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鑒頻器
閱讀:21958時(shí)間:2011-05-03 16:10:06

  鑒頻器(frequency discriminator),是利用在有用頻帶內(nèi)電路的幅度頻率具有線性斜率這一特性制成的頻率解調(diào)器。鑒頻器使輸出電壓和輸入信號頻率相對應(yīng)的電路,主要用于調(diào)頻接收機(jī)和自動(dòng)頻率控制電路。

原理

  實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號解調(diào)的鑒頻電路可分為三類:類是調(diào)頻 -- 調(diào)幅調(diào)頻變換型。這種類型是先通過線性網(wǎng)絡(luò)把等幅調(diào)頻波變換成振幅與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率成正比的調(diào)幅調(diào)頻波,然后用振幅檢波器進(jìn)行振幅檢波。第二類是相移乘法鑒頻型。這種類型是將調(diào)頻波經(jīng)過移相電路變成調(diào)相調(diào)頻波,其相位的變化正好與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化成線性關(guān)系,然后將調(diào)相調(diào)頻波與原調(diào)頻波進(jìn)行相位比較,通過低通濾波器取出解調(diào)信號。因?yàn)橄辔槐容^器通常用乘法器組成,所以稱為相移乘法鑒頻。第三類是脈沖均值型。這種類型是把調(diào)頻信號通過過零比較器變換成重復(fù)頻率與調(diào)頻信號瞬時(shí)頻率相同的單極性等幅脈沖序列,然后通過低通濾波器取出脈沖序列的平均值,這就恢復(fù)出與瞬時(shí)頻率變化成正比的信號。鑒頻器是一種具有移相鑒頻特性的的陶瓷濾波元件,主要用在電視機(jī)或錄像機(jī)的伴音中頻放大或解調(diào)電路中以及FM調(diào)頻收音機(jī)的鑒頻器電路中。它分為平衡型和微分型兩種類型,前者用于同步鑒相器作平衡式鑒頻解調(diào),后者用于差分峰值鑒頻器作差動(dòng)微分式鑒頻解調(diào)。

  調(diào)頻波的特點(diǎn)是振幅保持不變,而瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號的大小線形變化,調(diào)制信號代表所要傳送的信息,在分析或?qū)嶒?yàn)時(shí),常以低頻正弦波為代表。鑒頻的目的就是從調(diào)頻波中檢出低頻調(diào)制信號,即完成頻率—電壓的變換作用。能完成這種作用的電路被稱為鑒頻器。

  調(diào)相波的解調(diào)電路,是從調(diào)相波中取出原調(diào)制信號,即輸出電壓與輸入信號的瞬時(shí)相位偏移成正比,又稱為鑒相器。對于調(diào)頻波的解調(diào)電路來說,是從調(diào)頻波中取出原調(diào)制信號,即輸出電壓與輸入信號的瞬時(shí)頻率偏移成正比,又稱為鑒頻器。

  鑒相電路通常分為模擬電路型和數(shù)字電路型兩大類。而在集成電路系統(tǒng)中,常用的電路有乘積型鑒相和門電路鑒相。鑒相器除了用于解調(diào)調(diào)相波外,還可構(gòu)成移相鑒頻電路。特別是在鎖相環(huán)路中作為主要組成部分得到了廣泛的應(yīng)用。

分類

  鑒頻器按用途可分為兩類:

  類用于調(diào)頻信號的解調(diào)。常見的有斜率鑒頻器、相位鑒頻器、比例鑒頻器等,對這類電路的要求主要是非線性失真小,噪聲門限低。

  第二類用于頻率誤差測量,如用在自動(dòng)頻率控制環(huán)路中產(chǎn)生誤差信號的鑒頻器。對這類電路的零點(diǎn)漂移限制較嚴(yán),對非線性失真和噪聲門限則要求不高。

性能指標(biāo)

  鑒頻器的兩個(gè)主要性能指標(biāo):

  1、頻靈敏度SD:單位頻偏所產(chǎn)生的輸出電壓的大小。

鑒頻靈敏度

  2、鑒頻帶寬:鑒頻器近似線性的解調(diào)調(diào)頻信號時(shí)允許的頻偏范圍。

常用種類及其特點(diǎn)

    1、斜率鑒頻器:利用幅頻特性曲線的線性段進(jìn)行頻率-幅度變換,將調(diào)頻波變換為調(diào)頻-調(diào)幅波,再用包絡(luò)檢波器將調(diào)制信號恢復(fù)出來。常用的斜率鑒頻器主要有兩種:單回路斜率鑒頻器和雙回路斜率鑒頻器。

    斜率鑒頻器的電路比較簡單,但回路失諧時(shí)其諧振特性曲線不是直線,因而鑒頻特性的線性較差。

    2、相位鑒頻器:相位鑒頻器包括兩大部分:頻相變換器與相位檢波器。頻相變換器是由電容耦合(CM)雙調(diào)諧回路所組成,它的作用是將輸入調(diào)頻波V12的瞬時(shí)頻率變化轉(zhuǎn)化成Vab的相位變化。

    相位檢波器又分成兩部分:首先是在耦合回路的次極進(jìn)行電壓的矢量迭加,將Vab相對于V12的相差的變化轉(zhuǎn)化成合成電壓VD幅值的變化,這就把調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成VD的包絡(luò)變化,而后通過兩個(gè)包絡(luò)檢波器,采用差動(dòng)輸出取出低頻調(diào)制信號V0。

    3、陶瓷鑒頻器:是一種具有移相鑒頻特性的陶瓷濾波元件,主要用在電視機(jī)或錄像機(jī)的伴音中頻放大或解調(diào)電路中以及FM調(diào)頻收音機(jī)的鑒頻器電路中。它分為平衡型和微分型兩種類型,前者用于同步鑒相器作平衡式鑒頻解調(diào),后者用于差分峰值鑒頻器作差動(dòng)微分式鑒頻解調(diào)。

    陶瓷鑒頻器的文字符號和電路圖形符號與陶瓷濾波器同。

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