FM信号的解调电路--相位鉴频器

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FM信号的解调电路--相位鉴频器
图5.5-26为电感耦合相位鉴频器。L1C1和L2C2分别为一次、二次回路，它们都调谐在输入FM信号的载频WC上，即FO=FCO一次、二次之间有两种耦合：一是L1、L2之间的互感耦合；一是通过电容CO（对输入信号频率接近短路）的耦合。LA是高频扼流圈，对输入信号频率接近开路，用来为两只二极管的平均电流提供通路。二极管VD1、VD2，电阻RL1、RL2和电容CL1、C2构成两个对称的包络检波器。



输入FM信号U1经三极管放大后加到一次回路两端的电压为U1，根据图中所标的电压极性，实际加到上、下两包络检波器的输入信号电压分别为：



上式说明，U11和U12均由两个电压矢量合成。经分析，U2与U1的相差将随U1的瞬时频率作相应的变化，其关系如图5.5-26B所示，U2起前于U1一个角度φ。当输入信号频率F=FO时，φ=X/2；当F﹥FO时，φ﹤X/2且随F的增加，φ由X/2减小到零；当F﹤FO时，φ﹥X/2且随F的减小，φ由X/2增大到X。当φ变化时，信号U11、U12的振幅U11、U12也随U1的瞬时频率的变化而发生变化，因此，U11、U12变为包络相差为180度的调频调幅波。在两个检波器完全对称的情况下，输出电压UO反映了输入信号U1瞬时频率的变化，即检取出原调制信号。
由于U2与U1之间的相位随U1瞬时的变化而改变，因此，把这种鉴频器叫作相位鉴频器。与斜率鉴频器相比，其优点是线性较好，鉴频跨导大。缺点是鉴频带宽较窄，常用于频偏较小的调频无线电接收设备中。
目前，在移动通信中广泛地应用电容耦合相位鉴频器。图5.5-27表示一个应用得比较普遍的实际电路。它与图5.5-26A所示的电感耦合相位鉴频器的主要区别为：一次、二次回路电感L1和L2是各自屏蔽的，相互之间无互感耦合，一次、二次之间是由CO和CC进行耦合的；包络检波器采用二极管并联检波电路，RL为检波器负载电阻，采用这种检波电路时，二极管的平均电流已由RL构成通路，因此，可以省掉调频扼流圈。CD对调频起旁路作用。



根据图中所标的电压极性，实际加到上、下检波器输入端的信号电压分别为：



上式说明，同电感耦合相位鉴频器一样，电容耦合相位鉴频器也可以将FM信号变换为调频调幅信号。对低频而言，CD可看成开路，二次回路可看成短路，显然，此时输出电压UO应为两个包络检波器输出解调电压之差，即：UO=UO1-UO2
UO同样反映了输入FM信号瞬时频率的变化规律。
电容耦合相位鉴频器的优点是：一次、二次回路的调谐与它们之间的耦合调整是互不影响的，因而调整比较容易。
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