鑒相器
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
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二極管平衡鑒相器 　這是一種模擬鑒相器，原理電路如圖1。二極管D1、D2和C1R1、C2R2構(gòu)成兩個(gè)峰值檢波器。兩個(gè)輸入的正弦信號(hào)u1(t)=U1sin(ωt+θ1)、u2(t)＝U2sin(ωt+θ2) 的和與差分別加于檢波二極管D1和D2，檢波后的電壓差即為鑒相器的輸出電壓ud。當(dāng)U2U1時(shí),ud∝U1cos(θ1－θ2)。在這種情況下,它的鑒相特性是余弦型的(圖2a)。

鑒相器
鑒頻鑒相器 　這是一種數(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。圖3是一種鑒頻鑒相器的框圖。比相器可由觸發(fā)器構(gòu)成。當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)u1和u2同頻同相時(shí),觸發(fā)器沒有輸出,充電電流等于零。當(dāng)u1脈沖序列超前于u2時(shí)，觸發(fā)器產(chǎn)生一個(gè)其寬度與相位差成正比的正脈沖，充電電路被充電，其輸出電壓為正值，大小與充電脈沖寬度成正比。若u1落后于u2,則觸發(fā)器輸出一個(gè)負(fù)脈沖，充電電路的輸出為負(fù)值。這種鑒相器的鑒相特性為鋸齒形（圖2b）。這種鑒相器兼具鑒頻作用，故稱鑒頻鑒相器。

鑒相器
取樣鑒相器 　由取樣器和保持電路兩部分組成。圖4是原理電路,4個(gè)二極管構(gòu)成取樣器，電容器Cd構(gòu)成保持電路。當(dāng)被鑒相信號(hào)u0(f0,θ0)的頻率f0正好等于取樣脈沖ui(fi,θi)的頻率fi的整數(shù)倍時(shí)，每次取樣的電壓值相等。鑒相器的輸出電壓ud為保持電容器Cd上的直流電壓。當(dāng)f0厵nfi時(shí)，每次取樣的電壓值不等，輸出電壓ud為階梯形的交流電壓。取樣鑒相器輸出的電壓和相位差成正弦關(guān)系。

鑒相器
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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。

鑒相器
輸入信號(hào)的相位Φa與反饋輸人信號(hào)的相位Фb的相位差Фe=Фa-Фb時(shí)，鑒相器輸出低電平。當(dāng)Фe > 0 時(shí)，鑒相器輸出信號(hào)Ud(t) 輸出正比于相位差的脈寬信號(hào)，Up(t) 輸出低電平。當(dāng)Фe < 0時(shí)，鑒相器的輸出信號(hào)Up(t)輸出正比于相位差的脈寬信號(hào)，Ud (t)輸出低電平。線性鑒相范圍為±л，線性鑒相增益kd =1/л(v/rad)。

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:

鑒相器

實(shí)際上，大多數(shù)干擾為隨機(jī)白噪聲，所以信噪比為: