基于MC1496的鉴相器

MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。 鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。其鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。因此实现鉴频的核心部件是相位检波器。 MC1496是一款双平衡四象限模拟乘法器，常用于相位鉴频器的设计，以实现鉴频功能，这是调频的逆过程。鉴频器的主要任务是检测调频波的相位变化，进而获取调制信号的信息。 MC1496的内部结构包括双差分放大器（VT1、VT2与VT3、VT4）和单差分放大器（VT5、VT6），以及恒流源（VT7、VT8）。双差分放大器用于处理输入电压UX和Uy，而单差分放大器则为双差分放大器提供激励。引脚布局设计允许用户调整和扩展输入电压的动态范围，同时通过引脚5的电阻R5调节偏置电流，确保器件的正常工作。 静态工作点设置是MC1496应用的关键。静态偏置电压的设定保证了晶体管工作在放大区，防止出现饱和或截止的情况。静态偏置电流I0的大小可以通过调节电阻R5来控制，这在单电源和双电源供电模式下有所不同。在单电源模式下，I0与R5的阻值有关；而在双电源模式下，负电源端的电压也会影响I0的大小。 乘积型相位鉴频器利用模拟乘法器（如MC1496）的乘法原理来工作。调频波通过线性移相网络转换为调频调相波，然后与原始调频波在乘法器中相乘。输出的乘积包含了高频和低频成分，通过低通滤波器滤除高频成分后，剩下的低频分量与调频波的瞬时频率成比例，从而得到鉴频输出。鉴频特性的关键在于移相网络的线性相频特性，它决定了鉴频器的线性鉴频范围和灵敏度。 鉴频特性曲线展示了输出电压U0与调频波瞬时频率f之间的关系，鉴频灵敏度定义为单位频率变化引起的输出电压变化量，而线性鉴频范围则是不失真解调调频波时允许的最大频率变化范围。优化这些性能指标对于保证鉴频器的准确性和稳定性至关重要。 MC1496作为乘积型相位鉴频器的核心组件，通过其内部电路设计和静态工作点的调整，能够有效地实现鉴频功能，广泛应用于无线通信、音频处理等领域，是理解调频信号处理不可或缺的技术之一。