設(shè)雙差分對(duì)管的直流負(fù)載電阻為 RC， 低通濾波器的傳輸增益為 1， 則鑒相器的鑒相特性為 (5320) ?? ????? s i ns i n d2mTC0O AVVRIv式中， Ad 為 鑒相靈敏度 ，單位為 V。 故只能不失真地解調(diào) |?? |為小值的調(diào)相信號(hào) 。 (2)當(dāng) Vlm 和 V2m 均大于 260 mV 近似表示為兩個(gè)雙向開(kāi)關(guān)函數(shù)相乘 ，即 T2T10 2)(th2)(thVtvVtvIi ?)2()( 220 ??? ????? tKtKIi 可畫(huà)出兩個(gè)開(kāi)關(guān)波形相乘后的波形。 在 |??| ?/2 范圍內(nèi) ， 相應(yīng)的平均分量為 圖 5321 兩個(gè)開(kāi)關(guān)波形相乘后的波形 ???????????????????????????022π0000av2]d dd[dItttItII?? 通過(guò)低通濾波器 ， 得到鑒相器的輸出電壓為 ， ???? C0O2 RIv 為在 |??| ?/2 內(nèi)的一條通過(guò)原點(diǎn)的直線 ， 并向兩側(cè)周期性重復(fù) 。 ?。航?jīng) 頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò) 接 T3 ~ T6， 為相乘器 小信號(hào)輸入電壓 。 頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò) D1 ~ D5： T2及雙差分對(duì)偏置電路 。將輸 入電壓源 變換為電流源， 如圖 5326(b)所示，其中， 。 1V?111 j VCI ?? ?? 1I?② 輸出電壓 ξRCVξRIVj1jj11112 ????????在 ?0 附近，網(wǎng)絡(luò)的增益 A(j?) 可近似表示為 ξRCξRCVVAj1jj1j)j( 10112??????????或 (5325) ????? a r cta n2)(1)( A210 ????? ，ξRCAξRCξRCVVAj1jj1j)j( 10112??????????或 (5325) ????? a r cta n2)(1)( A210 ????? ，ξRCA式中 ， 定義為 廣義失諧量 ， 其中 00e00e 2)( ???????? ???? RCCLRLRQCCL)()(110e10 ?????? ???? ， ③ 幅頻特性和相頻特性曲線可根據(jù) 式 (5325) 畫(huà)出 ，如圖 5326 所示 。 2?結(jié)論：頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)時(shí)延特性不理想。 電路中射隨器 T1 和 T2 的增益近似為 1， 則 v1(t) 的振幅 V1m 近似等于輸入調(diào)頻信號(hào) vs(t) 的振幅 Vsm ， v2(t) 的振幅 V2m ? (1/10)A(?)Vsm。 圖 5327 鑒頻特性曲線 圖 5327 中 ， 虛線是假設(shè) A(?) 為恒值時(shí)畫(huà)出的特性 ， 而實(shí)線則是按 A(?) 的變化進(jìn)行修正后畫(huà)出的實(shí)際特性 。 若 arctan? 限制在 ? ?/12 ， 即 |? | 時(shí) ， 由 可近似認(rèn)為 ，　　 ????? a r c t a n2)(1)( A210 ????? ξRCAA(?) ? A(?0) = ?0C1R 00eA 222 ????? ??????? Q 若輸入調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)角率 ?(t) ? ?c ? ??(t)， 且 ?0 = ?c， 代入上式 ， 則 ceA)(2??? tQ ???因而， 由 式 (5327)，可得 )(Δ)](12)[((20)(20)(dce10smTC0A0smTC0OtAtQRCVVRIAVVRItv?????????????式中， 鑒相靈敏度 。 smTe1C0d 0 π1 VVQRCRIA ?二、疊加型鑒相器 圖 5323 疊加型鑒相器電路 1． 原理電路 由兩個(gè)包絡(luò)檢波器疊加后組成的 疊加型鑒相器 。 )s inc o sa r c t a n ()(2m1m2m1 ???????VVVt)s inc o sa r c t a n ()(2m1m2m2 ???????VVVt 3． 解調(diào)電壓輸出 若包絡(luò)檢波器的檢波電壓傳輸系數(shù)為 ?d， 則鑒相器的輸出電壓為 ? ?])si n1()si n1[()()(21212m22m1dmmdA V 2A V 1O??????????????? ??KKVVtVtVvvv? ?])s i n1()s i n1[()()(21212m22m1dmmdAV2AV1O??????????????? ??KKVVtVtVvvv式中， 21m2m1m2m2m22m12m1m)/(1/22VVVVVVVVK????以 Ksin ?? 為變量，將上式用冪級(jí)數(shù) 展開(kāi) ???????????? 32 !3 )2)(1(!2 )1(1)1( xnnnxnnnxx n])Δs i n1()Δs i n1[( 21212 m22m1dO ??? KKVVv ?????])Δs i n(81Δs i n[ 32m22m1d ??????? ??? KKVV 當(dāng) Ksin ?? 為小量時(shí) ， Ksin ?? 的三次方及其以上各次方項(xiàng)可忽略 ， 上式簡(jiǎn)化為 (5323) ?? ??? s i n2m22m1dO KVVv呈正弦鑒相特性。 C0 ： 隔直電容 ， 對(duì)輸入信號(hào)頻率呈短路 。 圖 5328 耦合回路疊加型相位鑒頻器電路