通信电子线路（邱健）8 调角信号解调电路.ppt

§8.3.4 相移乘法鉴频器 典型的频相转换网络电路图如下所示。 将输入电压源 u1(t)变换为电流源，如右图所示，其中， 可以得到输出电压为： §8.3.4 相移乘法鉴频器 对应得到幅频特性和相频特性关系式分别为： 当频率变化范围较小，即|arctanζ|≤(π/6)时， arctanζ≈ ζ。 当调频波的瞬时频率ω(t)= ωc+KfuΩ(t) 时， §8.3.4 相移乘法鉴频器 通过LC谐振网络后，调频信号转换为调频调相信号。根据上一章的分析知道，调频波的表达式为： 则经过LC移相器的输出信号u2(t)为 K(ω)为移相器的电压传输系数。 §8.3.4 相移乘法鉴频器 乘法器的输出电流i(t)为： 经过低通滤波器（LPF）后，在负载RL上的输出电压uo(t)为： §8.3.4 相移乘法鉴频器 当 时， 当移相器幅频特性比较平坦，带宽内幅度变化近似为常数C，则 上式说明：当移相器幅频特性比较平坦，相移乘法鉴频器的输出信号与调制信号近似为线性关系。可实现对调频信号的鉴频。 §8.3.4 相移乘法鉴频器 T1：射随器，将一路信号 vS 分为大小两路： 大：接 T7，作用：保证 T7、T8 为开关状态。 小：经频相转换网络接 T3 ~ T6，为相乘器 小信号输入电压。 T3 ~ T9、D6：双差分对平衡调制器，实现乘积型鉴相。 频相转换网络 D1 ~ D5：T2及双差分对偏置电路。 §8.4 限幅器 限幅电路在鉴频中的作用 已调波信号在发送、传输和接收过程中, 不可避免地要受到各种干扰。 这些干扰会使已调波信号的振幅发生变化, 产生寄生调幅。 调幅信号上叠加的寄生调幅很难消除。由于调频信号原本是等幅信号, 可以先用限幅电路把叠加的寄生调幅消除, 使其重新成为等幅信号，然后再进行鉴频。  调频信号振幅上的寄生调幅对鉴频有什么危害呢?若采用斜率鉴频, 需要把调频信号转换成调频—调幅信号, 显然, 寄生调幅会叠加在调频—调幅信号的振幅上, 因此在检波时会产生失真。 若采用相位鉴频, 仅在调频信号振幅恒定的情况下, 鉴频后的信号uo才与原调制信号uΩ成线性关系, 所以寄生调幅对角度调制信号的影响也会使uo产生失真。  用于调频信号的限幅电路通常由三极管放大器或差分放大器后接带通滤波器组成。 三极管放大器或差分放大器增益必须很大(通常采用多级放大), 将疏密程度不同的正弦调频信号转换成宽度不同的方波调频信号； 带通滤波器调谐于载频, 带宽与调频信号带宽相同, 于是可从宽度不同的方波信号中重新恢复等幅的调频信号, 消除了寄生调幅的影响。  综上所述, 消除调频信号的寄生调幅是必须的, 也是很容易做到的。所以,限幅电路是鉴频电路必不可少的辅助电路。 §8.4 限幅器 §8.4 限幅器 Uim Uom Uo O Uim Uom Uo O 理想限幅特性 实际限幅特性 理想的限幅特性是无法实现，实际限幅特性如右图所示。 实际上，当输入信号小于阈值电压UTH时，限幅电路不起作用。输出信号与输入信号成线性比例关系。 只有当输入信号大于阈值电压UTH时，限幅电路才起限幅作用。此时输出信号与输入信号的比例斜率要远小线性区时，但无法实现完全水平，即还会存在一定的残余调幅。 UTH §8.4 限幅器 1、二极管限幅器 当输入电压ui(t)在R2上的分压大小∈(-Up, Up)范围时，二极管VD1和VD2截止，不会产生限幅，输出电压uo(t)是输入电压ui(t)在R2上的分压。 当输入电压ui(t)在R2上的分压大于二极管的导通电压Up时，二极管VD2导通，输出电压uo(t)≈ Up。或者反向的输入电压ui(t)在R2上的分压大于二极管的导通电压-Up时，二极管VD1导通，输出电压uo(t)≈ - Up。 §8.4 限幅器 2、三极管限幅器 在第三章讨论高频谐振功率放大器时曾指出，若输入高频电压振幅Ubm足够大，放大器工作在过压状态，则输出高频电压振幅Ucm几乎不随Ubm变化而变化。因此，工作在过压状态的谐振功率放大器就是一个现成的振幅限幅器。也称为晶体管限幅器。 谐振功放的基极调制特性 根据谐振功率放大器的基极调制特性，当Ubm进入过压区后，电流脉冲出现凹陷，输出的电压幅度将趋于不变。 可适当降低Vcc电压，增大谐振回路的谐振阻抗，均可使较小的电压振幅就能进入过压区。 §8.4 限幅器 3、差分对管限幅器 当输入的高频信号Us幅度较大时，集电极电流波形的上、下顶部被削平。 集电极接入谐振回路。且谐振频率等于输入的载波频率。 谐振回路的通频带