相位鑒頻器--FM信號的解調電路

圖5.5-26為電感耦合相位鑒頻器。L1C1和L2C2分別為一次、二次回路，它們都調諧在輸入FM信號的載頻WC上，即FO=FCO一次、二次之間有兩種耦合：一是L1、L2之間的互感耦合；一是通過(guò)電容CO（對輸入信號頻率接近短路）的耦合。LA是高頻扼流圈，對輸入信號頻率接近開(kāi)路，用來(lái)為兩只二極管的平均電流提供通路。二極管VD1、VD2，電阻RL1、RL2和電容CL1、C2構成兩個(gè)對稱(chēng)的包絡(luò )檢波器。

輸入FM信號U1經(jīng)三極管放大后加到一次回路兩端的電壓為U1，根據圖中所標的電壓極性，實(shí)際加到上、下兩包絡(luò )檢波器的輸入信號電壓分別為：

上式說(shuō)明，U11和U12均由兩個(gè)電壓矢量合成。經(jīng)分析，U2與U1的相差將隨U1的瞬時(shí)頻率作相應的變化，其關(guān)系如圖5.5-26B所示，U2起前于U1一個(gè)角度φ。當輸入信號頻率F=FO時(shí)，φ=X/2；當FFO時(shí)，φX/2且隨F的增加，φ由X/2減小到零；當FFO時(shí)，φX/2且隨F的減小，φ由X/2增大到X。當φ變化時(shí)，信號U11、U12的振幅U11、U12也隨U1的瞬時(shí)頻率的變化而發(fā)生變化，因此，U11、U12變?yōu)榘j(luò )相差為180度的調頻調幅波。在兩個(gè)檢波器完全對稱(chēng)的情況下，輸出電壓UO反映了輸入信號U1瞬時(shí)頻率的變化，即檢取出原調制信號。

由于U2與U1之間的相位隨U1瞬時(shí)的變化而改變，因此，把這種鑒頻器叫作相位鑒頻器。與斜率鑒頻器相比，其優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)性較好，鑒頻跨導大。缺點(diǎn)是鑒頻帶寬較窄，常用于頻偏較小的調頻無(wú)線(xiàn)電接收設備中。

目前，在移動(dòng)通信中廣泛地應用電容耦合相位鑒頻器。圖5.5-27表示一個(gè)應用得比較普遍的實(shí)際電路。它與圖5.5-26A所示的電感耦合相位鑒頻器的主要區別為：一次、二次回路電感L1和L2是各自屏蔽的，相互之間無(wú)互感耦合，一次、二次之間是由CO和CC進(jìn)行耦合的；包絡(luò )檢波器采用二極管并聯(lián)檢波電路，RL為檢波器負載電阻，采用這種檢波電路時(shí)，二極管的平均電流已由RL構成通路，因此，可以省掉調頻扼流圈。CD對調頻起旁路作用。

根據圖中所標的電壓極性，實(shí)際加到上、下檢波器輸入端的信號電壓分別為：

上式說(shuō)明，同電感耦合相位鑒頻器一樣，電容耦合相位鑒頻器也可以將FM信號變換為調頻調幅信號。對低頻而言，CD可看成開(kāi)路，二次回路可看成短路，顯然，此時(shí)輸出電壓UO應為兩個(gè)包絡(luò )檢波器輸出解調電壓之差，即：UO=UO1-UO2

UO同樣反映了輸入FM信號瞬時(shí)頻率的變化規律。

電容耦合相位鑒頻器的優(yōu)點(diǎn)是：一次、二次回路的調諧與它們之間的耦合調整是互不影響的，因而調整比較容易。