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鉴频器 更新时间:2017-04-20 09:47

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鉴频器(frequency detector)是输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途可分为两类。第一类用于调频信号的解调。常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。第二类用于频率误差测量,如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对这类电路的零点漂移限制较严,对非线性失真和噪声门限则要求不高。

简介

使输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途分为两类:一类用于调频信号的解调,常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。另一类用于频率误差测量,如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对这类电路的零点漂移限制较严,对非线性失真和噪声门限则要求低。斜率鉴频器的电路比较简单,但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线,因而鉴频特性的线性较差。相位鉴频器鉴频特性的线性较好,鉴频灵敏度也较高。

工作原理

实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类,第一类是调频 -- 调幅调频变换型。这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频波,然后用振幅检波器进行振幅检波。第二类是相移乘法鉴频型。这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波,其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关系,然后将调相调频波与原调频波进行相位比较,通过低通滤波器取出解调信号。因为相位比较器通常用乘法器组成,所以称为相移乘法鉴频。第三类是脉冲均值型。这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相同的单极性等幅脉冲序列,然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值,这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。鉴频器是一种具有移相鉴频特性的的陶瓷滤波元件,主要用在电视机或录像机的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鉴频器电路中。它分为平衡型和微分型两种类型,前者用于同步鉴相器作平衡式鉴频解调,后者用于差分峰值鉴频器作差动

微分式鉴频解调。德键调频音频窄带型JTCV10.7M系列贴片鉴频器,搭配多种IC应用于FM程序检验,转换频率为有用的音频信号。

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,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。

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。

鉴相电路通常分为模拟电路型和数字电路型两大类。而在集成电路系统中,常用的电路有乘积型鉴相和门电路鉴相。鉴相器除了用于解调调相波外,还可构成移相鉴频电路。特别是在锁相环路中作为主要组成部分得到了广泛的应用。

鉴频器分类

斜率鉴频器

其中,晶体管和LC回路实质上是一个调谐放大器,但回路的谐振频率f0与已调频信号的中心频率fc是失谐的。一旦已调频信号的瞬时频率发生变化,放大器就输出一个与之相对应的调幅-调频波。经二极管检波处理,即可在负载RL上得到与原调制信号变化规律相同的输出。斜率鉴频器的电路比较简单,但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线,因而鉴频特性的线性较差。

相位鉴频器

初、次级回路均调谐在调频波的中心频率fc上,即f0=fc。电容 C0将初级电压u1耦合到次级线圈的中心抽头上,使加在检波二极管D1、D2上的电压分别为和鉴频器的输出电压u则是检波负载R4和 R3上的电压之差。初、次级的电压u1和u2之间的相位差随调频波的瞬时频率而变化。当瞬时频率f=fc时,u2比u1滞后90°,但|UD1|=|UD2|,这时,鉴频器输出为零。当f>fc时,u2滞后于u1的相角小于90°,|UD1|<|UD2|,鉴频器的输出大于零。当f|UD2|),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。

相位鉴频器包括两大部分:频相变换器与相位检波器。频相变换器是由电容耦合(CM)双调谐回路所组成,它的作用是将输入调频波V12的瞬时频率变化转化成Vab的相位变化。

相位检波器又分成两部分:首先是在耦合回路的次极进行电压的矢量迭加,将Vab相对于V12的相差的变化转化成合成电压VD幅值的变化,这就把调频波瞬时频率的变化进一步转化成VD的包络变化,而后通过两个包络检波器,采用差动输出取出低频调制信号V0。

陶瓷鉴频器

是一种具有移相鉴频特性的陶瓷滤波元件,主要用在电视机或录像机的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鉴频器电路中。它分为平衡型和微分型两种类型,前者用于同步鉴相器作平衡式鉴频解调,后者用于差分峰值鉴频器作差动微分式鉴频解调。

陶瓷鉴频器的文字符号和电路图形符号与陶瓷滤波器同。用于电视机或录像机中的陶瓷鉴频器有JT4.5MD、JT5.5MB、JT6.0MB、JT6.5MD、JT6.5MB2、CDA6.5MC、CDA6.5MD等型号。用于FM调整收音机中的陶瓷鉴频器有JT10.7MG3等型号。

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