[其他]无电感正交解调器

说明书

本发明主要是涉及调频解调器的领域。特别是涉及检测调频信号的正交解调器。

在调频发射机和接收机趋于小型化的过程中，调频解调器成为最难小型化的线路之一。这主要是由于涉及到通常出现的甚高频而且无法减小这种解调器中的高电感量和Q因数。由于电池尺寸是这种器件小型化的基本限制，所以要减小这种器件的尺寸就要求调频解调器应当能够在非常低的电压和电流时工作，这是非常重要的。

某种类型的调频斜率鉴频器及类似器件也利用晶体管或陶瓷谐振器作为解调电路的一部分。但若考虑这种器件易碎，体积大且成本昂贵的因素，所以也同使用电感器一样有缺点。

用于正交解调器中的电感器是用于小型化接收机（象播叫接收器等）中的最笨重，成本最高和最不可靠的部件。因此在小的，甚至在大的电子装置中取消它们的应用是非常需要的。

有一些可利用的解调器可以不用电感器来实现，象锁相环和脉冲计数式解调器。很不幸，这些解调器有若干缺点，包括不能由电池驱动接收机（象播叫接收机）在非常低的电压和电流时工作。它们也经常是显示低噪音性能的低Q值装置。脉冲计数解调器还有一个缺点是，即除非工作频率低于大约200KHz，否则它就提供幅值很低的再现信号。因此希望给出一种能够完全以集成电路形式实现，并能在低电压和电流时工作的正交解调器。这种正交解调器通常用于希望获得高音频输出和高信噪比特性的调频解调器中。因此非常希望提供一种可以完全集成在单一集成电路上的无电感正交解调器方案。

很不幸，将一个正交解调器集成化存在若干必须克服的技术难点。这些困难发生于当解调器必须在宽幅度范围内可靠工作时，以及当必须采取步骤来确保解调器的微调性，以保证其所有环境条件和将其制成集成电路的不同工艺过程中的最佳性能。在这些条件下，需要温度稳定性高的电路，并且能够精确地控制各部件各自的温度系数是非常重要的。同样重要的是具有调整线路性能的能力，以说明集成线路加工参数的变化，即，初步调谐或调整电路来克服部件数值中的制造变化。本发明提出了解决这些问题和其它问题的解决方法。

本发明的一个目的是提出一种改进的正交解调器。

本发明的另一个目的是提出一种无电感正交解调器。

本发明的又一个目的是提出一种可微调的温度稳定性好的跨导放大器，用作正交调解器中的有源滤波器。

本发明的又一个目的是提出一种非常低的电压和电流上工作的调频解调器，以便于小型化并用干电池驱动。

本发明的又一个目的提出一种温度恒定性好的电流源，用于象本解调器的集成电路中。

本发明的再一个目的是提出一种微调无线圈调频解调的方法。

本发明的进一步的目的是提出可集成的正交解调器，它可在非常低的电压和电流条件下工作。

本发明还有另一个目的是提出一种可集成的正交解调器，它可以调节和调整到一频率，而最未的集成电路仍处于“片芯形式”。

本发明的这种和那种目的，优点和特征对于本技术领域内的技术人员来说，在参考虑了该发明的下列说明书后便全清楚了。

在本发明的一个实施方案中，用于解调一个频率偏离了中心频率的调频信号的无电感正交解调器，包括接收调频信号的无电感有源相移电路，用来将调频信号的相位在中心频率两旁一预定的频率范围内线性地向上和向下移动大约90度，来产生一正交信号。这个无电感有源相移电路具有一个大于1的Q因数，最好大约为5。一个具有输出节点的相位检测电路检测调频信号和正交信号之间的相位差，并在输出节点产生一个随相位差变化的信号。

本发明的特征相信是新颖的，专门写在所附的权项中。然而，发明本身的结构和操作方法两者，参照下列描述并结合附图便可很好地得到了解。

图1表示本发明无电感正交解调器的方框图。

图2表示本发明相移网络和有源滤波器的相移特性的图表。

图3表示存在于本发明中的各种信号的时序图。

图4表示带有相应电路的本发明的有源滤波器的简化线路。

图5表示本发明的有源滤波器相移网络和频率微调网络的详细电路。

图6表示本发明的电流源和温度补偿网络的详细电路。

图7表示本发明的异或和低通滤波器的详细电路。

现在转到图1，该图表示的是本发明正交解调器的方块图。这一标有元件参考数的解调器最好工作在455KHz，但这并不是加以限制，因为本领域的技术人员知道用其它频率也可以实现。为了在接收机设计中能利用现成可得的便宜陶瓷滤波器和其它元件，人们还是希望选用通常应用的象455KHz等中心频率。