相位鉴频器
7.4鉴频器与鉴频方法(精)
1) 乘积型相位鉴频法
利用乘积型鉴相器实现鉴频的方法称为乘积型相位鉴频 法或积分鉴频法。在乘积型相位鉴频器中，线性相移网络通 常是单谐振回路或耦合回路，而相位检波器为乘积型鉴相器。
产生附加相移 变成FM-PM波 完成鉴相
输入调频信号 us=U1cos(ωct+mfsinΩt)， 经移相网络移相后的信号为 u’s=U2cos(ωct+mfsinΩt+)，
7.4
鉴频器与鉴频方法
7.4.1
鉴频器
调角波的解调就是从调角波中恢复出原调制信号的过程。 调频波的解调电路称为频率检波器或鉴频器(FD)，调相波的 解调电路称为相位检波器或鉴相器(PD)。 鉴频是把调频信号的频率(t)=C+(t)与载波频率C 比较，得到频差(t)，从而实现频率检波。
相位差的函数，即 uo f 2 ( t ) 1 ( t )
把它们同时加于鉴相器，鉴相器的输出电压uo是瞬时
在线性鉴相时，uo与输入相位差e(t)=2(t)−1(t)成正 比。在鉴相时，u1常为输入调相波，其中1(t)为反映调相 波的相位随调制信号规律变化的时间函数，u2为参考信号。 在相位鉴频时，u1常为输入调频波，u2是u1通过移相网络 后的信号。 相位检波器有叠加型和乘积型之分，相应的相位鉴频 器分别称为叠加型相位鉴频器和乘积型相位鉴频器。
为了抵消直流项，扩大线性鉴频范围，它通常采用平衡 式电路，差动输出。具有线性的频相转换特性的变换电路一 般由耦合回路来实现，因此也称为耦合回路相位鉴频法。耦 合回路的初、次级电压间的相位差随输入调频信号瞬时频率 变化。
U2 U2 uo kdU1 1 sin k U 1 sin 2kdU 2 sin d 1 U1 U1
高频实验九 电容耦合相位鉴频器实验报告
实验九 电容耦合相位鉴频器实验一．实验目的1. 进一步学习掌握频率解调相关理论。
1. 了解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理。
3. 了解鉴频特性（S 形曲线的调试与测试方法）。
二、实验使用仪器1．电容耦合相位鉴频器实验板 2．100MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 高频信号源三、实验基本原理与电路 1. 实验基本原理从调频波中取出原来的调制信号，称为频率检波，又称鉴频。
完成鉴频功能的电路，称为鉴频器。
在调频波中，调制信息包含在高频振荡频率的变化量中，所以调频波的解调任务就是要求鉴频器输出信号与输入调频波的瞬时频移成线性关系。
本实验采用的是相位鉴频器。
相位鉴频器是利用回路的相位-频率特性来实现调频波变换为调幅调频波的。
它是将调频信号的频率变化转换为两个电压之间的相位变化，再将这相位变化转换为对应的幅度变化，然后利用幅度检波器检出幅度的变化。
鉴相器采用两个并联二极管检波电路。
假设二极管D3的检波电路和二极管D4的检波电路完全对称，两个检波电路的电压传输系数完全相等，检波后的输出信号为两个检波电路的输出电压差。
即034D D U U U =-当瞬时频率0f f =时, 2U 比1U 滞后90°，但|3D U |＝|4D U |，这时，鉴频器输出为零。
当0f f >时, 2U 滞后于1U 的相角小于90°，|3D U |>|4D U |，鉴频器的输出大于零。
当0f f <时，2U 滞后于1U 的相角大于90°，|3D U |<|4D U |，鉴频器的输出小于零。
相位鉴频器鉴频特性的线性较好，鉴频灵敏度也较高。
图9-1频率电压转换原理图。
(ω<ω0)U 2(ω=ω0)(ω>ω0).U 1..U 2.2U 2.2..U 1.U 2.2U 2.2..U 2.2U 2.2(a)(b)(ω=ω0)(c)(ω>ω0)(d)(ω<ω0)图9-1频率电压转换原理图。
相位鉴频器
30）
（5-3（5-3（5-3-
三．叠加型相位鉴频器 图5-3-28—耦合回路
图5-3-25 乘积型相位鉴频器
•
1) 频率—相位变换网络
•
由图可写出输出电压表达式
1
U2
(1 /
(1/ R
jC1) (1/
jC2 1/ L) R jC2 1/
j L)1
U1
整理上式，并令
0
1 L(C1 C2 )
5.6.3 相位鉴频器
由图（5.6.3）知，构成相位鉴频器的框图中包含 两部分，一是鉴相器，二是能够实现频——相变换 的线性网络。
一．鉴相器
鉴相器即相位检波器，其功能是检测出两个信号之 间的相位差，并将该相位差转换为相应的电压。鉴相 器有乘积型和叠加型两种电路形式。
1、乘积型鉴相器 乘积型鉴相器由模拟相乘器和低通滤波器构成，
鉴相特性。
图5.6.22 正弦鉴相特性
当 时，sin ，此时可得
6
o (t)
AMV1mV2m 2
sin
AM
V1mV2m 2
Ad
式中 Ad为鉴相特性直线段的斜率，称之为鉴相灵敏度，
单位为 V r。ad
此式说明：乘积型鉴相器在输入信号均为小信号的 情况下，只有当 时，才能够实现线性鉴相。
位鉴频电路。电路中晶体管T是射随器作为隔离级，C1、 RLC构成线性移相网络作为负载。运算放大器A做为双端输
出转单端输出电路，R11、C3组成低通滤波器。
三.乘积型相位鉴频器 图5-3-25
vS 频相转换 乘积 vo
图5-3-25 乘积型 相位鉴频电路
工作原理：采用双差分对平衡调制器实现鉴相 的乘积型鉴频器电路。vS (t) 为调频电压，经 T1,T 2 设随器分为两路，一路 v1(t) 加到T7 上，v1(t) 值较大， 保证 T7,T8 差分管工作在开关状态；另一路，经
雷达接收机相位鉴频器的设计
图 ２ ＡＦＣ 系 统 原 理 框 图
２鉴 频 器 的 种 类 及 理 论 分 析
２ １ 斜 率 鉴 频 器 ．
利 用 输 入 信 号 的 中心 频 率 （ 即载 波 频 率 ） 工 作 在 Ｉ 并 联 谐 振 电 路 谐 振 曲 线 的倾 斜 部 分 ， ， Ｃ 就 可 以用 调 频 信 号 变 成 调 幅信 号 的 原 理 来 实 现 检 波 。特 点是 电路 简单 ， 频 带 不 宽 ， 性 要 求 但 线
好坏 。
鉴 频 器 实 际 上 是 调 频 级 的 检 波 电路 ， 包 括 把 调 频 它 波 变 换 成 为 调 幅 波 和 对 调 幅 波 进 行 整 流 取 出 信 号 的 电
ｕｏ ．
路 。具 体 讲 是 把 输 入 信 号 的 频 率 变 化 变 成 振 幅 的 变 化 ， 并 将 振 幅 调 制 的 信 号 用 包 络 检 波 方 式 进 行 检 波 ， 出所 取 需 的 调 制 信 号 的 电路 。鉴 频 器 的 作 用 是 用 来 鉴 别 输 入 信
ｔ ｓ ｅ ｅ ｔ ｒ ｑｕｉ ｅｍ ｅ ｓ ｒ ｎｔ ．
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ： ｓ ｒ ｍ ｉ ａｔ ｒ ｄｉｃ ｉ ｉ ｔｏｎ ｓ ｎｓ ｔｖ ｔ ａｕ ｏｍ ａ ｉ ｒ ｑｕｅ ｙ ｔ ｒ ｄｉｃ ｉ ｎ ｏ ｓ ｒ ｍ ｎａ ｉ ｅ ｉｉ ｉｙ ｔ ｔｃ ｆ ｅ ｎｃ ｕｎｉ ｎｇ
Ｃ ．鉴 频 灵 敏 度
鉴 频 器 正 常 工 作 所 需 的输 入 调 频 波 的幅 度 ， 值 越 小 鉴 频 灵 敏 度 越 高 。 其 ｄ ．鉴 频 频 带 带 宽 图 １鉴 频 器 的 Ｓ特 性 曲线 中 ２ ｆ 为 频 带 宽 度 ， 般 要 求 ２ ｆ 大 于 输 入 调 频 波 频 偏 两 △ ｍ 一 △ ｍ
无线电通信-8.3-相位鉴频器及比例鉴频器ppt课件
21
相位鉴频器和比例鉴频器的比较
相位鉴频器：输出比比例鉴频器大一倍，线性更好 比例鉴频器：能提供一个适合自动增益控制的电压
抗干扰好
22
式中， 是Z2的模，其值为
9是Z2的相角，其值为
将Z2的关系式代入上式，得
该式表明，当信号频率高于中心频率时， Z2呈感性， θ>0 ， 次级回路电压
超前于初级回路电压 一个小于 的角度
。
12
③ 当fin＜f0时， Z2呈容性， θ<0
Z2呈容性， θ<0即
的相角
。
超前于
一个大于
13
根据式(8.8.1)、式(8.8.2)和上面的相位关系的分析， 画出图所示的矢量图。
方 单位时间内的数目正比于调频波的瞬时频率；
法 ③第三类鉴频方法：利用移相器与符合门电路配合实现。
实用的鉴频器：
①振幅鉴频器(斜率鉴频器) ②相位鉴频器
③比例鉴频器
④脉冲计数器鉴频等
1
鉴频器的主要技术指标:
鉴频特性曲线 1、鉴频跨导S
中心频率附近，单位频偏引起的输出电压的变化量：
鉴频跨导越大，鉴频特性曲线越陡峭，鉴频能力越强
(8.8.1) (8.8.2)
8
为了使分析简单起见，先作两个合乎实际的假定：
1) 初次级回路的品质因数均较高； 2) 初、次级回路之间的互感耦合比较弱。 这样，在估算初级回路电流时，就不必考虑初级回路 自身的损耗电阻和从次级反射到初级的损耗电阻。
近似得到右图所示等效电路，
(8.8.3)
初级电流在次级回路中感应产生串 联电动势
17
频正 曲极 线性
鉴频负 曲极 线性鉴 Nhomakorabea原因：当频率超过一定范围，超出了输入电路通频带，耦 合回路的频率响应曲线的影响变得显著，导致输出电压大 小也随着频移的加大而下降，最后反而使鉴频器的输出电 压下降。因此， S型鉴频特性曲线的线性区间两边的边界 应对应于耦合回路频率响应曲线通频带的两个半边界点， 即半功率点。
相位鉴频器实验报告
相位鉴频器实验报告相位鉴频器实验报告引言：在电子通信领域，相位鉴频器是一种常用的电路元件，用于检测和测量信号的相位和频率。
本实验旨在通过搭建一个相位鉴频器电路并进行测试，验证其在信号处理中的应用。
实验目的：1. 了解相位鉴频器的基本原理和工作方式；2. 掌握相位鉴频器电路的搭建和调试方法；3. 进行实际信号的相位和频率测量。
实验器材和材料：1. 相位鉴频器芯片；2. 信号发生器；3. 示波器；4. 电源供应器；5. 电阻、电容等元件。
实验步骤：1. 搭建相位鉴频器电路：根据相位鉴频器芯片的引脚连接图，将芯片与其他元件连接起来，注意接地和电源的连接；2. 连接信号源和示波器：将信号源的输出端与相位鉴频器的输入端相连，将示波器的探头连接到相位鉴频器的输出端；3. 调试电路：通过调整电路中的电阻、电容等元件的数值，使得相位鉴频器的输出信号能够正确地反映输入信号的相位和频率；4. 测试信号的相位和频率：使用示波器观察相位鉴频器输出的波形，并通过示波器的测量功能获取信号的相位和频率数据。
实验结果与分析：经过调试和测试，我们成功搭建了相位鉴频器电路，并获取了信号的相位和频率数据。
在实验过程中，我们发现相位鉴频器对于输入信号的频率变化非常敏感，能够精确地测量出信号的频率。
而对于相位的测量，相位鉴频器也能够给出较为准确的结果，但在高频信号的情况下，可能会受到噪声和干扰的影响。
结论：通过本次实验，我们深入了解了相位鉴频器的原理和工作方式，并通过实际搭建和测试，验证了其在信号处理中的应用。
相位鉴频器作为一种重要的电路元件，在无线通信、雷达系统等领域具有广泛的应用前景。
掌握相位鉴频器的原理和调试方法，对于电子工程师来说是非常重要的技能。
展望：相位鉴频器作为一种基础的电路元件，随着通信技术的发展和应用需求的不断增加，其功能和性能也在不断提升。
未来，相位鉴频器可能会更加精确地测量信号的相位和频率，同时具备抗干扰和抗噪声的能力。
实验12斜率鉴频与相位鉴频器
实验12斜率鉴频与相位鉴频器—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：FM波的解调斜率鉴频与相位鉴频器2．做本实验时所用到的仪器：变容二极管调频模块斜率鉴频与相位鉴频器模块双踪示波器万用表二、实验目的1．了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法，建立起调频系统的初步概念；2．了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理；3．熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。
三、实验内容1．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形；2．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM波解调的影响。
四、基本原理从FM信号中恢复出原基带调制信号的技术称为FM波的解调，也称为频率检波技术，简称鉴频。
鉴频器的解调输出电压幅度应与输入FM波的瞬时频率成正比，因此鉴频器实际上是一个频率—电压幅度转换电路。
实现鉴频的方法有很多种，本实验介绍斜率鉴频和电容耦合回路相位鉴频。
1．斜率鉴频电路斜率鉴频技术是先将FM波通过线性频率振幅转换网络，使输出FM波的振幅按照瞬时频率的规律变化，而后通过包络检波器检出反映振幅变化的解调信号。
实践中频率振幅转换网络常常采用LC并联谐振回路，为了获得线性的频率幅度转换特性，总是使输入FM波的载频处在LC并联回路幅频特性曲线斜坡的近似直线段中点，即处于回路失谐曲线中点。
这样，单失谐回路就可以将输入的等幅FM波转变为幅度反映瞬时频率变化的FM波，而后通过二极管包络检波器进行包络检波，解调出原调制信号以完成鉴频功能。
图12-1为斜率鉴频与相位鉴频实验电路，图中13K02开关打向“3”时为斜率鉴频。
13Q01用来对FM波进行放大，13C2、13L02为频率振幅转换网络，其中心频率为9MHZ左右。
13D03为包络检波二极管。
13TP01、13TP02为输入、输出测量点。
2．相位鉴频器相位鉴频器由频相转换电路和鉴相器两部分组成。
输入的调频信号加到放大器13Q01的基极上。
毕业设计 - 基于Multisim的相位鉴频电路的仿真分析
毕业设计题目：基于Multisim的相位鉴频电路的仿真分析学生姓名： **学生学号： *******系别：电气信息工程学院专业：通信工程届别： 2014届指导教师： **电气信息工程学院制2013年5月摘要鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。
其鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。
因此实现鉴频的核心部件是相位检波器。
相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波。
调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调制信号的大小线形变化，调制信号代表所要传送的信息，我们在分析或实验时，常以低频正弦波为代表。
鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号，即完成频率—电压的变换作用。
能完成这种作用的电路被称为鉴频器。
相位鉴频器是利用双耦合回路的相位-频率特性将调频波变成调幅调频波,通过振幅检波器实现鉴频的一种鉴频器。
它常用于频偏在几百KHz以下的调频无线接收设备中。
常用的相位鉴频器根据其耦合方式可分为互感耦合和电容耦合两种鉴频器。
调相波的解调电路,是从调相波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比,又称为鉴相器。
对于调频波的解调电路来说,是从调频波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比,又称为鉴频器。
与调幅接收机一样，调频接收机的组成也大多采用超外差式的。
在超外差式的调频接收机中，鉴频通常在中频频率上进行。
在调频信号的产生、传输和通过调频接收机前端电路的过程中，不可避免地引入干扰和噪声，它们对FM信号的影响，主要表现为调频信号出现了不希望有的寄生调幅和寄生调频。
要消除由寄生调幅所引起的鉴频器的输出噪声，通常在末级中放和鉴频器之间设置限幅器。
就功能而言，鉴频器是将输入调频波进行特定的波形变换，使变换后的波形包含反映瞬时频率变化的平均分量，然后通过低通滤波器取出所需解调电压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程名称通信电子线路
实验项目相位鉴频器成绩
学院信息专业通信工程学号20141060149姓名李越
实验时间2016.06.04实验室3501指导教师谢汝生
1.实验目的
1.熟悉变容二级管调频器和相位鉴频器电路原理及构成。
2.了解调频器调制特性和相位鉴频器的鉴相特性及测量方法。
3.将变容二极管调频器与相位鉴频器两实验板进行联机试验，进一步了解调
频和解调全过程及整机调试方法。
2.实验设备
1.双踪示波器（RIGOL DS5062CA数字存储示波器）
2.频率计（AT-F1000-C数字频率计）
3.万用表（DT9205数字万用表）
4.扫频仪（BT3C宽带扫频仪）
5.清华科教TPE-GP2型高频电路实验箱及G4实验板
6.高频信号发生器（前锋QF1055A/1056A信号发生器）
3.实验电路及基本原理分析
从调频波中取出原来的调制信号，称为频率检波，又称为鉴频。
在调频波中，调制信号包含在高频振荡频率的变化量中，所以调频波的解调任务就是要求鉴频器输出信号与输入调频波的瞬时频移成线性关系。
鉴频器电路是先借助谐振电路将等幅的调频波转换为幅度随瞬时频率变化的调幅调频波，再用二极管检波器进行幅度检波，以还原出调制信号。
由于信号的最后检出还是利用高频振幅的变化，为了避免寄生调幅干扰检出的调制信号，一般都将输入鉴频器的调频波进行限幅去干扰，使其幅度恒定后再进行鉴频。
相位鉴频器是利用回路的相位-频率特性来实现调频波变换为调幅调频波的。
它是将调频信号的频率变化转换为两个电压之间相位变化，再将这相位变化转换为对应的幅度变化，然后利用幅度检波器检出幅度变化。
本实验所用电路如图，该电路为电容耦合回路叠加型相位鉴频器。
电路中V1/V2构成差分对振幅限幅电路，对输入信号进行去干扰限幅。
同时在V2的集电极负载回路中设置了由CT1、C6、L1组成的并联谐振回路，与由CT2、C10、i 为调幅调频波。
再通过后面两只检波二极管D1、D2组成的对称幅度检波器分别对上下两个调幅包络进行检波，最后得到调制信号。
4.实验步骤及内容记录（包括数据、图表、波形、程序设计等）
1.用扫频仪调整相位鉴频器的S型鉴频特性。
将实验电路中E、F、G三个接点分别与半可调电容C T1、C T2、C T3连接。
将扫频仪输出信号接入实验电路输入端IN，其输出信号不宜过大，扫频频标用10：1档，扫频中心频率调至6.5MHz处。
扫频仪输入检波探头改用双夹子电缆线，接至鉴频器输出端OUT即可看到S型曲线，如曲线不理想，可适当调C T1、C T2上下对称，调曲线中心频率为6.5MHz；调C T3使f0中心点附近线性度，观察回路C T1、C T2、对S型曲线的影响。
调好后，记录上、下二峰点频率和二峰点高度格数，即f m、V m、V n。
2.鉴频特性静态测试
输入信号改接为高频信号发生器，输入电压约为100mV；用万用表测鉴频器的输出电压，在5.5MHz~7.5MHz范围内，以每格0.2MHz条件下测得相应输出电压。
并填入表
找出S曲线正负两点频率fmax,fmin及Vm,Vn。
3.FM信号的解调
FM调频电路输入端不接音频信号，将频率计接到调频器的F端。
C3（=100pf)电容开路，调整R P1使Ed=4V，调R P2使f0=6.5MHz，V M=400mV p-p的音频调制信号
加至调频电路输入端进行调频。
鉴频器中心频率也调谐在6.5MHz，将调谐电路与鉴频电路连接，调频输出信号送入鉴频器输入端。
用双踪示波器同时观测记录调制信号和解调信号，比较二者异同，将音频信号逐渐加大，观察波形变化，记录表格里。
5.实验结果分析
影响S曲线形状的主要因素是原副边谐振电路的耦合程度（用耦合系数K表示）和品质因数Q以及两个回路的谐振情况。
在调制曲线的过程中，有S曲线不对称的情况出现，由于S曲线的不对称，实际可用的频率范围缩小，容易造成鉴频失真。
所以原副边两个谐振回路必须仔细地调谐。
S曲线的形状与鉴频器性能有直接关系：①S曲线的线性好，则失真小；
②线性段的斜率大，则对于一定频移所得的低频电压幅度大，即鉴频器灵敏
度高；③线性段的频率范围大（鉴频频带宽），则允许接收的频移大。
6.实验小结
通过本次实验，我初步了解了相位鉴频器的基本工作原理以及鉴频特性曲
线的测量方法，在调制波形上遇到点困难，但经过老师的指导还是顺利地调制成功。
7.思考题及解答
通过S型鉴频特性曲线说明相位鉴频器是如何实现调频波信号解调的？答：先把等幅的调频波变换成幅度，按调制信号规律变化的调频调幅波，然后用振幅检波器把幅度的变化检出来，得到原来的调制信号。