鉴相器
一、鉴相器的简介
鉴相器,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、鉴相器的原理
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。
三、鉴相器的分类
模拟鉴相器
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。
样鉴相器
由取样器和保持电路两部分组成。4个二极管构成取样器,电容器Cd构成保持电路。当被鉴相信号u0(f0,θ0)的频率f0正好等于取样脉冲
ui(fi,θi)的频率fi的整数倍时,每次取样的电压值相等。鉴相器的输出电压ud为保持电容器Cd上的直流电压。当f0厵nfi时,每次取样的电压值不等,输
出电压ud为阶梯形的交流电压。取样鉴相器输出的电压和相位差成正弦关系。
相乘型鉴相器
包括双平衡差分模拟鉴相器,电流比率模拟相乘器等。
门鉴相器:包括或门,异或门,与非门,或非门,异或非门等。
四、基本原理
在比相的信号虽然经过了一系列处理,但仍可能含有干扰信号。其信号的特点:
1.噪声的影响在转变成方波后只存在于理想方波的前后沿附近,而高低电平 中 间部分不受噪声影响;
2.被鉴相信号的频率一致,而且存在一定的相位差,使两路信号的沿互相错开 ,每一路受噪声影响的前后沿正好对应于另一路不受影响的电平部分。
而一般的鉴相器都没有抑制噪声的能力,即使是一点小的抖动也将导致鉴相的失败。故本设计利用触发器的边沿触发和锁存功能设计了高抗噪声数字鉴相器,采用VHDL语言编制调试了鉴相器功能。
鉴相器工作原理
五、用途
电视机,VCD,DVD,录像机,摄录机,各种通讯接收机,测试仪器等等;在其他领域,如通讯,雷达,航天,航海,测量,计算机,红外技术,激光,原子能,马达控制,地质等等获得了广泛的应用。
以上是鉴相器的简介、鉴相器的原理、鉴相器的分类和基本原理以及用途内容。这些都是鉴相器的基本知识,希望能对广大工程师有比较大的帮助和借鉴作
用。
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