鉴频器与鉴相器共20页

鉴相器原理及分类更新于2010-05-13 03:52:41 文章出处:与非网鉴相器取样鉴频鉴相器-原理特性使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路。

表示其间关系的函数称为鉴相特性。

鉴相器是锁相环的基本部件之一，也用于调频和调相信号的解调。

常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等。

鉴相器特性用ud(t)＝kdf【θe(t)】表示。

式中kd为鉴相器的增益系数；θe(t)＝θ1(t)－θ2(t)，表示两个输入信号之间的相位差。

函数f【·】表示鉴相特性，它反映鉴相器的输出电压ud(t)与相位差的关系。

常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等。

鉴相器-分类鉴相器可以分为模拟鉴相器和数字鉴相器两种。

二极管平衡鉴相器是一种模拟鉴相器。

两个输入的正弦信号的和与差分别加于检波二极管，检波后的电位差即为鉴相器的输出电压。

其鉴相特性通常为余弦型的。

鉴频鉴相器是一种数字鉴相器。

两个输入信号是脉冲序列，其前沿（或后沿）分别代表各自的相位。

比较这两个脉冲序列的频率和相位即可得到与相位差有关的输出。

这种鉴相器的鉴相特性为锯齿形。

因它兼具鉴频作用，故称鉴频鉴相器二极管平衡鉴相器这是一种模拟鉴相器，原理电路如图1。

二极管D1、D2和C1R1、C2R2构成两个峰值检波器。

两个输入的正弦信号u1(t)=U1sin(ωt+θ1)、u2(t)＝U2sin(ωt+θ2)的和与差分别加于检波二极管D1和D2，检波后的电压差即为鉴相器的输出电压ud。

当U2U1时,ud∝U1cos(θ1－θ2)。

在这种情况下,它的鉴相特性是余弦型的(图2a)。

鉴频鉴相器这是一种数字鉴相器。

两个输入信号是脉冲序列，其前沿(或后沿)分别代表各自的相位。

比较这两个脉冲序列的频率和相位即可得到与相位差有关的输出。

图3是一种鉴频鉴相器的框图。

比相器可由触发器构成。

当两个输入信号u1和u2同频同相时,触发器没有输出,充电电流等于零。

当u1脉冲序列超前于u2时，触发器产生一个其宽度与相位差成正比的正脉冲，充电电路被充电，其输出电压为正值，大小与充电脉冲宽度成正比。

鉴频器工作原理
鉴频器是一种用于测定信号频率的仪器，下面将介绍其工作原理。

鉴频器的工作原理基于振荡原理和电路的共振现象。

鉴频器通常由一个LC振荡电路和一个检波器构成。

LC振荡电路包括一个电感器和一个电容器，当给电路加以直流电源时，电感器和电容器会相互作用，形成一个谐振电路。

此时，当输入信号与谐振频率相等或非常接近时，电路中将会产生较大的交流电流。

然后，检波器将交流电流转换为直流电压进行测量。

检波器通常采用二极管，当交流电流通过二极管时，二极管将只允许电流的一个方向通过，并将其转换为相应的直流电压。

通过测量这个直流电压的大小，我们可以确定输入信号的频率。

鉴频器的精确度和灵敏度取决于振荡电路的谐振频率和检波器的性能。

因此，在设计鉴频器时需要考虑到振荡电路的参数选择以及检波器的特性。

一般来说，使用高质量的电感器和电容器可以提高鉴频器的精确度和灵敏度。

总结来说，鉴频器通过电路的振荡和共振现象，将输入信号转换为交流电流，并通过检波器将其转换为直流电压进行测量，从而确定信号的频率。

任务4-7 鉴频与鉴相4-6-1资讯准备任务描述1．了解鉴频的概念、方法及鉴频的主要技术要求；2．理解各类鉴频电路的组成、工作原理、分析方法及主要特点。

资讯指南导学材料 一、鉴频方法综述调频信号解调又称为频率检波，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，简称鉴频。

它是把调频信号的频率)()(t t c ωωω∆+=与载波频率c ω比较，得到频差)()(t f t m ωω∆=∆，从而实现频率检波。

1．鉴频的方法鉴频的方法很多，其工作原理都是将输入的调频信号进行特定的变换，使变换后的波形包含反映瞬时频率变化的量，再通过低通滤波器滤波就可以得到原调制信号。

常用的鉴频方法有以下几种：(1)斜率鉴频器它先将输入等幅的调频波通过线性网络进行频率-幅度变换，得到振幅随瞬时频率变化的调频波，然后用包络检波器将信号的振幅变化取出来；其输出信号就是原调制信号。

(2)相位鉴频器它先将输入等幅的调频波通过线性网络进行频率-相位变换，得到附加相位随瞬时频率变化的调频波，然后用鉴相器将它的附加相移变化取出来，其输出信号就是原调制信号。

(3)脉冲计数式鉴频器它先将输入等幅的调频波通过非线性变换网络进行波形变换，得到数目与瞬时频率成正比、但幅度和形状相同的调频脉冲序列，然后将信号通过低通滤波器，其输出信号就是原调制信号。

2．鉴频器的主要技术要求鉴频器的输出电压u o随输入调频的瞬时频率f的变化特性称为鉴频特性。

为了实现不失真的解调，u o应与f成线性关系，即鉴频特性曲线应为一条直线。

但是，实际的鉴频特性往往是一条曲线，所以它只能在有限频率范围内实现线性鉴频。

图4-6-1为一典型的鉴频特性曲线，由于该曲线与英文字母“S”相似，故又称为S曲线。

由图可以看出，对应于调频波的中心频率f c，输出电压u o=0；当信号频率向左右偏离时，u o分别为正负值。

图4-6-1 鉴频特性曲线对鉴频器主要技术要求有：(1)鉴频特性为线性鉴频电路输出低频解调电压与输入调频信号瞬时频偏的关系称为鉴频特性，理想的鉴频特性应是线性的。

鉴相器开放分类：电子电子技术电子术语通信编辑词条分享英文名：phasedetector鉴相器，顾名思义，就是能够鉴别出输入信号的相差的器件。

它是PLL，即锁相环的重要组成部分。

锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路。

表示其间关系的函数称为鉴相特性。

鉴相器是锁相环的基本部件之一，也用于调频和调相信号的解调。

常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等。

鉴相器特性用u d(t)＝k d f【θe(t)】表示。

式中k d为鉴相器的增益系数；θe(t)＝θ1(t)－θ2(t)，表示两个输入信号之间的相位差。

函数f【²】表示鉴相特性，它反映鉴相器的输出电压u d(t)与相位差的关系。

常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等。

鉴相器鉴相器可以分为模拟鉴相器和数字鉴相器两种。

二极管平衡鉴相器是一种模拟鉴相器。

两个输入的正弦信号的和与差分别加于检波二极管，检波后的电位差即为鉴相器的输出电压。

其鉴相特性通常为余弦型的。

鉴频鉴相器是一种数字鉴相器。

两个输入信号是脉冲序列，其前沿（或后沿）分别代表各自的相位。

比较这两个脉冲序列的频率和相位即可得到与相位差有关的输出。

这种鉴相器的鉴相特性为锯齿形。

因它兼具鉴频作用，故称鉴频鉴相器二极管平衡鉴相器这是一种模拟鉴相器，原理电路如图1。

二极管D1、D2和C1R1、C2R2构成两个峰值检波器。

两个输入的正弦信号u1(t)=U1sin(ωt+θ1)、u2(t)＝U2sin(ωt+θ2) 的和与差分别加于检波二极管D1和D2，检波后的电压差即为鉴相器的输出电压u d。

当U2U1时,u d∝U1cos(θ1－θ2)。

在这种情况下,它的鉴相特性是余弦型的(图2a)。

鉴相器鉴频鉴相器这是一种数字鉴相器。

两个输入信号是脉冲序列，其前沿(或后沿)分别代表各自的相位。

比较这两个脉冲序列的频率和相位即可得到与相位差有关的输出。

鉴频鉴相器原理鉴频鉴相器是通信、雷达、导航等电子系统中常用的部件，其作用是检测频率和相位差，以便对信号进行精确的调制、解调或同步处理。

本文将详细介绍鉴频鉴相器的工作原理。

一、鉴频鉴相器的基本原理鉴频鉴相器基于相位比较原理，通过比较两个输入信号的相位差来检测其频率差或相位差。

当两个信号的频率或相位存在差异时，鉴频鉴相器会产生一个误差信号，该信号的幅度和极性取决于频率或相位差异的大小和方向。

误差信号可以进一步用于控制系统的频率或相位，使其与参考信号同步。

二、鉴频鉴相器的分类根据工作原理和应用场景，鉴频鉴相器可分为模拟鉴频鉴相器和数字鉴频鉴相器两大类。

1. 模拟鉴频鉴相器模拟鉴频鉴相器采用模拟电路实现，通常由RC电路、运算放大器、滤波器等元件组成。

其工作原理是利用RC电路的充放电特性，将频率或相位差转换为电压信号。

该电压信号经过运算放大器和滤波器处理后，输出误差信号。

模拟鉴频鉴相器的优点是简单、易于实现，但精度和稳定性相对较低。

2. 数字鉴频鉴相器数字鉴频鉴相器采用数字信号处理技术实现，通常由AD转换器、FPGA或DSP等硬件组成。

其工作原理是将输入信号进行采样和量化，然后通过数字算法比较两个信号的频率和相位差。

数字鉴频鉴相器的优点是精度高、稳定性好，能够实现复杂的调制和解调算法，但成本较高，且需要专业的数字信号处理技术。

三、鉴频鉴相器的应用1. 通信系统在通信系统中，鉴频鉴相器常用于载波同步、位同步等场合。

在数字通信中，鉴频鉴相器可用于解调数字信号，提取数据；在模拟通信中，鉴频鉴相器可用于提取载波频率，实现载波同步。

2. 雷达系统在雷达系统中，鉴频鉴相器可用于检测目标回波的频率和相位差，实现精确的距离和速度测量。

通过比较发射信号和接收信号的频率和相位差，可以计算出目标的距离和速度信息。

3. 导航系统在导航系统中，鉴频鉴相器可用于接收和处理GPS、北斗等卫星信号。

通过比较接收信号和本地复制信号的频率和相位差，可以计算出接收机的位置信息和时间信息。

相位鉴频器一、相位鉴频原理鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。

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。

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。

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。

相位鉴频器鉴频方式是：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。

二、设计方案（一）应用软件：本次设计是在Multisim 软件下进行的，Multisim 软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA 工具软件，具有很强大的功能，Multisim 计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。

学员可以很好、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。

Multisim 仿真软件具有以下特点，直观的图形界面，丰富的元器件库，丰富的测试仪器，强大的仿真能力。

（二）工作原理及定性分析1、相位鉴频器原理图1互感耦合相位鉴频器的基本电路如图1所示是互感耦合相位鉴频器的基本电路，由调频-调幅调频变换电路和振幅检波器两部分组成。

调频-调幅调频变换电路是由双耦合回路组成，其初级11C L 和次级22C L 都调谐于输入调频波的中心频率c f ，为了实现调频-调幅调频变换，初级和次级之间采用两种耦合方式，一种是互感M 的耦合，即由1U 通过互感M 在次级产生ab U ,另一是通过电容c C 将1U 耦合到高频扼流圈L 上，因为4C 、c C 对高频可认为短路，这样就可以认为1U 全加在L 上。

另外，c 点为2L 的中心抽头，故变换电路送给检波器电压为振幅检波器是由二极管1D 、2D 和低通滤波器3RC 、4RC 组成。