鑒相器（能夠鑒別出輸入信號(hào)相差的器件）

正文

英文名：phasedetector

鑒相器，顧名思義，就是能夠鑒別出輸入信號(hào)的相差的器件。它是PLL，即鎖相環(huán)的重要組成部分。

原理特性

使輸出電壓與兩個(gè)輸入信號(hào)之間的相位差有確定關(guān)系的電路。表示其間關(guān)系的函數(shù)稱為鑒相特性。鑒相器是鎖相環(huán)的基本部件之一，也用于調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的解調(diào)。常見的鑒相特性有余弦型、鋸齒型與三角型等。

鑒相器特性用

鑒相器

分類

鑒相器可以分為模擬鑒相器和數(shù)字鑒相器兩種。

二極管平衡鑒相器是一種模擬鑒相器。兩個(gè)輸入的正弦信號(hào)的和與差分別加于檢波二極管，檢波后的電位差即為鑒相器的輸出電壓。其鑒相特性通常為余弦型的。鑒頻鑒相器是一種數(shù)字鑒相器。兩個(gè)輸入信號(hào)是脈沖序列，其前沿（或后沿）分別代表各自的相位。比較這兩個(gè)脈沖序列的頻率和相位即可得到與相位差有關(guān)的輸出。這種鑒相器的鑒相特性為鋸齒形。因它兼具鑒頻作用，故稱鑒頻鑒相器。

二極管平衡鑒相器?

鑒相器

鑒相器

鑒頻鑒相器?

鑒相器

取樣鑒相器?

鑒相器

數(shù)字鑒相器

背景知識(shí)：

隨著數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字鎖相環(huán)在調(diào)制解調(diào)、頻率合成、FM 立體聲解碼、彩色副載波同步、圖象處理等各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字鎖相環(huán)不僅吸收了數(shù)字電路可靠性高、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點(diǎn)漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點(diǎn)，此外還具有對(duì)離散樣值的實(shí)時(shí)處理能力，已成為鎖相技術(shù)發(fā)展的方向。鎖相環(huán)是一個(gè)相位反饋控制系統(tǒng)，在數(shù)字鎖相環(huán)中，由于誤差控制信號(hào)是離散的數(shù)字信號(hào)，而不是模擬電壓，因而受控的輸出電壓的改變是離散的而不是連續(xù)的；此外，環(huán)路組成部件也全用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，故而這種鎖相環(huán)就稱之為全數(shù)字鎖相環(huán)(簡(jiǎn)稱DPLL)。數(shù)字鎖相環(huán)主要由數(shù)字鑒相器、可逆計(jì)數(shù)器、頻率切換電路及N分頻器四部分組成。數(shù)字鑒相器就是DPLL的主要單元。

基本原理：

在比相的信號(hào)雖然經(jīng)過了一系列處理，但仍可能含有干擾信號(hào)。其信號(hào)的特點(diǎn):

1.噪聲的影響在轉(zhuǎn)變成方波后只存在于理想方波的前后沿附近，而高低電平 中 間部分不受噪聲影響;

2.被鑒相信號(hào)的頻率一致，而且存在一定的相位差，使兩路信號(hào)的沿互相錯(cuò)開，每一路受噪聲影響的前后沿正好對(duì)應(yīng)于另一路不受影響的電平部分。

而一般的鑒相器都沒有抑制噪聲的能力，即使是一點(diǎn)小的抖動(dòng)也將導(dǎo)致鑒相的失敗。故本設(shè)計(jì)利用觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)和鎖存功能設(shè)計(jì)了高抗噪聲數(shù)字鑒相器，采用VHDL語言編制調(diào)試了鑒相器功能。如圖是經(jīng)過編譯以后生成的原理圖。

下面對(duì)該鑒相器的抗干擾能力作定量分析。若設(shè)干擾信號(hào)是峰值為An的正弦信號(hào)，被鑒別的兩路信號(hào)的相位差為α，其值為As，則有: