高頻電子線路(7)

1、第七章第七章 角度調(diào)制電路角度調(diào)制電路第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)頻方法的概述調(diào)頻方法的概述調(diào)頻定義：瞬時頻率隨調(diào)制信號線性變化調(diào)頻定義：瞬時頻率隨調(diào)制信號線性變化調(diào)頻要求：調(diào)頻要求：（1）具有線性的調(diào)制特性，即）具有線性的調(diào)制特性，即（2）調(diào)制靈敏度要高，即）調(diào)制靈敏度要高，即kf要大要大（3）載波的頻率穩(wěn)定度要高）載波的頻率穩(wěn)定度要高 (4) 最大頻偏與調(diào)制信號頻率無關(guān)最大頻偏與調(diào)制信號頻率無關(guān)（5）無寄生調(diào)幅無寄生調(diào)幅)()(tuktfcmfmUk調(diào)頻方法調(diào)頻方法:2，間接調(diào)頻：，間接調(diào)頻：CLtu或控制)(1，直接調(diào)頻：，直接調(diào)頻：調(diào)制信號積分后再調(diào)相可實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)制信號積分后再調(diào)相可實現(xiàn)調(diào)頻第三節(jié)

2、第三節(jié) 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻變?nèi)荻O管直接調(diào)頻一，變?nèi)荻O管的特性一，變?nèi)荻O管的特性(1)符號：符號：或或(2)特性：特性：512/13/1:3 . 07 . 0:0:0超突變結(jié)型：突變結(jié)型：緩變結(jié)型：電容變化指數(shù)鍺管：硅管：勢壘電位時的結(jié)電容值偏壓向反外加其中VUVUUuCuDDDrjr)1 (0DrjjUuCC變?nèi)莨艿淖內(nèi)莨艿腃j ur曲線曲線注意：變?nèi)荻O管必須在反偏壓狀態(tài)工作注意：變?nèi)荻O管必須在反偏壓狀態(tài)工作二，基本原理二，基本原理 虛線左邊是互虛線左邊是互感耦合振蕩器。感耦合振蕩器。1.電路特點電路特點 虛線右邊是變?nèi)萏摼€右邊是變?nèi)荻O管和它的偏置二極管和它的偏置電路。變?nèi)荻O管電

3、路。變?nèi)荻O管的電容值影響振蕩的電容值影響振蕩器的頻率。器的頻率。)(1)(11jcjcCCCCCLt+-ru)()(tuVtuVVuQBCCr因為扼流線圈因為扼流線圈ZL對直流和低頻電壓短路對直流和低頻電壓短路,所以：所以：2.調(diào)頻原理調(diào)頻原理)(tuVuQr)1 (0DrjjUuCC的關(guān)系：與下面研究則實現(xiàn)線性調(diào)頻若滿足變化隨故振蕩頻率變化隨從而變化隨可見)()(.),()(,)()(,)(,)(tuttukttuttuCtuupcjr)(1)(11jcjcCCCCCLt三，電路分析三，電路分析(一一) 變?nèi)荻O管的電容值變?nèi)荻O管的電容值Cj：變?nèi)荻O管結(jié)電容表達式：變?nèi)荻O管結(jié)電容表達

4、式：)(1 (0DrjjUtuCC,)(QrVtu)1 (0DQjjQUVCC，載波狀態(tài)時0)(tu1,載波狀態(tài)時變?nèi)荻O管的結(jié)電容載波狀態(tài)時變?nèi)荻O管的結(jié)電容CjQ2,調(diào)制狀態(tài)時變?nèi)荻O管的結(jié)電容調(diào)制狀態(tài)時變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj時，設tUtumcos)(tUVtumQrcos)()cos1 (0DmQjjUtUVCC)cos1 (0QDmDQDjVUtUUVUC)cos1 (tmCjQ為電容調(diào)制度其中)/(QDmVUUm（二）變?nèi)荻O管作為振蕩回路的總電容（二）變?nèi)荻O管作為振蕩回路的總電容 當當C1沒接入沒接入, 且且Cc較大時，回路總電容僅僅是變?nèi)荻^大時，回路總電容僅僅是變?nèi)荻O管的結(jié)

5、電容極管的結(jié)電容Cj時，振蕩回路的等效電路如下圖：時，振蕩回路的等效電路如下圖：1,瞬時振蕩頻率為瞬時振蕩頻率為)cos1 (11)(11tmCLCLtjQj2)cos1 (tmc22,實現(xiàn)線性調(diào)制的條件：實現(xiàn)線性調(diào)制的條件：tmtcccos)(此時此時最大頻偏最大頻偏ccmmtmax)(tmmtmtmtmtmtcccccc2cos) 12(8) 12(8cos2cos) 12(2! 21cos21 cos1 )(22222當當m很小可忽略三次方以上的高次項，則瞬時頻率為：很小可忽略三次方以上的高次項，則瞬時頻率為：3, 會產(chǎn)生什么影響：會產(chǎn)生什么影響：2.)cos)(22)(12(2! 31

6、)cos)(12(2! 21cos21)cos1 (322tmtmtmtm中心角頻率偏移項中心角頻率偏移項二次諧波失真項二次諧波失真項可見可見 會導致如下影響：會導致如下影響：2線性調(diào)頻所需項線性調(diào)頻所需項1)中心頻率會產(chǎn)生偏移，其偏移量為：中心頻率會產(chǎn)生偏移，其偏移量為：ccm2) 12(82)調(diào)頻波會產(chǎn)生非線性失真調(diào)頻波會產(chǎn)生非線性失真, 二次諧波失真最大偏移為二次諧波失真最大偏移為cm22) 12(8（三）變?nèi)荻O管部分接入振蕩回路（三）變?nèi)荻O管部分接入振蕩回路jQcjQcjQcjQcjcjcCtmCCCCtmCCtmCCCCCCCCC)cos1 ()cos1 ()cos1 (111部

7、分接入時振蕩回路的等效電路如下圖：部分接入時振蕩回路的等效電路如下圖： 變?nèi)荻O管作為總電容實現(xiàn)調(diào)頻時變?nèi)荻O管作為總電容實現(xiàn)調(diào)頻時,由于溫度或偏置由于溫度或偏置電壓的不穩(wěn)會導致變?nèi)荻O管結(jié)電容發(fā)生變化電壓的不穩(wěn)會導致變?nèi)荻O管結(jié)電容發(fā)生變化,因此其因此其中心頻率的穩(wěn)定度差中心頻率的穩(wěn)定度差.采用部分接入方式可改善此性能采用部分接入方式可改善此性能.)cos1 (11)(111jQcjQcCtmCCCCLCLt將將 看成變?nèi)荻O管，看成變?nèi)荻O管， 不僅與不僅與 有關(guān)，還與有關(guān)，還與 有關(guān)。有關(guān)。CCjCcCC 和1例：例：求：其中容已知變?nèi)荻O管的結(jié)電路的交流等效電路如圖變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電

8、.33.10,15,10,102cos2)(, 2,40,)(1 ,213uHLuHLVUVttupFCUVtuCCDQjQDQjQj.,)2(.) 1 (minmaxBWfffm有效頻帶寬度調(diào)頻波的最大頻偏和和最小瞬時頻率大調(diào)頻波的載波頻率及最jCLLtf)(21)() 1 (21調(diào)頻波的瞬時頻率為：解：)102cos2 . 01 ()(2102cos2 . 01)(21)(102cos2 . 01 10102cos21 )(1 3213212323tfCLLtCLLtfpFtCtCUVtuCCcjQjjQjQDQjQjMHzCLLfjQc035. 5104010)33.1015(21)(2

9、112621載波頻率MHzffMHzffcc028. 4)2 . 01 (042. 6)2 . 01 (minmax最小瞬時頻率最大瞬時頻率MHzfffm007. 12028. 4042. 62)2(minmaxMHzFfFFfFmBWmmf016. 210210007. 1222) 1(2) 1(236第四節(jié)第四節(jié) 石英晶體振蕩器直接調(diào)頻石英晶體振蕩器直接調(diào)頻一，采用石英晶體振蕩器直接調(diào)頻的目的是要一，采用石英晶體振蕩器直接調(diào)頻的目的是要提高調(diào)頻振蕩的載波頻率穩(wěn)定度。提高調(diào)頻振蕩的載波頻率穩(wěn)定度。二，晶體振蕩器直接調(diào)頻的主要形式二，晶體振蕩器直接調(diào)頻的主要形式 晶體振蕩器采用變?nèi)荻O管實現(xiàn)調(diào)頻的形式有兩種，一是變?nèi)菥w振蕩器采用變?nèi)荻O管實現(xiàn)調(diào)頻的形式有兩種，一是變?nèi)荻O管與二極管與并聯(lián)型并聯(lián)型晶體振蕩器的晶體相串聯(lián)，二是變?nèi)荻O管與晶體振蕩器的晶體相串聯(lián)，二是變?nèi)荻O管與并并聯(lián)型聯(lián)型晶體振蕩器的晶體相并聯(lián)。晶體振蕩器的晶體相并聯(lián)。第五節(jié)第五節(jié) 調(diào)相電路調(diào)相電路調(diào)相電路舉例：調(diào)相電路舉例： 頻率為頻率為 的載波信號通過單調(diào)諧回路，只有在調(diào)諧回路的載波信號通過單調(diào)諧回路，只有在調(diào)諧回路的諧振頻率等于的諧振頻率等于 時，不產(chǎn)生附加相移，通過諧振頻率不等時，不產(chǎn)生附加相移，通過諧振頻率不等于于 的調(diào)諧