[其他]FM解调器

说明书

在具有锁相环系统的ＦＭ解调器中，一闭环是由一鉴相器，一放大器、一环路滤波器和一压控振荡器构成的，放大器的一部分是由一差分放大电路构成，该电路有一恒流源并由一恒流驱动。恒流源频率解调斜率的中心频率随恒流源电流的变化而变化，恒流源是响应锁相环调频信号的。另外，在系统内差分放大电路至恒流源之间有一具有调制信号频带的通带的一低通滤波器。

本发明是关于解调调频信号的FM解调器电路装置。

在使用通信卫星电视广播系统中，使用调频（FM）电视信号，在接收这类广播的接收机内，需把从卫星发送出来的微弱无线电波解调为视频信号。由于PLL（锁相环）FM（调频）解调器在弱电信号领域运用具有极好的特性，因而常被使用。图1示出了一般使用的PLL-FM解调器装置。PLL-FM闭环解调器包括一鉴相器2，一放大器3，一环路滤波器4和一压控振荡器（VCO）5，调频信号通过输入端1送入PLL-FM解调器，并被解调，从输出端6引出一输入线至压控振荡器（VCO）5，它拾取解调电视信号。在该FM解调器中，由鉴相器2产生的差拍成分所具有的频率是输入端1来的输入信号频率与压控振荡器5的信号频率之差，它由放大器3放大;环路滤波整4调整其相位和增益;此后，环路滤波器4的输出信号馈送到压控振荡器5的振荡频率控制端，由于闭环使差拍成分频率能变为0的作用，闭环的作用为一FM解调器，作为原始输入FM信号的电视信号在压控振荡器5的振荡频率控制输入端产生。因而FM解调器的解调频带由闭环中放大器3和环路滤波器4的增益和相位特性决定，并能限定到最小的必要带宽;因此当电场微弱时，解调特性极好。

图2示出图1中普通PLL-FM解调器的解调带宽特性。如果满足以下条件，也就是输入信号和压控振荡器5的参考频率f₀的相位误差和在闭环中的相位误差之和是±90°或小些，且环的增益大于1，则图1中的PLL电路同步，从而压控振荡器5的振荡频率可根据输入信号频率偏移，这样作为FM解调器的输出，便产生了施加到压控振荡器5的电压以及和参考频率f₀与沿振荡频率特性曲线7的输入信号频率之差成比例的直流电压，这样就得到了FM解调器的功能，在该同步范围内的频宽对应于频率解调带宽，从上述的锁相环的环路条件可以判明，随着环路增益的增加闭环内的相位误差减少，从而增加频率解调带宽。此外，甚至在增益相同的情况下，在闭环内随相位失真变小，频率解调带宽增加。

但在另一方面，作为FM解调器的固有特性，它有一阈值特性，从而当输入FM信号的C/N（载波/噪音）比变低时，S/N（信号/噪音）比会突然变差。该阈值是由解调的噪音量决定的，当被解调的噪音量较少时，这就是说，当解调噪音的带宽窄时，阈值移动到较低的C/N比。为了产生窄的解调噪音带宽，就需要调整PLL的增益特性到窄带。

如上所述，希望得到具有如下特性的PLL-FM解调器，在视频范围内，它具有高增益和宽的解调频带，在频率高于视频时，增益突然变小，解调带宽是窄的，以改进阈值。

图1所示的PLL-FM解调器的闭环增益特性是由环滤波器4决定的，在使用具有较小相位失真的滞后-超前滤波器作为环路滤波器的情况下，平滑的衰减特性曲线在2倍频时的衰减率的6dB。因而当解调具有较大频偏的视频调频信号时，为确保视频解调带宽，结果带来噪声带宽变宽和阈值变降低的缺点，另一方面的不利因素是，当阈值选定较好时，视频解调带宽变窄，至使解调不能实现，当使用除滞后-超前滤波器外其它窄带滤波器作为环路滤波器4时，闭环内的相位失真增加，使虽然增加增益，仍不能使解调带宽变宽。

本发明的目的之一是消除PLL-FM解调器的上述缺点，并提供一个FM解调器，其中利用简单电路装置就能达到环内增益频带（gain band）窄以及好的阈值，而不管视频偏移的大小。

在本发明中，由于使用了一个装置，解调器解调频带的中心频率随着解调信号漂移，在解调环中频带的特性是窄的，并使用简单装置改进了阈值电平。

本发明的特征将借助附图详细地描述。

图1示出一般PLL-FM解调器的电路装置;

图2示出在图1中PLL-FM解调器的特性曲线;

图3和4分别是阐述本发明原理的电路图和特性曲线图;