各種相位鑒頻器的比較分析-8電子教案

1、學(xué)習(xí)情境詳細(xì)設(shè)計授課教師： 學(xué)習(xí)領(lǐng)域名稱： 電子電路的分析與應(yīng)用 學(xué)時數(shù)： 子領(lǐng)域高頻信號的發(fā)射和接收電路的分析與制作學(xué)習(xí)班級學(xué)習(xí)情境各種相位鑒頻器的比較分析建議學(xué)時3參考資源教材、課外讀物等教學(xué)方法 自主學(xué)習(xí)法、講授（PPT）教學(xué)設(shè)計 本學(xué)習(xí)任務(wù)首先通過自主學(xué)習(xí)，熟悉各種相位鑒頻器的實(shí)現(xiàn)模型，了解相位鑒頻器質(zhì)量指標(biāo)的基礎(chǔ)上，然后分組討論交流，分析比較各種相位鑒頻器的性能指標(biāo)。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過對典型的鑒頻電路的分析研究，認(rèn)識鑒頻電路的結(jié)構(gòu)及其工作原理，并能比較各種鑒頻器的差異，能根據(jù)實(shí)際需要合理地選用鑒頻電路。教學(xué)設(shè)計課程導(dǎo)入 調(diào)頻信號的解調(diào)稱為頻率檢波，也稱鑒頻；調(diào)相信號的解調(diào)稱為相位檢波，也稱

2、鑒相。它們的作用是分別從調(diào)頻信號和調(diào)相信號中檢出原調(diào)制信號。 （1）鑒頻特性。鑒頻電路的輸出電壓uo與輸入調(diào)頻信號瞬時頻率f之間的關(guān)系曲線稱為鑒頻特性曲線，如圖2所示。為了獲得理想的鑒頻效果，通常希望鑒頻特性曲線要陡峭且線性范圍大。 圖 鑒頻特性曲線 通常將鑒頻特性曲線在中心頻率fc處的斜率SD稱為鑒頻靈敏度（也稱鑒頻跨導(dǎo)），即SD的單位為VHz。鑒頻特性曲線越陡峭，SD就越大，表明鑒頻電路將輸入信號頻率變化轉(zhuǎn)換為電壓變化的能力就越強(qiáng)。 （2）鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法 鑒頻的方法很多，常用的方法可歸納為相位鑒頻器、比例鑒頻器、脈沖計數(shù)式鑒頻器和鎖相鑒頻器等多種。相位鑒頻器的實(shí)際電路如圖所示。輸入電路的初

3、級回路C1、L1和次級回路C2、L2均調(diào)諧于調(diào)頻波的中心頻率f0。它們完成波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時頻率變化的調(diào)頻波（即調(diào)幅調(diào)頻波）。D1、R、C3和D2、R、C3組成上、下兩個振幅檢波器，且特性完全相同，將振幅的變化檢測出來。圖 相位鑒頻器原理電路教學(xué)過程一、任務(wù)提出從調(diào)頻信號中取出原來的調(diào)制信號，稱為頻率檢波，又稱鑒頻。完成鑒頻功能的電路稱為鑒頻器。鑒頻可以分為斜率鑒頻器、相位鑒頻器、比例鑒頻器等其他形式的鑒頻器，本學(xué)習(xí)任務(wù)就是通過對鑒頻器性能指標(biāo)的比較，分析各種典型鑒頻器的工作原理，討論其的的性能特點(diǎn)。二、計劃準(zhǔn)備本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)是重在自主學(xué)習(xí)，必須首先對鑒頻器的整體功能有個

4、初步了解，然后對每一種類型的鑒頻器選擇一種典型的鑒頻電路進(jìn)行分析，得出該電路的性能指標(biāo)。最后對各分析所得的電路性能指標(biāo)進(jìn)行比較，得出所結(jié)論，寫出實(shí)踐分析報告。 三、具體實(shí)施 1. 鑒頻器的質(zhì)量指標(biāo)的確定根據(jù)鑒頻器的對信號處理的效果要求，分析得到鑒頻器的質(zhì)量指標(biāo)，并填寫表鑒頻器質(zhì)量指標(biāo)分析。表鑒頻器質(zhì)量指標(biāo)分析序號質(zhì)量指標(biāo)名稱表示的含義1234 2. 典型比例鑒頻器的分析研究比例鑒頻器的實(shí)現(xiàn)模型如圖所示。先將等幅調(diào)頻信號us(t)送入頻率振幅線性變換網(wǎng)絡(luò)，變換成幅度與頻率成正比變化的調(diào)幅調(diào)頻信號，然后用包絡(luò)檢波器進(jìn)行檢波，還原出原調(diào)制信號。選擇一個典型的斜率鑒頻器，分析該典型電路的工作原理、性能

5、指標(biāo)。記錄于表6.4.6比例鑒頻器的分析中。圖 比例鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型表比例鑒頻器的分析電路形式舉例工作原理簡要說明性能指標(biāo)分析 3. 典型相位鑒頻器的分析研究實(shí)現(xiàn)模型如圖6所示。先將等幅的調(diào)頻信號us(t)送入頻率相位線性變換網(wǎng)絡(luò)，變換成相位與瞬時頻率成正比變化的調(diào)相調(diào)頻信號，然后通過相位檢波器還原出原調(diào)制信號。選擇一個典型的相位鑒頻器，分析該典型電路的工作原理、性能指標(biāo)。記錄于表6.4.7相位鑒頻器的分析中。 圖 相位鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型表相位鑒頻器的分析電路形式舉例工作原理簡介性能指標(biāo) 4. 各電路性能指標(biāo)比較研究針對上述典型鑒頻器的性能分析結(jié)果，討論這些鑒頻器的適用場合。四、問題研究1根據(jù)分析可

6、知，相位鑒頻器輸入信號振幅的變化必將引起輸出電壓大小的變化。噪聲、各種干擾以及電路頻率特性的不均勻性所引起的輸入信號的寄生調(diào)幅，都將直接在相位鑒頻器的輸出信號中反映出來。問題是電路作如何改動，可以去掉這種虛假的信號。2為什么通常在鑒頻器之前要采用限幅器？3一個電路必須具有怎樣的輸出頻率特性（即uo與f之間的關(guān)系）才能實(shí)現(xiàn)鑒頻？ 五、研究報告的撰寫與交流根據(jù)以上的參數(shù)的分析比較及所得結(jié)果、問題的研究，寫出研究分析報告。從討論中總結(jié)提高。作業(yè)1根據(jù)分析可知，相位鑒頻器輸入信號振幅的變化必將引起輸出電壓大小的變化。噪聲、各種干擾以及電路頻率特性的不均勻性所引起的輸入信號的寄生調(diào)幅，都將直接在相位鑒頻器