乘积型相位鉴频器的设计

高频电子线路课程设计(报告)

一、电路原理

1.电路原理

(1)乘积型相位鉴频由移相网络、乘法器和低通滤波器三部分组成。调频信号一路直接加至乘法器,另一路经相移网络移相后(参考信号)加至乘法器。由于调频信号和参考信号同频正交,因此,称之为正交鉴频器。如图所示。

图1 正交鉴频原理图

us移相网络u′sK低通滤波uo(2)用LM1596构成的乘积型相位鉴频器电路如图所示。

图2 LM1596构成的相位鉴频器

其中C1与并联谐振回路C2L共同组成线性移相网络,将调频波的瞬时频率的变化转变成瞬时相位的变化。分析表明,该网络的传输函数的相频特性?(?)的表

w2达式为: ?(w)??arctan[Q(2?1)]

2w0?当

?w??1时,上式近似表示为 w0?(?w)??21

?arctan(Q2?w) w0高频电子线路课程设计(报告) 或 ?(?f)??2?arctan(Q2?f) f0式中f0—回路的谐振频率,与调频的中心频率相等。Q—回路品质因数。△f—瞬时频率偏移。相移?与频偏△f 的特性曲线如图所示。

图3 相移?与频偏△f 的特性曲线

2.主要技术指标

相位鉴频法的原理框图如下图所示。图中的变换电路具有线性的频率—相位转换特性,它可以将等幅的调频信号变成相位也随瞬时频率变化的、既调频又调相的FM-PM波。把此FM-PM波和原来输入的调频信号一起加到鉴相器上,就可以通过鉴相器解调此调频信号。相位鉴频法的关键是相位检波器,相位检波器或鉴相器就是用来检出两个信号之间的相位差,完成相位差—电压变换作用的部件或电路。设输入鉴相器的两个信号分别为:

u1?U1cos???ct??1(t)?????u2?U2cos??ct???2(t)??U2sin??ct??2(t)???2??把它们同时加于鉴相器,鉴相器的输出电压uo是瞬时相位差的函数,即:

uo?f???2(t)??1(t)??在线性鉴相时,uo与输入位相差?e(t)??2(t)??1(t)成正比。信号u2中引入?/2固

定相移的目的在于当输入相位差?e(t)??2(t)??1(t)在零附近正负变化时,鉴相器输出电压也相应地在零附近正负变化。

图4 相位鉴频器的框图

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二、设计步骤和调试过程

1、总体设计电路

下图是微波通信接收机中采用的失谐式平衡鉴频器的电路实例。电路中有三个谐振回路,回路A调谐于中频频率35MHZ,回路B和C分别调谐于30MZ和40MHZ,三个回路的谐振频率互不相同,为了便于调整,减小三个回路之间的相互影响,改电路没有采用耦合的办法,而是将由两个共基极放大器连接,两个共基极放大器不仅可以使三个回路相互独立,而且影响信号的传输。

图5 双失谐回路鉴频器实例

2、电路工作状态或元件参数的确定

图6 乘积型相位鉴频器

说明乘积型相位鉴频只能解调 φ' 很小的调相波。

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