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鑒頻器的基本原理

鑒頻器的基本原理

1.斜率鑒頻器的原理

調(diào)頻波是一個頻率隨調(diào)制信號變化而變化的等幅波，如果能把頻率的變化通過振幅的變化反映出來(而且成正比例關(guān)系)，那么我們就可以用振幅包絡(luò)檢波電路把振幅的包絡(luò)取下來，得到所需要的調(diào)制信號。根據(jù)這個思想，有鑒頻器的原理方框圖如圖10.14所示。



2.相位鑒頻器原理

相位鑒頻器的思想與斜率鑒頻一致，即將等幅調(diào)頻信號送入頻率—相位變換電路，變換成相位與瞬時頻率成正比的調(diào)相—調(diào)頻信號，再送入相位檢波電路還原出調(diào)制信號，其方框圖如圖10.15所示。



10.3.2 單失諧回路斜率鑒頻電路

若把信號加到LC并聯(lián)諧振回路上，則其輸出特性在本書2.4節(jié)中已經(jīng)描述。我們知道，并聯(lián)諧振回路的幅頻特性有兩個斜變部分，我們就是利用失諧的諧振回路來替代微分電路實現(xiàn)調(diào)頻—調(diào)幅變換的。通常把單個失諧回路與振幅檢波器組成的鑒頻器稱為單失諧回路斜率鑒頻器，如圖10.16所示。它包含頻幅變換電路和包絡(luò)檢波電路兩部分。



頻幅變換是一個以LC并聯(lián)諧振回路作負(fù)載的調(diào)諧放大器，其回路的諧振頻率不是調(diào)諧在輸入調(diào)頻信號的中心頻率fc上，而是高于或低于fc，因此稱之為失諧回路。利用其斜變部分就可把等幅調(diào)頻波變成調(diào)頻調(diào)幅波其波形變換過程，如圖10.17所示。

如果失諧回路的諧振頻率f0>fc，即輸入調(diào)頻信號工作于回路諧振曲線的上升部分時，對應(yīng)調(diào)頻信號頻率高的部分，即周期短，曲線密的部分，由于接近f0，失諧量小（如圖中A點），輸出振幅就大。反之，對應(yīng)調(diào)頻信號頻率低的部分，由于原理f0，是區(qū)諧量大（如圖中B點），輸出幅度就小。因此可得調(diào)頻調(diào)幅波如圖10.17所示。的如果諧振回路的斜變部分是線性的，則調(diào)頻調(diào)幅波包絡(luò)的變化規(guī)律與調(diào)頻波瞬時頻率的變化規(guī)律是一致的，即反映了調(diào)頻波頻率的變化規(guī)律。從而經(jīng)振幅檢波后，就能得到原調(diào)制信號uΩ(t)。

對于fo<fc，其分析方法與fo>fc情況一致，這里不再敘述。單失諧回路諧振曲線的線性度差，所以單失諧回路斜率鑒頻器輸出波形失真大，質(zhì)量不高，我們常用雙失諧回路斜率鑒頻器。

10.3.3 雙失諧回路斜率鑒頻電路

為了擴大鑒頻特性的線性范圍，提高鑒頻靈敏度，實用的斜率鑒頻器都是采用兩個單失諧回路構(gòu)成的平衡電路，如圖10.18所示。

圖中，將初級回路調(diào)諧于調(diào)頻信號的中心頻率fc，次級由兩個單失諧回路斜率鑒頻器對稱構(gòu)成，只是兩個失諧回路的諧振頻率不同，一個比fc高，另一個比fc低



現(xiàn)假定f01﹥f0﹥f02，且f01與f02相對fc是對稱的，則雙失諧回路的幅頻特性，如圖10.19所示。



假若D1、D2的檢波效率為Kd=1，則u01(f)的幅頻特性等同于u1(f)，u02(f)的幅頻特性等同于u2(f)，則輸出u0(f)= u01(f)－u02(f)。uo (f)則是一條“S”型曲線，稱鑒頻器的S鑒頻曲線，如圖10.20所示。



可見，盡管兩個失諧回路的斜變部分線性很小，大體上是非線性的，但如果調(diào)整得當(dāng)，就可使兩曲線互補，使合成曲線是平直的。因此，雙失諧回路鑒頻器的線性好，線性段長。此外，還可看出，鑒頻特性線性段的斜率也比單失諧回路的大，即鑒頻靈敏度高。所以在同樣頻偏下，可獲得振幅近一倍的輸出電壓。故這種雙失諧回路斜率鑒頻器在實踐中，得到了廣泛的運用。

10.3.4 鑒頻器的主要性能指標(biāo)

對于鑒頻電路，其主要性能指標(biāo)有鑒頻線性性、鑒頻線性范圍和鑒頻靈敏度。

(1) 鑒頻線性性指在工作頻率范圍內(nèi)，要求鑒頻特性曲線盡可能保持線性關(guān)系，即輸出電壓與調(diào)頻波瞬時的變化保持線性關(guān)系。

(2) 鑒頻線性范圍指鑒頻特性能近似保持線性關(guān)系的范圍。



例 10.3 某微波接收機，中頻鑒頻器采用雙失諧回路斜率鑒頻器，如圖10.18所示。已測得它的鑒頻特性曲線如圖10.21所示，現(xiàn)輸入調(diào)頻信號為