通信電子線路：第8章 角度調(diào)制與解調(diào)

1、第八章 角度調(diào)制與解調(diào)8.1 概述概述 (8.1)8.2 調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)角波的性質(zhì)(8.2)8.3 調(diào)頻方法與電路調(diào)頻方法與電路(8.3, 8.4, 8.5，8.6)8.4 鑒頻方法與電路鑒頻方法與電路(8.8, 8.9)8.5 本章小結(jié)與習(xí)題講解本章小結(jié)與習(xí)題講解第第 8 章章 角度調(diào)制與解調(diào)角度調(diào)制與解調(diào) 第八章 角度調(diào)制與解調(diào)8.1 概述角度調(diào)制：調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)角度(頻率或相位)變化的一種信號(hào)變換方式。(Angle Modulation)頻率調(diào)制：說(shuō)明：FM和PM的幅度都不受調(diào)制信號(hào)的控制。1、基本概念、基本概念調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)頻率，稱為調(diào)頻（FM）(Frequency Mo

2、dulation)相位調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)相位，稱為調(diào)相（PM）(Phase Modulation)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)頻波的解調(diào)，也稱頻率檢波，即從調(diào)頻信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)。 鑒頻：鑒相：調(diào)相波的解調(diào)，也稱相位檢波，即從調(diào)相信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)。 2、角度調(diào)制的特點(diǎn)、角度調(diào)制的特點(diǎn)1) 頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，屬于非線性頻率變換。2) 主要優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)，因此廣泛應(yīng)用于廣播、電視、通信以及遙測(cè)方面，PM主要應(yīng)用于數(shù)字通信中移相鍵控。3) 主要缺點(diǎn)：是占據(jù)頻帶寬，頻帶利用不經(jīng)濟(jì)。8.1 概述第八章 角度調(diào)制與解調(diào)3、調(diào)頻波的主要技術(shù)指標(biāo)、調(diào)頻波的主要技術(shù)指標(biāo)1）頻譜寬度從理論上講，

3、調(diào)頻波的頻譜無(wú)限寬，如略去很小的頻率分量，則其所占的頻帶寬度是有限的。根據(jù)頻帶寬度寬帶調(diào)頻（調(diào)頻廣播）窄帶調(diào)頻（通信）2）寄生調(diào)幅調(diào)頻過(guò)程中，還伴有不希望的振幅調(diào)制，稱為寄生調(diào)幅。8.1 概述第八章 角度調(diào)制與解調(diào)3）抗干擾能力與調(diào)幅制比，調(diào)頻的抗干擾能力要強(qiáng)很多。4、鑒頻方法、鑒頻方法第一類：先進(jìn)行波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變換的調(diào)幅波，即調(diào)幅-調(diào)頻波，然后用振幅檢波將振幅的變化檢測(cè)出來(lái)。第二類：對(duì)調(diào)頻波通過(guò)零點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，因?yàn)槠鋯挝粫r(shí)間內(nèi)的數(shù)目正比于調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率，這種鑒頻器叫做脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。8.1 概述第八章 角度調(diào)制與解調(diào)第三類：利用移相器與符合門電路相配合實(shí)

4、現(xiàn)鑒頻，即符合門鑒頻器。5、鑒頻的主要技術(shù)指標(biāo)、鑒頻的主要技術(shù)指標(biāo)鑒頻特性：鑒頻器（discriminator）輸出電壓vo與輸入調(diào)頻波頻率f之間的關(guān)系，典型的鑒頻特性曲線如圖。voffoDvoDfBWD2Dfmax鑒頻特性曲線8.1 概述第八章 角度調(diào)制與解調(diào)1) 鑒頻跨導(dǎo)S 在中心頻率附近，單位頻偏所引起的輸出電壓的變化量， 即 鑒頻跨導(dǎo)盡可能大，這意味著鑒頻特性曲線越陡峭， 鑒頻能力越強(qiáng)。ooffSfDDv8.1 概述voffoDvoDfBWD2Dfmax第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 鑒頻特性曲線近似于直線段的頻率范圍，用2Dfmax表示。它表明鑒頻器不失真解調(diào)時(shí)所允許的頻率變化范圍2) 線性

5、范圍（鑒頻頻帶寬度） 指為使鑒頻器正常工作所需的輸入調(diào)頻波的幅度，其值越小，鑒頻器靈敏度越高。3) 鑒頻靈敏度8.1 概述 要求2Dfmax應(yīng)大于調(diào)頻波最大頻偏的兩倍。2Dfmax又稱為鑒頻器的帶寬。第八章 角度調(diào)制與解調(diào)4) 對(duì)寄生調(diào)幅有一定的抑制能力5) 盡可能減小產(chǎn)生調(diào)頻波失真的各種因素的影響，提高對(duì)電源和溫度變化的穩(wěn)定性8.1 概述第八章 角度調(diào)制與解調(diào)8.2 調(diào)角波的性質(zhì)8.2.1 瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位設(shè)未調(diào)高頻載波為一簡(jiǎn)諧振蕩，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：v(t)=Vocos(t)=Vocos(0t+0) 式中：0載波初相角； 0載波的角頻率， (t)載波振蕩的瞬時(shí)相位。 (t

6、)= 0t+0 當(dāng)沒有調(diào)制時(shí)，v(t)就是載波振蕩電壓，其角頻率o和初相角0都是常數(shù)。 第八章 角度調(diào)制與解調(diào)瞬時(shí)角頻率與瞬時(shí)相位的關(guān)系：00( )( )( )( )ttw t dtdtw tdt或這是角度調(diào)制中兩個(gè)基本的關(guān)系式。w(t)t=00t8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)8.2 調(diào)角波的性質(zhì)8.2.2 調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形高頻載波為：vo(t)=V0cos(ot+) 由于調(diào)頻是用調(diào)制信號(hào)去控制載波的頻率，其頻率變化的大小與調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)度成線性關(guān)系，變化周期由調(diào)制信號(hào)的頻率所決定。因此載波頻率的變化為（瞬時(shí)頻率偏移或頻率偏移或頻移）：

7、(t)=kfv(t)調(diào)頻調(diào)頻第八章 角度調(diào)制與解調(diào)式中：kf8.2 調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻比例常數(shù)，單位為rad/(sV)，又稱為調(diào)頻靈敏度，它反映了單位調(diào)制信號(hào)電壓產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)頻率偏移量的大小。0w( )fk vt瞬時(shí)頻率相對(duì) 的頻偏，即瞬時(shí)頻率偏移，或頻率偏移或頻移，記為： w tVm最大頻偏，表示在調(diào)頻過(guò)程中，高頻振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)變化引起的最大角頻偏。 max( )mfwkvtV第八章 角度調(diào)制與解調(diào)由此得調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)角頻率(t)=o+(t) = o + kf v(t)由此可見：調(diào)頻時(shí)高頻正弦載波的角頻率不再是常數(shù)0，而是隨調(diào)制信號(hào)變化的量。000( )( )( )( )tttofoftt

8、dtk vtdttkvt dt調(diào)頻波的瞬時(shí)總相位：第八章 角度調(diào)制與解調(diào)總結(jié)上述推導(dǎo)過(guò)程：調(diào)頻波的振幅是恒定的。調(diào)頻信號(hào)的基本參量是振幅V0、載波中心頻率o、最大頻偏m和調(diào)頻指數(shù)mf。調(diào)頻比例常數(shù)kf是由調(diào)頻電路決定的一個(gè)常數(shù)。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻信號(hào)的時(shí)域表示可以寫成：0( )cos( )tFMoofvtVtkvt dt調(diào)頻波的相移為：0( )( )tfftkvt dt調(diào)頻波相移的最大值（或調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)）記為mfmax( )ffmt第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 0( )ptw tk vt0w t式中：式中：未調(diào)制時(shí)載波振蕩的相位( )pk vt瞬時(shí)相位的偏移或相位偏移或相移，記為： t的最

9、大值叫做最大相移或稱調(diào)制指數(shù)，記為：mp,即： tmax( )ppmk vt根據(jù)調(diào)相的定義，載波的瞬時(shí)相位隨調(diào)制信根據(jù)調(diào)相的定義，載波的瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化，即：號(hào)線性變化，即：8.2 調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)相調(diào)相(t)=o+(t)=o+kfv(t)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)相波的瞬時(shí)頻率為： 0( )pdtdvtw twkdtdt調(diào)相波頻移為： ( )ppdvtwtkdt由此得到調(diào)制信號(hào)是非正弦信號(hào)時(shí)的調(diào)相波的時(shí)域表由此得到調(diào)制信號(hào)是非正弦信號(hào)時(shí)的調(diào)相波的時(shí)域表達(dá)式：達(dá)式： 0cos( )PMopvtVw tk vt8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)3、總結(jié)：1) 無(wú)論是FM或PM，瞬時(shí)

10、頻率和瞬時(shí)相位都在同時(shí)隨著時(shí)間發(fā)生變化。2) FM波的瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)的積分成線性關(guān)系。3) PM波的瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)的微分成線性關(guān)系。將將FM和和PM的結(jié)論總結(jié)為如下表：的結(jié)論總結(jié)為如下表：8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)頻波（FM）調(diào)相波（PM）瞬時(shí)頻率(t)=o+kfv(t)瞬時(shí)相位最大頻偏最大相位數(shù)學(xué)表達(dá)式()()opdv twtw kdt0()()toftwt kv tdt ()()optwt k v t max()mfwk v tDm ax()mpdv twkdtD0max()tfm

11、fmkv tdtD max()pmpmk v tD 00cos() )tFMofvVt kv tdt0()cos()PMopvtVt kV t8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為v(t)=Vcost，未調(diào)制時(shí)載波頻 率為0時(shí)的調(diào)頻波和調(diào)相波。調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：00( )cossincos(sin)fFMoofK VtVttVtmtv00( )cos(cos)cos(cos)PMopoptVtK VtVtmtv4、舉例調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 從以上二式可知： 調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)為VKmff調(diào)相波的調(diào)制指數(shù)為 mp = KpV 調(diào)頻波

12、的最大頻移為Dm = KfV 調(diào)相波的最大頻移為 Dm = KpV 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)頻波波形：(調(diào)制信號(hào)是簡(jiǎn)諧信號(hào)時(shí))vt0 tv ( t )ooo- Dmo+ Dmp2p2ptoD ( t)to ( t )omf( a)( b )( c )( d)Dm調(diào)頻波形圖 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)調(diào)頻波波形說(shuō)明：調(diào)頻波波形說(shuō)明：1) 圖(c)為瞬時(shí)頻率的形式，是在載頻的基礎(chǔ)上疊加了隨調(diào)制信號(hào)變化的部分。2) 圖(d)為調(diào)頻時(shí)引起的附加相位偏移的瞬時(shí)值，D(t)與調(diào)制信號(hào)相差90。3) 調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)成線性變化，而瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)的積分線性變化

13、。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)結(jié)論： 頻偏和調(diào)制指數(shù)與調(diào)制頻率的關(guān)系(當(dāng)V恒定時(shí)) (a) 調(diào)頻波；(b) 調(diào)相波 oDm=KfVmmfDomp = KpVDm=mp(a)(b)Dm= KfV 1) 調(diào)頻波的頻偏與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)，調(diào)頻指數(shù)mf則與成反比；調(diào)相波的頻偏Dp與成正比，調(diào)相指數(shù)則與無(wú)關(guān)。這是調(diào)頻、調(diào)相二種調(diào)制方法的根本區(qū)別。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)說(shuō)明：在振幅調(diào)制中，調(diào)幅度ma1，否則會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)制失真。而在角度調(diào)制中，無(wú)論調(diào)頻還是調(diào)相,調(diào)制指數(shù)均可大于1。2) 無(wú)論調(diào)頻還是調(diào)相，最大頻移(頻偏)與調(diào)制指數(shù)之間的關(guān)系都是相同的。若頻偏都用Dm表示，調(diào)制指數(shù)

14、都用m表示，則Dm 與m之間滿足以下關(guān)系Dm = m 或 Dfm = mFp2DDfp2F式中8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)3)若調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦信號(hào)cost 時(shí)，PM波的相位變化規(guī)律仍是 cost的形式，F(xiàn)M波的頻率變化規(guī)律是cost形式的，F(xiàn)M波的相位變化規(guī)律卻是sint的形式。10.2.3 調(diào)角信號(hào)的頻譜與有效頻帶寬度調(diào)角信號(hào)的頻譜與有效頻帶寬度1 1、 調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜( (考慮調(diào)制信號(hào)是簡(jiǎn)諧信號(hào)的情況考慮調(diào)制信號(hào)是簡(jiǎn)諧信號(hào)的情況) )000( )cos(sin)cos(sin) cossin(sin) sinFMoffofovtVtmtVm

15、ttVmtt 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 其中，cos(mfsint)和sin(mfsint)可以進(jìn)一步展開成以貝塞爾函數(shù)為系數(shù)的三角函數(shù)級(jí)數(shù)：20( 1) ()2()!()!fmnmnfmmJmm nm021cos(sin)()2()cos2ffnfnmtJ mJmn t 210sin(sin)2()sin(21)fnfnmtJmnt 其中：其中：將上述展開式代入調(diào)頻波表達(dá)式中得： 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)00000210210( )cos(sin)cos(sin) cossin(sin) sin()2()cos2cos2()sin(21)sinFMoffo

16、fofnfonnfonvtVtmtVmttVmttV JmJmn ttVJmntt 將上述式子用積化和差公式進(jìn)一步展開得： 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)00210210011223( )()2()cos2cos2()sin(21)sin() cos() cos()() cos()() cos(2 )() cos(2 )() cosFMfnfonnfonfofofofofofvtV JmJmn ttVJmnttJmtJ mtJ mtJmtJmtJm載波第一對(duì)邊頻第二對(duì)邊頻 3(3 )() cos(3 ).ofotJ mt第三對(duì)邊頻 上述表達(dá)式當(dāng)中的貝塞爾系數(shù)可以由圖或表查出。下圖是

17、貝塞爾曲線。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 前8階偶數(shù)階貝塞爾函數(shù)曲線 Jn(mf)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 1617181920mfJ0(mf)J2(mf)J4(mf)J6(mf)J8(mf)0.40.30.20.100.10.20.30.40.50.60.70.80.918.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)0.40.30.20.100.10.20.30.40.50.60.70.80.91Jn(mf)J1(mf)J3(mf)J5(mf)J7(mf)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 1617181920m

18、f 前8階奇數(shù)階貝塞爾函數(shù)曲線 8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)10.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)結(jié)論：結(jié)論：（2）載頻分量和各對(duì)邊頻分量的相對(duì)幅度由相應(yīng)的貝塞爾函數(shù)確定，其中n為奇數(shù)時(shí)，上下邊頻分量的幅度相等，極性相反； n為偶數(shù)時(shí)，上下邊頻分量的幅度相等，極性相同。（1）單音調(diào)制時(shí)，調(diào)頻信號(hào)的頻譜是由載頻 和無(wú)數(shù)對(duì)邊頻分量 組成，相鄰的兩個(gè)邊頻分量的間隔為cwn ow（3）調(diào)制指數(shù)mf越大，具有較大振幅的邊頻分量就越多。這與調(diào)幅波不同，在簡(jiǎn)諧信號(hào)調(diào)幅情況下，邊頻數(shù)目與調(diào)制指數(shù)ma無(wú)關(guān)。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)（4）對(duì)于某些mf值，載頻或某邊頻振幅為零。

19、利用這個(gè)特點(diǎn)可以測(cè)定調(diào)制指數(shù)mf（5）調(diào)頻波的功率為：22220122.ffffmfPJmJmJmJm調(diào)頻前后平均功率沒有發(fā)生變化。只是導(dǎo)致能量從載頻向邊頻分量轉(zhuǎn)移，總能量不變。8.2 調(diào)角波的性質(zhì)（6）對(duì)調(diào)制信號(hào)為包含多頻率分量的多頻調(diào)制情況，調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，不但存在調(diào)制信號(hào)各頻率分量的各階與載頻的組合，還存在調(diào)制信號(hào)各頻率分量間相互組合后與載頻之間產(chǎn)生的無(wú)窮多個(gè)組合形成的邊頻分量。 第八章 角度調(diào)制與解調(diào)2 2、 FMFM波和波和PMPM波的功率和有效頻帶寬度波的功率和有效頻帶寬度1) 關(guān)于頻帶寬度的規(guī)定：關(guān)于頻帶寬度的規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制的載波幅度V0的百分之一（1

20、%）或百分之十（10%）的各邊頻分量均可忽略不計(jì)，保留下來(lái)的頻譜分量就確定了調(diào)頻波的頻帶寬度。a) 若把小于未調(diào)制的載波幅度V0的1%的各邊頻分量忽略不計(jì)來(lái)確定調(diào)頻信號(hào)的帶寬，即：()0.01nfJm的條件確定n的最大值nmax，則調(diào)頻信號(hào)的帶寬為： 0.01max2Bn8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)b) 若把小于未調(diào)制載波幅度10%的邊頻分量忽略不計(jì)來(lái)確定調(diào)頻信號(hào)的帶寬，即：()0.1nfJm0.1max2Bn的條件確定n的最大值nmax，則調(diào)頻波的帶寬為：c) 目前，廣泛應(yīng)用的調(diào)頻信號(hào)帶寬的計(jì)算公式是 ：2(1)2()2CRfmBmL D 這就是所謂的卡森帶寬。8.2 調(diào)角波的

21、性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)d) 總結(jié)：上述三種帶寬計(jì)算方法，調(diào)頻指數(shù)mf與nmax(或L)的數(shù)值關(guān)系列于下表：8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)帶寬計(jì)算nmax(或L)與(mf)的關(guān)系曲線如下：結(jié)論：由表和圖可見，卡森帶寬與誤差為0.1確定的帶寬基本 一致。 201010.1卡 森 公 式0.111020= 0.01 nmax= 0.1 nmaxmf8.2 調(diào)角波的性質(zhì)第八章 角度調(diào)制與解調(diào)22CRfmBm D在mf1時(shí)，卡森帶寬為e) 卡森帶寬的近似計(jì)算：2(1)2()2CRfmBmL D 22CRfmBm D在mffo，則有：2210wLwC這時(shí)，次級(jí)回路呈現(xiàn)感性。10.4 鑒頻方

22、法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào)此時(shí)，有：22 12 1 2222112()()exp()12()11MMjjwC LwC Lrrj wLwCUUpfD2( )oftQffDD式中此時(shí)，有： u2和u1之間的相位差為 2pfD且隨著瞬時(shí)頻率f的增大， u2和u1之間的相位差向接近p的方向變化。由矢量圖b可知， Ud2Ud1，此時(shí)鑒頻電路的輸出電壓為：121212oood dd ddddu uuKUKUK U U （ - ） 010.4 鑒頻方法與電路U1Ud1Ud2U22U22第八章 角度調(diào)制與解調(diào)第三種情況，當(dāng)輸入FM波的瞬時(shí)頻率f小于調(diào)頻波中心頻率fo，即fUd1，此時(shí)鑒頻電路的輸出電壓為：

23、121212oood dd ddddu uuKUKUK U U （ - ） 0（矢量圖如下。）10.4 鑒頻方法與電路此時(shí)，有： u2和u1之間的相位差為 2pfDU22U22U1d1Ud2第八章 角度調(diào)制與解調(diào)U1Ud2Ud1U22U22(a)U1Ud1Ud2U22U22(b)U22U22U1Ud1Ud2(c)圖： 矢量圖說(shuō)明疊加型鑒頻器工作原理 (a)=0;(b)0;(c)010.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào)結(jié)論：結(jié)論：v由上述分析過(guò)程不難看出，互感耦合回路相位鑒頻由上述分析過(guò)程不難看出，互感耦合回路相位鑒頻器的輸出電壓與輸入調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率的變化的關(guān)系器的輸出電壓與輸入調(diào)頻波

24、的瞬時(shí)頻率的變化的關(guān)系曲線為（即鑒頻特性曲線）：曲線為（即鑒頻特性曲線）：0Dfuo10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào)v綜上所述，互感耦合回路相位鑒頻器中的耦合雙回綜上所述，互感耦合回路相位鑒頻器中的耦合雙回路是一個(gè)頻率路是一個(gè)頻率-相位變換器，它把相位變換器，它把FM波波u1變換成變換成FM-PM波波u2，而，而FM波波u1與與FM-PM波波u2經(jīng)疊加后，變換成經(jīng)疊加后，變換成兩個(gè)兩個(gè)FM-PM波波ud1和和ud2；再經(jīng)包絡(luò)檢波器后即可恢復(fù)；再經(jīng)包絡(luò)檢波器后即可恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。原調(diào)制信號(hào)。v互感耦合回路相位鑒頻器通過(guò)調(diào)整互感耦合雙回路互感耦合回路相位鑒頻器通過(guò)調(diào)整互感耦合雙回路的

25、耦合關(guān)系和回路的的耦合關(guān)系和回路的Q值，可以較為方便的調(diào)節(jié)鑒頻特值，可以較為方便的調(diào)節(jié)鑒頻特性曲線的形狀，從而獲得良好的線性解調(diào)，較高的鑒性曲線的形狀，從而獲得良好的線性解調(diào)，較高的鑒頻靈敏度等參數(shù)。頻靈敏度等參數(shù)。10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 3、比例鑒頻器10.4 鑒頻方法與電路 相位鑒頻器中,輸入信號(hào)幅度的變化必將導(dǎo)致輸出波形的失真。發(fā)射機(jī)的調(diào)制特性或接收機(jī)的諧振曲線的不理想，以及信號(hào)傳輸中的外界干擾和內(nèi)部噪聲的影響等，都會(huì)使鑒頻器的輸入端的調(diào)頻信號(hào)引起寄生調(diào)幅。因此，一般情況下，相位鑒頻器前必須加限幅器。 互感耦合相位鑒頻器不具有自限幅的能力。為了抑制寄生調(diào)幅的影響，

26、要求前級(jí)中放之后應(yīng)接有限幅器。為了有效限幅，要求限幅器有較大輸入信號(hào)。一般要求限幅器輸入端的電壓在1V以上，這就導(dǎo)致鑒頻器前中放、限幅的級(jí)數(shù)增加。這對(duì)電路的簡(jiǎn)化、成本降低、電路小型化都不利。第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 比例鑒頻器是一種相位鑒頻器，它類似互感耦合相位鑒頻器，但還具有限幅功能，只要求前級(jí)中放提供零點(diǎn)幾伏的FM信號(hào)電壓就能正常工作,不需要另加限幅器。 1）電路圖第八章 角度調(diào)制與解調(diào)usu1L1C1ECMC2L2u2VD1VD2C3C4R1R2C6ERLCLuoBA10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 電路說(shuō)明：比例鑒頻器與互感耦合相位鑒頻器在電路上差異很小，主要區(qū)別：a) 兩

27、類鑒頻器中VD2的連接極性相反；b) 在A，B端并聯(lián)了一個(gè)大電容C6，與（R1+R2）組成較大的時(shí)間常數(shù)，一般遠(yuǎn)大于低頻調(diào)制信號(hào)的周期。c) 輸出端不是A，B端，而是在A，B的中點(diǎn)引出，即uo。 2）原理分析 先畫出如下的簡(jiǎn)化的等效電路圖。10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào)+-u22+u22A+-u1VD1VD2ER1R2C4C3Buo1uo2+-EoD-+-+-RLCLuo+- 從等效電路圖可以得出，兩個(gè)二極管包絡(luò)檢波器兩端的合成高頻電壓為：21121122dduuuuuu10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 如設(shè)兩個(gè)二極管檢波器的傳輸系數(shù)為：12dddKKK則兩個(gè)檢波

28、器的輸出電壓為：1122oddodduK UuK U式中，1dU1dU和分別為ud1和ud2的包絡(luò)振幅。故比例鑒頻器的輸出電壓為：12oooEuu 1222oooEuu又，將其代入上式可得：2121()22oododduuKuUU10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào) 利用u2和u1的之間的相位關(guān)系隨輸入FM信號(hào)的瞬時(shí)頻率而變化的特性，同樣分三種情況討論：第一種情況，當(dāng)輸入FM波的瞬時(shí)頻率f等于調(diào)頻波中心頻率fo，即f= fo時(shí)，次級(jí)回路諧振，有2210wLwC將上式代入2 122212()1()1MjwC Lrj wLwCUU中，得：2 1 22()1MjwC LrUU10.4 鑒頻方法與電路第八章 角度調(diào)制與解調(diào)由此可知， u2和u1之間的相位差為 ，根據(jù)后面的矢量圖可知，Ud2=Ud1(是矢量u2和u1的模)。因此，鑒頻電路的輸出電壓為：2p12211()2oooddduuuK