鉴相器

鉴相器

鉴相器是一个相位比较装置，又称为相位比较器。它的输出误差电压v d(t)是v i(t)与v o(t) 的瞬时相位之差的函数。

A.鉴相特性

a.表示鉴相器输出电压与两个比较信号相位之间的关系。

b.典型的鉴相特性有:

●正弦鉴相特性

●三角鉴相特性

●锯齿波鉴相特性

B.鉴相器电路实例

说明:

a.二极管鉴相器

1) 二极管平衡鉴相器

电路:（右图）

⊙v d(t)=A D1sinφe(t)

⊙A

D

为鉴相特性斜率或称鉴相增益或称鉴相灵敏度,量纲为(V/rad)。

⊙|φ

e

(t)|≤30o,则鉴相器等效一个相位减法器,其极性代表v i超前v o 或滞后v o(指同频时,并不考虑它们固定π/2相位差)。

⊙当t=0, △ω=ω

i

-ωr为v i与v o的固有频差(或起始频差）。

当t≠0,ω

i ≠ω

,v d为v i与v o差拍电压,v d为交流电压,则意味环路

失锁。

当t→∞,ω

i =ω

V

d

为直流电压,则意味环路锁定。

2).二极管环型鉴相器

★★例一:电路

⊙v d(t)=A D2sinφe(t) A D2= 2A

D1

⊙与平衡鉴相器比较优点有: ☆鉴相灵敏度高一倍

☆实现输出平衡和阻抗匹配。

☆平衡对称结构好载漏小。

★★ 例二:电路

⊙v d=A D2sinφe(t)

⊙R

1～R

4

补偿均衡二极管的非线性,起温度稳定作用。

⊙射频波段,T

r1,T

r2

用传输线变压器。为克服匝数少，变压器次级绕

组中心抽头困难,用电阻R

5～R

10

加以精确的平衡鉴相器。

⊙电容C

1～C

4

用来补偿电路电容。

b.高频鉴相器（这是微波锁相环采用的鉴相器）

⊙传输线变压器,使次级得到二个

对称的

v1(t)信号电压.并且磁力线集

中,初次

级之间分布电容可作为电路的

基本元

件。

⊙高频电容采用片电容,电力线集中,寄生

参数影响小。

⊙电路简单,易调上下对称(对地而言)。

⊙灵敏度高,工作频率高,可从30MHz～400MHz。

c.集成化鉴相器 (数字锁相环和模拟锁相环的鉴相器都可做成集成化电路)

举例:用压控吉尔伯特相乘器构成鉴相器(集成块)

⊙v i输入正弦波信号v i(t)=V im sin(ωi t＋φi)

⊙v o为VCO反馈到鉴相器的矩形波

⊙ 输出信号v d(t)=A D sinφe(t)

返回