《角度调制与解调》PPT课件.ppt

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1、8.1 概述概述8.2 调角波性质调角波性质8.3 调频方法概述调频方法概述8.4 变容二极管调频变容二极管调频8.8 相位鉴频器相位鉴频器 0+D D m 0D D mAMFM调频波的指标调频波的指标寄生调幅寄生调幅频谱宽度频谱宽度抗干扰能力抗干扰能力幅幅度度调调制制角角度度调调制制调频FM调相PM载波信号载波信号的受控参量的受控参量振幅振幅频率频率相位相位解调方式解调方式相干解调或相干解调或非相干解调非相干解调鉴频或鉴频或频率检波频率检波鉴相或鉴相或相位检波相位检波解调方式解调方式的差别的差别频谱线性搬移频谱线性搬移频谱结构频谱结构无变化无变化频谱非线性频谱非线性频谱结构频谱结构发生变化发

2、生变化属于非线性属于非线性频率变换频率变换特点特点频带窄频带窄频带利用频带利用率高率高频带宽频带宽频带利用频带利用不经济不经济抗干扰性抗干扰性强强用途用途广播广播电视电视通信通信遥测遥测数字数字通信通信调幅AM利用波形变换电路进行鉴频利用波形变换电路进行鉴频利用波形变换电路进行鉴频利用波形变换电路进行鉴频 鉴频器的指标鉴频器的指标鉴频灵敏度鉴频灵敏度鉴频跨导鉴频跨导鉴频频带宽度鉴频频带宽度寄生调幅抑制能力寄生调幅抑制能力失真和稳定性失真和稳定性鉴频特性曲线鉴频特性曲线鉴频特性曲线鉴频特性曲线 8.2.1 瞬时频率与瞬时相位瞬时频率与瞬时相位8.2.2 调频波和调相波的数学表示式调频波和调相波的

3、数学表示式8.2.3 调频波和调相波的频谱和频带宽度调频波和调相波的频谱和频带宽度调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种调制调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种调制方式；调相是使高频载波的瞬时相位按调制信号规律变化的一方式；调相是使高频载波的瞬时相位按调制信号规律变化的一种调制方式。因为这两种调制都表现为种调制方式。因为这两种调制都表现为高频振荡波的总瞬时相高频振荡波的总瞬时相角受到调变角受到调变，故将它们统称为，故将它们统称为角度调制角度调制(简称调角简称调角)。瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位0实轴实轴调频调频设调制信号为设调制信号为v(t)，载波信号载波信号0

4、0是未调制时的载波中心频率；是未调制时的载波中心频率；kfv(t)是瞬时频率相对于是瞬时频率相对于0 0的偏移，叫瞬时频率偏移，简称的偏移，叫瞬时频率偏移，简称频率偏移或频移频率偏移或频移。可表示为可表示为最大频移，即最大频移，即频偏频偏，表示为，表示为瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位相移相移调制指数调制指数调相调相0 0t t+0 0是未调制时的载波相位；是未调制时的载波相位；kpv(t)是瞬时相位相对于是瞬时相位相对于0 0t+t+0 0的偏移，叫瞬时的偏移，叫瞬时相位相位偏移，简称偏移，简称相位相位偏移或偏移或相相移移。可表可表示为示为最大相移，即最大相移，即相偏相偏，表示为，表示为瞬时

5、相位瞬时相位瞬时频率瞬时频率频偏频偏调制指数调制指数设调制信号为设调制信号为v(t)，载波信号载波信号数学表达式数学表达式瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位最大频移最大频移调制指数调制指数FM波波PM波波附：上述比较中的调制信号附：上述比较中的调制信号 v(t)，载波，载波V0mcos 0(t)以单音调制波为例以单音调制波为例调制信号调制信号调频调频瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位已调频信号已调频信号调相调相瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位已调相信号已调相信号以单音调制波为例以单音调制波为例调制信号调制信号以单音调制波为例以单音调制波为例调制信号调制信号调频调频调相调相瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬

6、时相位瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位Endm pmmm f调频调频调相调相可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加，可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加，而调频波则不变，有时把而调频波则不变，有时把调频制叫做恒定带宽调制调频制叫做恒定带宽调制。由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分析其中一种的由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分析其中一种的频谱，则对另一种也完全适用。频谱，则对另一种也完全适用。已调频信号已调频信号已调相信号已调相信号已调频信号已调频信号其中其中是以是以mf为参数的为参数的n阶第一类贝赛尔函数。阶第一类贝赛尔函数。一、频谱一、频谱调制信号调制

7、信号一、频谱一、频谱 一、频谱一、频谱 1)单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波和无数对边带分量所组成，而是由载波和无数对边带分量所组成，它们的振幅由对应的它们的振幅由对应的各阶贝塞尔函数值所确定。其中，奇次的上、下边带分量振各阶贝塞尔函数值所确定。其中，奇次的上、下边带分量振幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。2)调制指数调制指数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多。这越大，具有较大振幅的边频分量就越多。这与调幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制与调

8、幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制指数无关。指数无关。3)载波分量和各边带分量的振幅均随载波分量和各边带分量的振幅均随mf变化而变化。对于某些变化而变化。对于某些mf值，载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数值，载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数mf。上式表明，当上式表明，当V0一定时，不论一定时，不论mf为何值，调频波的平均功率恒为何值，调频波的平均功率恒为定值，并且等于未调制时的载波功率。换句话说，改变为定值，并且等于未调制时的载波功率。换句话说，改变mf仅仅会引起载波分量和各边带分量之间功率的重新分配，但不会引会引起载波分量和各边带分量之间功率的重新分配，但不会

9、引起总功率的改变。起总功率的改变。4)根据帕塞瓦尔根据帕塞瓦尔(Parseval)定理调频波的平均功率等于各频定理调频波的平均功率等于各频谱分量平均功率之和。因此，在电阻谱分量平均功率之和。因此，在电阻R上，调频波的平均功率上，调频波的平均功率应为应为虽虽然然调调频频波波的的边边频频分分量量有有无无数数多多个个，但但是是，对对于于任任一一给给定定的的mf值值，高高到到一一定定次次数数的的边边频频分分量量其其振振幅幅已已经经小小到到可可以以忽忽略略，以致滤除这些边频分量对调频波形不会产生显著的影响。以致滤除这些边频分量对调频波形不会产生显著的影响。二、带宽二、带宽通通常常规规定定：凡凡是是振振幅

10、幅小小于于未未调调制制载载波波振振幅幅的的1(或或10，根根据据不不同同要要求求而而定定)的的边边频频分分量量均均可可忽忽略略不不计计，保保留留下下来来的的频频谱分量就确定了调频波的频带宽度。谱分量就确定了调频波的频带宽度。如如果果将将小小于于调调制制载载波波振振幅幅l0的的边边频频分分量量略略去去不不计计，则则频频谱谱宽度宽度BW可由下列近似公式求出：可由下列近似公式求出：在实际应用中也常区分为：在实际应用中也常区分为：从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带宽度从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：与调制指数有密切的关系。总的规

11、律是：调制指数越大，应当调制指数越大，应当考虑的边频分量的数目就越多，无论对于调频还是调相均是如考虑的边频分量的数目就越多，无论对于调频还是调相均是如此。此。这是它们共同的性质。这是它们共同的性质。但是，由于调频与调相制与调制频率但是，由于调频与调相制与调制频率F的关系不同，仅当的关系不同，仅当F变变化时，它们的频谱结构和频带宽度的关系就互不相同。化时，它们的频谱结构和频带宽度的关系就互不相同。调频调频调相调相对于调频制，仅当对于调频制，仅当F变化时，在常用的宽带调频制中，频率分变化时，在常用的宽带调频制中，频率分量随量随mf变化而变化，但同时带宽基本恒定。因此又把调频叫变化而变化，但同时带宽

12、基本恒定。因此又把调频叫做恒定带宽调制。做恒定带宽调制。对于调相制，仅当对于调相制，仅当F变化时，频率分量不变，但带宽变化。变化时，频率分量不变，但带宽变化。特别是特别是F增加时，带宽增加。对于增加时，带宽增加。对于Fmin Fmax而言，而言，Fmax决决定总的带宽，低端频率分量的频谱利用率不高定总的带宽，低端频率分量的频谱利用率不高。因此，模拟。因此，模拟通信系统中调频制要比调相制应用得广泛。通信系统中调频制要比调相制应用得广泛。End下面分析一下含多个频率成分信号调制的调频信号的频谱，下面分析一下含多个频率成分信号调制的调频信号的频谱，以双频信号为例以双频信号为例此时增加了许多组合频率，

13、使频谱组成大为复杂。因此，调频此时增加了许多组合频率，使频谱组成大为复杂。因此，调频与调相制属于非线性调制。与调相制属于非线性调制。8.3.1 直接调频原理直接调频原理8.3.2 间接调频原理间接调频原理产生调频信号的电路叫调频器。对它有四个主要要求产生调频信号的电路叫调频器。对它有四个主要要求（1）已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。）已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。（2）未调制时的载波频率，即已调波的中心频率有一定的稳）未调制时的载波频率，即已调波的中心频率有一定的稳定度（视应用场合不同而有不同的要求）。定度（视应用场合不同而有不同的要求）。（3）最大频移与调制频率无关。）最大

14、频移与调制频率无关。（4）无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。）无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：用调制信号直接控制载波的瞬时频率用调制信号直接控制载波的瞬时频率直接调频。直接调频。由调相变调频由调相变调频间接调频。间接调频。直接调频的基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的直接调频的基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或瞬时频率。因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去控制它们，并从而使载波振荡瞬参数，只要能够用调制信号去

15、控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，都可以完成直接调频时频率按调制信号变化规律线性地改变，都可以完成直接调频的任务。的任务。如如果果载载波波由由LC自自激激振振荡荡器器产产生生，则则振振荡荡频频率率主主要要由由谐谐振振回回路路的的电电感感元元件件和和电电容容元元件件所所决决定定。因因此此，只只要要能能用用调调制制信信号号去去控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位借助于调相器得到调频波借助于调相器得到调频波借助于调相器得到调频波借助于调相器得到调频波8.4.1 基本原理基本原

16、理8.4.2 电路分析电路分析变容二极管的结电容变容二极管的结电容 与反向电压与反向电压 的关系为的关系为式中，式中，为为PN结的势垒电压（内建电势差）；结的势垒电压（内建电势差）；为为 时时的结电容；的结电容；为系数。为系数。上图表示变容管结电容随反向电压变化的关系曲线。上图表示变容管结电容随反向电压变化的关系曲线。加到变容管上的反向电压包括直流偏压加到变容管上的反向电压包括直流偏压 和和调调制制信信号号电电压压 ，如图如图(b)所示，即所示，即此处假定调制信号为单音频简谐信号。结电容在此处假定调制信号为单音频简谐信号。结电容在 的控制的控制下随时间发生变化，如图下随时间发生变化，如图(c)

17、所示。所示。变容二极管调频电路变容二极管调频电路+-在在图图中中，虚虚线线左左边边是是典典型型的的正正弦弦波波振振荡荡器器，右右边边是是变变容容管管电电路。加到变容管上的反向偏压为路。加到变容管上的反向偏压为式中，式中，是反向直流偏压。是反向直流偏压。图图中中，是是变变容容管管与与 回回路路之之间间的的耦耦合合电电容容，同同时时起起到到隔隔直直流流的的作作用用；为为对对调调制制信信号号的的旁旁路路电电容容；是是高高频频扼扼流流圈圈，但但让调制信号通过。让调制信号通过。把把受受到到调调制制信信号号控控制制的的变变容容二二极极管管接接入入载载波波振振荡荡器器的的振振荡荡回回路路，如如图图上上所所示

18、示，则则振振荡荡频频率率亦亦受受到到调调制制信信号号的的控控制制。适适当当选选择择变变容容二二极极管管的的特特性性和和工工作作状状态态，可可以以使使振振荡荡频频率率的的变变化化近似地与调制信号成线性关系。这样就实现了调频。近似地与调制信号成线性关系。这样就实现了调频。下图是等效电路。图中下图是等效电路。图中 表示加有反向电压表示加有反向电压的变容二极管电容。的变容二极管电容。当当调调制制信信号号 时时，变变容容二二极极管管结结电电容容为为常常数数 ，它它对对应应于于反反向向直直流偏压流偏压 的结电容，得的结电容，得这时，振荡回路总电容为这时，振荡回路总电容为当调制信号为单音频简谐信号，即当调制

19、信号为单音频简谐信号，即时，变容二极管结电容随时间变化，可以得到这时的结电容为时，变容二极管结电容随时间变化，可以得到这时的结电容为令令 ，这里的，这里的m称为调制深度。于是，上式可化为称为调制深度。于是，上式可化为由调制信号所引起的振荡回路总电容变化量：由调制信号所引起的振荡回路总电容变化量：由由 所引起的频率变化为所引起的频率变化为令P是变容二极管与振荡回路之间的接入系数。而是变容二极管与振荡回路之间的接入系数。而此处该式说明，瞬时频率的变化中，含有该式说明，瞬时频率的变化中，含有a）与调制信号成线性关系的成分，其最大频移为）与调制信号成线性关系的成分，其最大频移为 b）与调制信号的二次、

20、三次谐波成线性关系的成分，其）与调制信号的二次、三次谐波成线性关系的成分，其最大频移分别为最大频移分别为c）中心频率相对于未调制时的载波频率产生的偏移为）中心频率相对于未调制时的载波频率产生的偏移为二次非线性失真系数为二次非线性失真系数为三次非线性失真系数为三次非线性失真系数为总的非线性失真系数为总的非线性失真系数为为了使调制线性良好，应尽可能减小为了使调制线性良好，应尽可能减小f2和和f3，亦即减小，亦即减小k2和和k3。为了使中心频率稳定度尽量少受变容二极管的影响，就应尽可为了使中心频率稳定度尽量少受变容二极管的影响，就应尽可能减小能减小f0。从式（）至式（）诸式可以看出，如果选取较小。从

21、式（）至式（）诸式可以看出，如果选取较小的的m值（即调制信号振幅较小，或者说变容二极管应用于曲线值（即调制信号振幅较小，或者说变容二极管应用于曲线比较窄的范围内），则非线性失真以及中心频率偏移均很小。比较窄的范围内），则非线性失真以及中心频率偏移均很小。但是，有用频偏也同时减小。为了兼顾频偏和非线性失真的要但是，有用频偏也同时减小。为了兼顾频偏和非线性失真的要求，常取。求，常取。从以上各式还可看出，若选取从以上各式还可看出，若选取=1，则二次、三次非线性失真，则二次、三次非线性失真系数以及中心频率偏移均可为零。这是预料之中的结论。系数以及中心频率偏移均可为零。这是预料之中的结论。需要强调指出，

22、以上讨论的是相对于回路总电容需要强调指出，以上讨论的是相对于回路总电容C很小很小（即频偏很小）的情况。如果比较大，这时式（）不再（即频偏很小）的情况。如果比较大，这时式（）不再成立，所以最后得出的结论将与上面有所不同。成立，所以最后得出的结论将与上面有所不同。经过分析知道（参看附录），在大频偏情况下，只有当经过分析知道（参看附录），在大频偏情况下，只有当=2 时，才可能真正实现没有非线性失真的调频时，才可能真正实现没有非线性失真的调频这就是说，在小频偏情况，选择这就是说，在小频偏情况，选择=1的变容二极管即可近的变容二极管即可近似地实现线性调频；而在大频偏情况，必须选择接近似地实现线性调频；而

23、在大频偏情况，必须选择接近=2的超突变结变容二极管，才能使调制具有良好的线性。的超突变结变容二极管，才能使调制具有良好的线性。直接调频的主要优点是可以获得较大的频偏，但是中心频率的稳定性直接调频的主要优点是可以获得较大的频偏，但是中心频率的稳定性（主要是长期稳定性）较差。（主要是长期稳定性）较差。在某些情况下，对中心频率的稳定度提出了比较严格的要求。例如，在在某些情况下，对中心频率的稳定度提出了比较严格的要求。例如，在88108 MHz(波段的调频电台，为了减小邻近电台间的相互干扰，通波段的调频电台，为了减小邻近电台间的相互干扰，通常规定各电台调频信号中心频率的绝对稳定度不劣于常规定各电台调频

24、信号中心频率的绝对稳定度不劣于2kHz。若中心频。若中心频率为率为100 MHz，这就意味着其相对频率稳定度不劣于，这就意味着其相对频率稳定度不劣于210-5。这种稳定。这种稳定度要求，变容二极管调频无法达到。度要求，变容二极管调频无法达到。目前，稳定中心频率常采用以下三种方法：目前，稳定中心频率常采用以下三种方法：1）对石英晶体振荡器进行直接调频；）对石英晶体振荡器进行直接调频；2）采用自动频率控制电路；）采用自动频率控制电路；3）利用锁相环路稳频。第二、三种方法将在第）利用锁相环路稳频。第二、三种方法将在第10章介绍。章介绍。从第从第6章已知，晶体振荡器有两种类型。一种是工作在石英晶体的串

25、联谐振频率上，章已知，晶体振荡器有两种类型。一种是工作在石英晶体的串联谐振频率上，晶体等效为一个短路元件，起着选频作用。另一种是工作于晶体的串联与并联谐晶体等效为一个短路元件，起着选频作用。另一种是工作于晶体的串联与并联谐振频率之间，晶体等效为一个高品质因数的电感元件，作为振荡回路元件之一。振频率之间，晶体等效为一个高品质因数的电感元件，作为振荡回路元件之一。通常是利用变容二极管控制后一种晶体振荡器的振荡频率来实现调频。通常是利用变容二极管控制后一种晶体振荡器的振荡频率来实现调频。变容二极管接入振荡回路有两种方式。变容二极管接入振荡回路有两种方式。一种是与石英晶体相串联，另一种是与石英晶体相并

26、联。一种是与石英晶体相串联，另一种是与石英晶体相并联。无论哪一种接入方式，当变容二极管的结电容发生变化时，都引起晶体的等效电无论哪一种接入方式，当变容二极管的结电容发生变化时，都引起晶体的等效电抗发生变化。在变容二极管与石英晶体相串联的情况下，变容管结电容的变化，抗发生变化。在变容二极管与石英晶体相串联的情况下，变容管结电容的变化，主要是使晶体串联谐振频率发生变化，从而引起石英晶体的等效电抗的大小变化；主要是使晶体串联谐振频率发生变化，从而引起石英晶体的等效电抗的大小变化；当变容二极管与石英晶体相并联时，变容二极管结电容的变化，主要是使晶体的当变容二极管与石英晶体相并联时，变容二极管结电容的变

27、化，主要是使晶体的并联谐振频率发生变化，这也会引起晶体的等效电抗的大小发生变化。并联谐振频率发生变化，这也会引起晶体的等效电抗的大小发生变化。总之，如果用调制信号控制变容二极管的结电容，由于石英晶体的等效电抗也受总之，如果用调制信号控制变容二极管的结电容，由于石英晶体的等效电抗也受到控制，因而亦使振荡频率受到调制信号的控制，即获得了调频信号。但所产生到控制，因而亦使振荡频率受到调制信号的控制，即获得了调频信号。但所产生的最大相对频移很小，约只有的最大相对频移很小，约只有10-4数量级。数量级。变容二极管与晶体并联联接方式有一个较大的缺点，就是变容管参数的不稳定性变容二极管与晶体并联联接方式有一

28、个较大的缺点，就是变容管参数的不稳定性直接严重地影响调频信号中心频率的稳定度。因而用得比较广泛的还是变容管与直接严重地影响调频信号中心频率的稳定度。因而用得比较广泛的还是变容管与石英晶体相串联的方式。石英晶体相串联的方式。最后指出，对晶体振荡器进行调频时，由于振荡回路中引入了变容二极管，因此最后指出，对晶体振荡器进行调频时，由于振荡回路中引入了变容二极管，因此频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器有所降低。一般，其短期频率稳定度达到频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器有所降低。一般，其短期频率稳定度达到10-6数量级，长期频率稳定度达到数量级，长期频率稳定度达到10-5数量级。数量级。8.8.1 相

29、位鉴频器的工作原理相位鉴频器的工作原理8.8.2 相位鉴频器回路参数选择相位鉴频器回路参数选择第一类鉴频方法第一类鉴频方法利利用用回回路路相相位位频频率率特特性性实实现现调调幅幅调调频频波形变换波形变换abab-+-c图8.8.1 相位鉴频器原理电路初初级级回回路路的的C1、L1和和次次级级回回路路C2、L2均均调调谐谐于于调调频频波波中中心心频频率率f0,完完成成波波形形变变换换，将将等等幅幅调调频频波波变变换换成成幅幅度度随随瞬瞬时时频频率率变变化化的的调调频频波波(调调幅幅调频波调频波)。D1、R、C3和和D2、R、C3组组成成上上下下两两个个振振幅幅检检波波器器，特特性性完完全全相相同

30、同，将将振幅的变化检测出来。振幅的变化检测出来。+abab-+-c对高频对高频C2、C3、C4的电抗远小于负载电阻的电抗远小于负载电阻R，因此有：，因此有：1212221VVVVVabbcD&+-=+=1212121VVVVVabacD&+=+=abab-+-c一个检波器的输入是两电压之和一个检波器的输入是两电压之和另一个检波器输入是两电压之差另一个检波器输入是两电压之差只要处于耦合回路的通频带只要处于耦合回路的通频带范围内，当调频波频率变化范围内，当调频波频率变化时，两电压振幅都是恒定不时，两电压振幅都是恒定不变的，但它们之间相位关系变的，但它们之间相位关系随频率而变化。随频率而变化。图8.

31、8.2 次级回路的等效电路ab+-+12-+在次级产生的感应电动势为：在次级产生的感应电动势为：取其中负号有：取其中负号有：假设初、次级回路假设初、次级回路Q值较高，耦合较弱，则原电路等效为下图：值较高，耦合较弱，则原电路等效为下图：-121VLMVs&-=1IMjVs&=w其中其中X2=XL2-XC2是次级回路总阻抗，可正可负，还可为零。是次级回路总阻抗，可正可负，还可为零。这取决于信号频率。这取决于信号频率。次级回路电压为：次级回路电压为：设输入信号频率为设输入信号频率为f，则有：，则有：1）当f=f0时有X2=0即：2）当f f0时有X203）当f f0时有X20结论：结论：输输入入信信

32、号号频频率率等等于于、大大于于、小小于于谐谐振振频频率率时时，次次级级输输出出电压的相位分别超前初级电压相位电压的相位分别超前初级电压相位 、图8.8.3 相位鉴频器矢量图检波器的输出电压的振幅正比于检波器的输出电压的振幅正比于VD1、VD2的振幅，因此鉴频器的振幅，因此鉴频器输出电压为输出电压为000所以有：所以有：经证明，得鉴频特性的数学表示式经证明，得鉴频特性的数学表示式式中显然，鉴频特性主要取决于上式。显然，鉴频特性主要取决于上式。图8.8.4 对应于不同耦合因数的鉴频特性曲线从该曲线可以大致看出，鉴频特性曲线的峰值大约发生在从该曲线可以大致看出，鉴频特性曲线的峰值大约发生在 处。已知

33、广义失谐表示式为处。已知广义失谐表示式为得得由上式，根据所选择的由上式，根据所选择的值、中心频率值、中心频率f0及所允许的最大频移及所允许的最大频移f，求出回路的品质因数，求出回路的品质因数QL。根据式。根据式=k QL 便求出初次级回便求出初次级回路之间的耦合系数路之间的耦合系数 相位鉴频器中，输入信号振幅的变化必将使输出电压大小相位鉴频器中，输入信号振幅的变化必将使输出电压大小发生变化。这一点不难从图所示的矢量图的分析看出。发生变化。这一点不难从图所示的矢量图的分析看出。因此，噪声、各种干扰以及电路频率特性的不均匀性所引因此，噪声、各种干扰以及电路频率特性的不均匀性所引起的输入信号的寄生调

34、幅，都将直接在相位鉴频器的输出信号起的输入信号的寄生调幅，都将直接在相位鉴频器的输出信号中反映出来。为了去掉这种虚假信号，就必须在鉴频之前预先中反映出来。为了去掉这种虚假信号，就必须在鉴频之前预先进行限幅。进行限幅。能否对相位鉴频器的电路作某些改动来获得一定的限幅作能否对相位鉴频器的电路作某些改动来获得一定的限幅作用，以省掉限幅器呢？为了回答这个问题，需要从一个新的观用，以省掉限幅器呢？为了回答这个问题，需要从一个新的观点对相位鉴频器进行深入一步的分析。点对相位鉴频器进行深入一步的分析。上式说明，只要输入电压的振幅不变，则两个包络检波器上式说明，只要输入电压的振幅不变，则两个包络检波器的输入电

35、压之和保持不变，因而检波器的输出电压之和也保持的输入电压之和保持不变，因而检波器的输出电压之和也保持不变，而与瞬时频率的变化无关。亦即和电压只反映输入调频不变，而与瞬时频率的变化无关。亦即和电压只反映输入调频波振幅的变化。波振幅的变化。可以设想，若能设法抑制和电压的变化，使之保持恒定，可以设想，若能设法抑制和电压的变化，使之保持恒定，当然也就意味着消除了调频波振幅的变化，或者说起到了限幅当然也就意味着消除了调频波振幅的变化，或者说起到了限幅的作用。这样一来，检波器输出电压之差（以下简称的作用。这样一来，检波器输出电压之差（以下简称“差电压差电压”）也就只单纯地反映瞬时频率的变化，从而去掉了寄生

36、调幅）也就只单纯地反映瞬时频率的变化，从而去掉了寄生调幅造成的虚假信号。比例鉴频器正是根据上述思路，对相位鉴频造成的虚假信号。比例鉴频器正是根据上述思路，对相位鉴频器加以改进而得到的。器加以改进而得到的。在在电电路路参参数数相相同同的的条条件件下下，比比例例鉴鉴频频器器的的输输出出只只有有相相位位鉴鉴频频器器的的一一半半。可可以以说说，比比例例鉴鉴频频器器的的限限幅幅作作用用是是以以降降低低输输出出为为代代价价的。的。但但是是，比比例例鉴鉴频频器器还还有有另另一一优优点点，这这就就是是，它它本本身身可可以以提提供供一一个适合于自动增益控制的电压，而相位鉴频器则不能。个适合于自动增益控制的电压，而相位鉴频器则不能。不不过过，相相位位鉴鉴频频器器也也有有自自己己的的优优点点，除除了了输输出出比比比比例例鉴鉴频频器器要要大一倍外，它的另一优点是线性要更好一些。大一倍外，它的另一优点是线性要更好一些。