高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)

第八章角度調(diào)制和解調(diào)§8.1概述§8.2角波調(diào)制信號(hào)的分析§8.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生方法和電路§8.4調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)方法和電路1高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!§8.1概述調(diào)幅：載波頻率不變，振幅的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，信息寄載在振幅的變化中（包絡(luò)）。調(diào)頻:載波振幅不變，瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，信息寄載在頻率的變化中。無(wú)論調(diào)頻還是調(diào)相，都會(huì)使載波的相角發(fā)生變化，因此二者統(tǒng)稱為角度調(diào)制，或稱調(diào)角。調(diào)頻主要用于調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙測(cè)等；調(diào)相主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的移相鍵控。調(diào)頻和調(diào)相兩者有許多相同的地方，由于調(diào)相的缺點(diǎn)較多，因此在模擬通信系統(tǒng)中，一般都是用調(diào)頻制。本章重點(diǎn)討論調(diào)頻和鑒頻。鑒頻：調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)。鑒相：調(diào)相信號(hào)的解調(diào)。調(diào)相:載波振幅不變，瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，信息寄載在相位的變化中。2高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!§8.2角波調(diào)制信號(hào)的分析8.2.1瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位8.2.2調(diào)角波的數(shù)學(xué)表達(dá)式8.2.3調(diào)角波的波形8.2.4調(diào)角波的頻譜3高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!8.2.1瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的概念調(diào)角波的波形（等幅疏密波）：瞬時(shí)頻率變換規(guī)律：波形的疏密是變化的，最密集處頻率最高，最稀疏處頻率最低，每一瞬間的頻率各不相同。調(diào)頻:載波振幅不變，瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，信息寄載在頻率的變化中。調(diào)相:載波振幅不變，瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，信息寄載在相位的變化中。0T/2T-T/2-Ttv(t)0T/2T-T/2-Ttf(t)4高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!8.2.2調(diào)角波的數(shù)學(xué)表達(dá)式一、調(diào)頻（FM）信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式載波：調(diào)制信號(hào)：由調(diào)頻的定義：調(diào)頻時(shí)已調(diào)波的瞬時(shí)頻率(t)與調(diào)制信號(hào)v成線性關(guān)系，振幅不變。即：①0②kfWwD=vtkf)(表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的頻率偏移?！凑{(diào)制載波的角頻率，是FM波的中心頻率?！{(diào)頻靈敏度，③(t)表示瞬時(shí)頻率相對(duì)載波頻率的偏移量，寄載了調(diào)制信息?！矔r(shí)頻率偏移，簡(jiǎn)稱頻移或頻偏。④最大頻移m：m與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比，與調(diào)制信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。5高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!調(diào)頻信號(hào)的一般表達(dá)式為：當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)：6高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!二、調(diào)相（PM）信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式載波：調(diào)制信號(hào)：由調(diào)頻的定義：調(diào)頻時(shí)已調(diào)波的瞬時(shí)相位(t)與調(diào)制信號(hào)v成線性關(guān)系，振幅不變。即：①0t②kPWD=vtkP)(表示單位調(diào)制信號(hào)振幅所引起的相位偏移?！凑{(diào)制載波的相位角?！{(diào)相靈敏度，③(t)表示瞬時(shí)相位相對(duì)載波相位角0t的偏移量，寄載了調(diào)制信息?！矔r(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移。④最大相移m。最大相移m稱為調(diào)相指數(shù)mP：調(diào)相指數(shù)與調(diào)制信號(hào)振幅成正比，與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。調(diào)相信號(hào)的表達(dá)式為：當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)時(shí)：7高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!FMPM瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位最大頻偏最大相移表達(dá)式FM、PM信號(hào)比較8高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!FM與PM信號(hào)的波形：FMPMttv2(t)v1(t)ttPM波與FM波相比，只是延遲了一段時(shí)間。9高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!例：角調(diào)波試確定：（2）最大相偏；（1）最大頻偏；（4）此信號(hào)在單位電阻上的功率。（3）調(diào)頻還是調(diào)相。最大相偏：——調(diào)制指數(shù)最大角頻偏：最大頻偏：因?yàn)檎{(diào)制信號(hào)形式未知，不能確定是調(diào)頻還是調(diào)相。信號(hào)在單位電阻上的功率：10高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!8.2.3調(diào)角信號(hào)的頻譜和頻帶寬度一、調(diào)頻（FM）信號(hào)的頻譜設(shè)V0m=1，則：利用三角公式：載波：調(diào)制信號(hào)：是以mf為參數(shù)的n階類貝塞爾函數(shù)。當(dāng)mf和n一定時(shí)，為常數(shù)，可由曲線或函數(shù)表查得。11高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!二、調(diào)頻（FM）信號(hào)的頻帶寬度通常規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制載波振幅1%的邊頻分量均可忽略不計(jì)，即保留的頻譜分量滿足|Jn（mf）|0.01；在要求不高的場(chǎng)合，此標(biāo)準(zhǔn)可定為：|Jn（mf）|0.1。如果忽略小于調(diào)制信號(hào)振幅10%的邊頻分量，則頻譜寬度為：根據(jù)頻帶寬度的不同，可分為寬帶調(diào)頻和窄帶調(diào)頻：窄帶調(diào)頻：寬帶調(diào)頻：的寬帶調(diào)頻：三、調(diào)相（PM）信號(hào)的頻譜和帶寬分析方法同F(xiàn)M，調(diào)相信號(hào)的頻帶寬度為：12高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!五、角度調(diào)制是非線性調(diào)制對(duì)于調(diào)幅制來(lái)說(shuō)，調(diào)幅波的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)完全相同，只是在頻率軸上搬移了一個(gè)位置，稱為線性調(diào)制。在角度調(diào)制中，除了基帶的頻率分量外，調(diào)角波中還增加了許多新的組合頻率分量，使頻譜組成大為復(fù)雜。屬于非線性調(diào)制。Fmax2FmaxvfAMfFMf002(mf+1)Fmax13高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!類貝塞爾函數(shù)曲線：0.52.41234n=01、隨著mf的增加，3、4、對(duì)于某些mf

值，2、對(duì)于某一固定的mf

，當(dāng)時(shí)，近似周期性地變化，且其峰值下降。貝塞爾函數(shù)曲線的性質(zhì)：5.58.6514高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!舉例：調(diào)頻波的幅度是1V,頻譜結(jié)構(gòu)示于下圖。0.390.360.360.430.430.060.060.280.28(MHZ)0.20.130.130.040.04忽略振幅小于調(diào)頻波振幅的10%的邊頻分量，則忽略振幅小于調(diào)頻波振幅的1%的邊頻分量，則15高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!舉例：調(diào)相指數(shù)mp=5，假設(shè)載波振幅為1V。分別畫出調(diào)制信號(hào)的頻率為100Hz和15kHz時(shí)調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)，并求出相應(yīng)頻帶寬度BW。②F=15kHz的頻譜：由貝塞爾函數(shù)曲線的性質(zhì)，頻譜中應(yīng)該有mp+1=6對(duì)邊頻。查表得載波及各邊頻分量的振幅為：J0(5)J1(5)J2(5)J3(5)J4(5)J5(5J6(5)0.180.330.050.360.390.260.130.180.360.360.330.33(kHZ)150.050.050.390.390.260.260.130.1316高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!0.020.770.440.440.110.110.0217高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!4、各指什么？它們之間有什么關(guān)系與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。18高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!§8.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生方法和電路8.3.1調(diào)頻方法概述產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的電路叫調(diào)頻器，對(duì)它有四個(gè)要求：（1）已調(diào)波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成比例地變化，這

是基本要求。（2）已調(diào)波的中心頻率具有一定的穩(wěn)定度。（3）最大頻移與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)（恒定帶寬調(diào)制）。（4）寄生調(diào)幅盡可能?。ㄕ穹愣ǎ?。調(diào)頻方法主要有兩類：（一）直接調(diào)頻（二）間接調(diào)頻19高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!二、間接調(diào)頻原理窄帶寬帶高穩(wěn)定度載波振蕩器相位調(diào)制器多級(jí)倍頻器和混頻器積分電路①調(diào)制器與主振分開(kāi)，載波中心頻率穩(wěn)定度高。②獲得線性調(diào)頻以線性調(diào)相為基礎(chǔ)，但在線性調(diào)相時(shí)，要

求m<30°，因而線性調(diào)相范圍很窄，導(dǎo)致調(diào)頻波的最

大頻偏fm很小。③

fm小的缺點(diǎn)可以通過(guò)多級(jí)倍頻獲得符合要求的調(diào)頻頻

偏，然后通過(guò)混頻器變換頻率即可得到符合要求的調(diào)頻波

工作范圍。間接調(diào)頻的特點(diǎn)：20高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!變?nèi)莨芙Y(jié)電容與調(diào)制信號(hào)的關(guān)系：g+=)1(0DRjVvCC靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容結(jié)電容調(diào)制深度21高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!CjC2C1L調(diào)頻性能分析：電路為電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩頻率為：未加調(diào)制信號(hào)時(shí)的振蕩頻率，為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。（1）假設(shè)=2能夠?qū)崿F(xiàn)線性調(diào)頻。22高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!（2）假設(shè)2有與調(diào)制信號(hào)成正比的成分：有常數(shù)成分，中心頻率產(chǎn)生了偏移：有與調(diào)制信號(hào)諧波成正比的成分，頻率調(diào)制過(guò)程產(chǎn)生了非線性失真。為了減小非線性失真，在變?nèi)莨苷{(diào)頻電路中，總是設(shè)法使變?nèi)莨芄ぷ髟?2的區(qū)域。調(diào)頻靈敏度：23高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!8.3.3其他直接調(diào)頻電路在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場(chǎng)合，可以采用直接對(duì)晶體振蕩器調(diào)頻的方法。一、石英晶體振蕩器直接調(diào)頻1、晶體振蕩器直接調(diào)頻原理電路中晶體當(dāng)作等效電感元件用。工作頻率在和之間。電路的振蕩頻率為：電路中，變?nèi)莨茈娙軨j變化時(shí)，CL變化，從而使振蕩頻率發(fā)生變化。若用調(diào)制信號(hào)控制Cj，則振蕩器成為一個(gè)晶體調(diào)頻振蕩器。24高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!8.3.4間接調(diào)頻高穩(wěn)定度載波振蕩器調(diào)相器積分電路先將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分處理，再進(jìn)行調(diào)相而得到調(diào)頻波，其方框如下圖所示。

優(yōu)點(diǎn)：載波中心頻率穩(wěn)定度較好。實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻的關(guān)鍵是調(diào)相器，常用的調(diào)相方法有：諧振回路法。矢量合成法。脈沖調(diào)相法。（廣泛用于調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)中）25高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!1、變?nèi)荻O管調(diào)相電路在高Q值及失諧較小條件下，電壓、電流間的相移是：CjCL相移與調(diào)制信號(hào)成正比，實(shí)現(xiàn)了線性調(diào)相，最大調(diào)制指數(shù)為/6。26高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!2、矢量合成法調(diào)相電路減法器相乘器移相90振蕩器27高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!8.4.1概述鑒頻是指從調(diào)頻信號(hào)中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。（一）振幅鑒頻器（斜率鑒頻器）首先進(jìn)行波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)幅波（即FM—AM波），然后用包絡(luò)檢波器將振幅的變化檢測(cè)出來(lái)。ttvFMtvFM-AM波形變換包絡(luò)檢波vFMvFM-AMv常用的鑒頻器主要有如下幾類：28高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!f0鑒頻器的技術(shù)指標(biāo)：鑒頻器的主要特性是鑒頻特性（S曲線）。衡量鑒頻特性的主要指標(biāo)有：1、鑒頻靈敏度。鑒頻特性的靈敏度通常用f0處鑒頻特性的斜率定義，即：2、線性范圍。線性范圍是指鑒頻特性近似為直線的范圍，如圖的Bmax。這個(gè)范圍應(yīng)該大于調(diào)頻信號(hào)最大頻偏的兩倍，即：3、非線性失真。由于鑒頻特性不是理想直線而使解調(diào)信號(hào)產(chǎn)生的失真稱為鑒頻器的非線性失真。（V/Hz）29高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!0

定性說(shuō)明：FM信號(hào)工作在并聯(lián)諧振回路的失諧區(qū)，當(dāng)FM電流流經(jīng)回路時(shí)，由于瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)而變化，對(duì)于不同的瞬時(shí)頻偏，失諧回路的阻抗不同，回路的輸出電壓將會(huì)隨瞬時(shí)頻偏的變化而變化，從而完成FM到FM—AM信號(hào)的變換，再經(jīng)包絡(luò)檢波器檢波，即可得出原調(diào)制信號(hào)。特點(diǎn)：鑒頻特性的線性范圍小，解調(diào)后失真較大，是一種原

始類型的鑒頻器。030高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!8.4.3相位鑒頻器利用回路的相位—頻率特性來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅—調(diào)頻波變換，應(yīng)用較廣泛。常用的相位鑒頻電路有兩種：互感耦合相位鑒頻器和電容耦合相位鑒頻器，重點(diǎn)介紹前者。31高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!1）移相網(wǎng)絡(luò)：互感為M的電容耦合雙調(diào)諧回路組成移相網(wǎng)絡(luò)，v1經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)后生成PM—FM波v2。v1經(jīng)耦合電容在扼流圈LC上產(chǎn)生的電壓v3=v1，其等效電路如圖所示：C3C4R1R2D1D2~~v2/2v2/2~v3+++---2）包絡(luò)檢波器：D1、C3、R1D2、C4、R2和組成平衡式包絡(luò)檢波器，~v1+-C1C2C3C4CCR1R2MLCD1D2L1L2+-v2+-vO輸出電壓為：32高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!（1）頻率—相位變換初、次級(jí)回路的參數(shù)相同，都諧振于調(diào)頻信號(hào)的中心頻率f0，若忽略次級(jí)回路對(duì)初級(jí)回路的影響，則初級(jí)回路中流過(guò)L1的電流i1近似為：次級(jí)回路感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為：忽略檢波電路對(duì)次級(jí)回路的影響，次級(jí)回路的阻抗Z2為：~v1+-C1C2CCML1L2v2+-次級(jí)回路的電流i2為：33高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!式中，廣義失諧是與信號(hào)頻率有關(guān)的量，所以當(dāng)調(diào)頻波的頻率變化時(shí)，v2與v1之間的幅值和相位關(guān)系都會(huì)隨之變化。但在輸入信號(hào)頻率f0附近，幅度變化不大，而相位變化明顯。v2與v1之間的相位差為：/2-，相頻特性曲線如圖所示：/2/2-ff0在一定的頻率范圍內(nèi)，v2與v1的相位差與頻率之間具有線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了頻率—相位的變換。

f=f0，次級(jí)回路諧振，相位差為/2；

f>f0，次級(jí)回路呈感性，相位差為0~/2；

f<f0，次級(jí)回路呈容性，相位差為/2~；34高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!由矢量圖可知：（2）f>f0，次級(jí)回路呈感性，相位差為0~/2；由矢量圖可知：（3）f<f0，次級(jí)回路呈容性，相位差為/2~；35高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!綜上所述：互感耦合鑒相器中的耦合雙調(diào)諧回路是一個(gè)頻—相變換器，它把FM波v1變換成FM—PM波v2，而v1、v2經(jīng)疊加后，變換成兩個(gè)AM—FM波vd1、vd2，經(jīng)包絡(luò)檢波器后，即可獲得原調(diào)制信號(hào)，其過(guò)程為：耦合雙回路疊加檢波36高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!一、電路結(jié)構(gòu)比例鑒頻與互感耦合相位鑒頻器的區(qū)別：1）D2的極性反接。2）比例鑒頻器在A、B兩端并聯(lián)了一個(gè)大電容CO，CO與

（R1+R2）組成較大的時(shí)間常數(shù)，使A、B兩端電壓在檢波

過(guò)程中，基本維持不變。3）輸出電壓引出位置不同。比例鑒頻器從C、D兩端引出，并

有一端接地。~v1+-C1C2C3C4CCR1R2MLCD1D2L1L2+-v2BCOACDEOvO+37高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!設(shè)兩個(gè)檢波器的傳輸系數(shù)均為Kd，則它們的輸出電壓為：比例鑒頻器的輸出電壓為：C3C4R1R2D1D2~~v2/2v2/2~v1+++---EOvd2vd1vOvO1vO2+電路參數(shù)相同條件下，比例鑒頻器的輸出只有相位鑒頻器的一半。38高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!由矢量圖知：f>f0，>0，v1、v2相位差為0~/239高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!綜合以上的討論：比例鑒頻器具有圖示的鑒頻特性曲線：只要工作在比例鑒頻器的線性鑒相區(qū)，就可以還原出原調(diào)制信號(hào)。相位鑒頻器的鑒頻特性在電路參數(shù)相同的條件下，相位鑒頻器的鑒頻跨導(dǎo)是比例鑒頻器的2倍。40高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!當(dāng)FM波振幅可見(jiàn)，頻率變化時(shí)，Vd1、Vd2朝相同的方向變化，因此比值Vd1/Vd2維持不變，所以輸出電壓VO與調(diào)頻波的振幅變化無(wú)關(guān)，這就是比例鑒頻器本身所具有的自限幅作用?？偟恼f(shuō)來(lái)，比例鑒頻器的輸出電壓VO并不決定于Vd1、Vd2本身的大小，而只取決于它們的比例或比值。比例鑒頻器的名稱由此而來(lái)。41高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!8.4.5正交鑒頻器一、電路組成框圖乘法器vr(t)vFM(t)v’O(t)低通濾波器v(t)/2移相電路由移相器、相乘器和低通濾波器組成。輸入信號(hào)一般來(lái)自調(diào)頻接收機(jī)中放限幅電路（中頻載波為6.5MHz或10.7MHz的中頻信號(hào)），參考信號(hào)vr(t)與vFM(t)同頻正交，即vr(t)與vFM(t)在載頻上有/2的固定相位差。42高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!相乘器的輸出為：經(jīng)低通濾波器后，將高頻分量濾除，并由三角公式：43高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!可見(jiàn)正交鑒頻器的輸出電壓和原調(diào)制信號(hào)成正比，只是增加了一個(gè)附加的固定相移，這是通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)傳輸而形成的時(shí)間延遲。正交鑒頻器的核心是相乘器，便于集成化，在集成電路調(diào)頻接收機(jī)中，調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)常采用正交鑒頻器。44高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!在線性鑒頻情況下，若輸出電壓的最大值為Vom=0.8V，則該鑒頻器的鑒頻跨導(dǎo)SD=？ff045高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!二、調(diào)頻接收機(jī)的組成（超外差接收機(jī)）去加重電路和音頻放大電路鑒頻器自動(dòng)頻率控制電路（AFC）限幅器中頻放大本振混頻器射頻放大靜噪電路輸出鏡頻干擾：位于調(diào)頻廣播波段之外，故而可以抑制中頻干擾。中頻的選擇：AFC電路的作用是微調(diào)本振頻率，保證中頻穩(wěn)定。靜噪電路的目的是使接收機(jī)在沒(méi)有收到信號(hào)時(shí)，自動(dòng)將低頻放大器閉鎖，使噪聲不在終端出現(xiàn)。當(dāng)有信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，噪聲小，又能自動(dòng)解除閉鎖，使信號(hào)通過(guò)低放輸出。46高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!1、預(yù)加重電路CR1R20頻率響應(yīng)2.1kHz以上的頻率分量都被“加重”。47高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!第八章小結(jié)一、基本概念：1、瞬時(shí)頻率（t）和瞬時(shí)相位（t）：2、調(diào)頻和調(diào)相的特點(diǎn)：調(diào)頻：已調(diào)信號(hào)的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系。調(diào)相：FM信號(hào)的瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系。3、調(diào)頻信號(hào)和調(diào)相信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：調(diào)角信號(hào)的波形為等幅疏密波。調(diào)頻（相）靈敏度；瞬時(shí)頻率偏移；最大頻移；瞬時(shí)相位偏移；最大相移；調(diào)制指數(shù)：48高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!7、調(diào)角信號(hào)帶寬的計(jì)算：|Jn（mf）|0.1單音調(diào)制限帶信號(hào)調(diào)制窄帶調(diào)頻：寬帶調(diào)頻：例：當(dāng)調(diào)制信號(hào)的振幅和頻率都增加為原來(lái)的3倍，則單音調(diào)制的AM、FM、PM信號(hào)的帶寬將如何變化？AMFMPMBW=3BWBW=2FmaxBW=2(mf+1)FBW=2(mP+1)FBW=3BW當(dāng)m>>1,BW=9BW49高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!二、調(diào)頻電路基本要求：已調(diào)波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系。調(diào)頻方法直接調(diào)頻：間接調(diào)頻：壓控振蕩器；高穩(wěn)定度載波振蕩器相位調(diào)制器多級(jí)倍頻器和混頻器積分電路頻偏大，中心頻率穩(wěn)定度低頻偏小，中心頻率穩(wěn)定度高。調(diào)頻電路變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路晶體振蕩器直接調(diào)頻電路間接調(diào)頻電路50高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!2、鑒相器鑒相器v2(t)v1(t)1(t)2(t)vO(t)輸出：線性鑒相：1）乘積型鑒相器乘法器vr(t)vS(t)v’O(t)低通濾波器vO(t)有正弦形鑒相特性；可以實(shí)現(xiàn)線性鑒相。2）疊加型鑒相器加法器vr(t)vS(t)v’O(t)包絡(luò)檢波器vO(t)A）當(dāng)VS<<Vr，或Vr<<VS時(shí)，輸出電壓的大小決定于小的輸入信號(hào)，且線性鑒相范圍是B）當(dāng)VS=Vr

時(shí)，輸出電壓增加倍，線性鑒相范圍擴(kuò)展為51高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!a(t)b(t)x(t)調(diào)制器低通濾波器低通濾波器兩路互相獨(dú)立的信號(hào)a(t)和b(t)分別調(diào)制角頻率為c的兩個(gè)互相差90度的正弦波，通常用cosct

和sinct

表示，并稱它們是互相正交的。調(diào)制后的兩路信號(hào)相加得到輸出信號(hào)x(t)，表示為：52高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!調(diào)頻靈敏度：瞬時(shí)頻率偏移：最大頻移：瞬時(shí)相位：最大相移：調(diào)頻指數(shù)：數(shù)學(xué)表達(dá)式：53高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!8.2.1瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的概念設(shè)高頻載波信號(hào)為：下圖是其旋轉(zhuǎn)矢量圖。(t)t時(shí)刻的瞬時(shí)相位(t)瞬時(shí)角頻率以上兩式表示瞬時(shí)角頻率和瞬時(shí)相位的關(guān)系，是角度調(diào)制中的兩個(gè)基本關(guān)系式。矢量在實(shí)軸上的投影為：實(shí)軸54高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!8.2.2調(diào)角波的數(shù)學(xué)表達(dá)式一、調(diào)頻（FM）信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式載波：調(diào)制信號(hào)：由調(diào)頻的定義：調(diào)頻時(shí)已調(diào)波的瞬時(shí)頻率(t)與調(diào)制信號(hào)v成線性關(guān)系，振幅不變。即：①0②kfWwD=vtkf)(表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的頻率偏移?！凑{(diào)制載波的角頻率，是FM波的中心頻率。——調(diào)頻靈敏度，③(t)表示瞬時(shí)頻率相對(duì)載波頻率的偏移量，寄載了調(diào)制信息。——瞬時(shí)頻率偏移，簡(jiǎn)稱頻移。④最大頻移m。m與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比，與調(diào)制信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。由關(guān)系式：設(shè)0=0，則有⑤(t)——瞬時(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移。⑥最大相位偏移m——

(t)的最大值——調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)可大于1，而且通常應(yīng)用于大于1的情況。調(diào)頻指數(shù)與調(diào)制信號(hào)振幅成正比，與調(diào)制頻率成反比。對(duì)于F=15kHz，如調(diào)頻廣播中，55高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!二、調(diào)相（PM）信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式載波：調(diào)制信號(hào)：由調(diào)相的定義：調(diào)相時(shí)已調(diào)波的瞬時(shí)相位(t)與調(diào)制信號(hào)v成線性關(guān)系，振幅不變。即：①0t②kPWD=vtkP)(表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的相位偏移?！凑{(diào)制載波的相位角?！{(diào)相靈敏度，③(t)表示瞬時(shí)相位相對(duì)載波相位角0t的偏移量，寄載了調(diào)制信息?！矔r(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移。④最大相移m。最大相移m稱為調(diào)相指數(shù)mP：調(diào)相指數(shù)與調(diào)制信號(hào)振幅成正比，與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。56高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!二、調(diào)相（PM）信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式載波：調(diào)制信號(hào)：由調(diào)頻的定義：調(diào)頻時(shí)已調(diào)波的瞬時(shí)相位(t)與調(diào)制信號(hào)v成線性關(guān)系，振幅不變。即：①0t②kPWD=vtkP)(表示單位調(diào)制信號(hào)振幅所引起的相位偏移?！凑{(diào)制載波的相位角?！{(diào)相靈敏度，③(t)表示瞬時(shí)相位相對(duì)載波相位角0t的偏移量，寄載了調(diào)制信息。——瞬時(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移。④最大相移m。最大相移m稱為調(diào)相指數(shù)mP：調(diào)相指數(shù)與調(diào)制信號(hào)振幅成正比，與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。由關(guān)系式：⑤(t)——瞬時(shí)頻率偏移⑥m——最大頻率偏移：m與調(diào)制信號(hào)的振幅和頻率成正比。57高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!①調(diào)制指數(shù)與最大頻移的關(guān)系：都用調(diào)制指數(shù)m表示，則有：不論調(diào)頻還是調(diào)相，最大頻移都等于調(diào)制指數(shù)與調(diào)制頻率之積。FM、PM信號(hào)比較②最大相移、最大頻移與調(diào)制頻率的關(guān)系：FmfmfFmPmPFM波的最大頻移mf與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)，最大相移即調(diào)頻指數(shù)mf則與成反比。PM波的最大頻移mP與調(diào)制頻率成正比，最大相移即調(diào)頻指數(shù)（mP）則與無(wú)關(guān)。這是兩種調(diào)制的根本區(qū)別。58高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!四、調(diào)頻與調(diào)相的互相轉(zhuǎn)換在同一調(diào)制信號(hào)下，F(xiàn)M和PM波的表達(dá)式為：間接調(diào)頻積分調(diào)相微分調(diào)頻間接調(diào)相調(diào)頻器調(diào)相器直接調(diào)頻直接調(diào)相59高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!例：調(diào)制信號(hào)載波調(diào)制后瞬時(shí)頻率問(wèn)所進(jìn)行的是調(diào)頻還是調(diào)相，寫出已調(diào)波的表達(dá)式；調(diào)制指數(shù)m和最大頻偏fm各是多少？解：可知瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，所進(jìn)行的是調(diào)頻。最大頻偏為：調(diào)制指數(shù)=最大相移m已調(diào)波的表達(dá)式為：60高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁(yè)!是以mf為參數(shù)的n階類貝塞爾函數(shù)。當(dāng)mf和n一定時(shí)，為常數(shù)，可由曲線或函數(shù)表查得。貝塞爾函數(shù)載頻對(duì)邊頻第二對(duì)邊頻第三對(duì)邊頻由單一頻率信號(hào)調(diào)制的FM波，其頻譜具有以下特點(diǎn)：①信號(hào)頻譜由載頻和無(wú)限對(duì)上、下邊頻分量0n組成。②各邊頻分量0n與載頻相隔都是調(diào)制頻率的整數(shù)倍。載頻與各邊頻分量的的振幅=③調(diào)制指數(shù)mf越大，具有較大振幅的邊

頻分量就越多，所占的頻帶就越寬。④理論上邊頻數(shù)目是無(wú)窮大的，但對(duì)于一定的mf，當(dāng)時(shí)n＞mf

+1時(shí)其振幅可以忽略，所以調(diào)頻信號(hào)的頻帶寬度實(shí)際上可認(rèn)為是有限的。2.40.5mf0130.52.41234n=0奇次的上、下邊頻分量符號(hào)相反。當(dāng)時(shí)，61高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁(yè)!四、FM、PM信號(hào)的頻帶寬度比較1、兩者的頻譜結(jié)構(gòu)和頻帶寬度都與調(diào)制指數(shù)密切相關(guān)，總的規(guī)律是：調(diào)制指數(shù)越大，應(yīng)該考慮的邊頻數(shù)目越多，頻帶越寬。2、當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度一定時(shí)，F(xiàn)M波的頻帶寬度是恒定的，而PM波的頻帶寬度隨調(diào)制信號(hào)的頻率而變化。①帶寬與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)，所以調(diào)頻制也叫恒定帶寬調(diào)制。②PM波的頻帶寬度與調(diào)制信號(hào)的頻率成正比。如果按最高調(diào)制頻率設(shè)計(jì)信道，則在調(diào)制頻率低時(shí)有很大余量，系統(tǒng)頻帶利用不充分，因此在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)頻制比調(diào)相制應(yīng)用更廣。3、調(diào)制信號(hào)頻率不變，只改變調(diào)制信號(hào)振幅時(shí)，F(xiàn)M和PM信號(hào)

的頻帶寬度都會(huì)改變。62高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁(yè)!六、各頻率分量之間的功率分配因?yàn)檎{(diào)頻波是一個(gè)等幅波，所以它的總功率為常數(shù)，不隨調(diào)制指數(shù)的變化而變化。調(diào)制前的總功率調(diào)制后的總功率調(diào)制后，已調(diào)波出現(xiàn)許多邊頻分量，總功率就分配到各分量，隨mf的不同，各頻率分量之間功率分配的數(shù)值也不相同。舉例：調(diào)頻波中的載波分量功率

未調(diào)載波功率；調(diào)頻波中的總功率

未調(diào)載波功率。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波中的載波分量功率

未調(diào)載波功率；標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波中的總功率

未調(diào)載波功率；（大于，等于，小于）

等于小于或等于等于大于或等于63高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁(yè)!舉例：調(diào)頻波的幅度是1V,頻譜結(jié)構(gòu)示于下圖。求調(diào)頻波的最大頻偏fm

，調(diào)制信號(hào)是：0.260.490.490.310.310.340.340.130.13(MHZ)0.1求調(diào)頻波表示達(dá)式中的64高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁(yè)!舉例：調(diào)相指數(shù)mp=5，假設(shè)載波振幅為1V。分別畫出調(diào)制信號(hào)的頻率為100Hz和15kHz時(shí)調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)，并求出相應(yīng)的頻帶寬度BW。①F=100Hz的頻譜：由貝塞爾函數(shù)曲線的性質(zhì)，頻譜中應(yīng)該有mp+1=6對(duì)邊頻。查表得載波及各邊頻分量的振幅為：J0(5)J1(5)J2(5)J3(5)J4(5)J5(5J6(5)0.180.330.050.360.390.260.130.180.360.360.330.33(HZ)1000.050.050.390.390.260.260.130.1365高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁(yè)!不同mf對(duì)應(yīng)的Jn(mf)值66高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁(yè)!1、什么叫調(diào)角？2、瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位有什么關(guān)系？3、調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式信息寄載在瞬時(shí)頻率偏移中信息寄載在瞬時(shí)相位偏移中67高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁(yè)!§8.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生方法和電路8.3.1調(diào)頻方法概述8.3.2變?nèi)荻O管直接調(diào)頻8.3.3其他直接調(diào)頻電路8.3.3間接調(diào)頻68高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁(yè)!一、直接調(diào)頻原理基本原理是用調(diào)制信號(hào)直接線性地改變載波振蕩的瞬時(shí)頻率。如果載波振蕩由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由諧振回路的電感和電容決定，因此只要能用調(diào)制信號(hào)去控制回路的電感或電容，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。受電壓控制的元件稱為壓控元件。在調(diào)頻電路中最常用的壓控元件為變?nèi)荻O管。因此，凡是能直接影響載波振蕩瞬時(shí)頻率的元件或參數(shù)，只要能夠用調(diào)制信號(hào)去控制它們，并從而使載波振蕩瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)規(guī)律線性地變化，都可以完成直接調(diào)頻的任務(wù)。直接調(diào)頻的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制器與振蕩器合二為一，在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較大的頻偏。

缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度差，在許多場(chǎng)合需要對(duì)載頻采取穩(wěn)頻措施，或者對(duì)石英晶體振蕩器進(jìn)行直接調(diào)頻。69高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁(yè)!8.3.2變?nèi)荻O管直接調(diào)頻變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性制成的一種半導(dǎo)體二極管，是一種電壓控制的可變電抗元件。一、變?nèi)荻O管的調(diào)頻原理變?nèi)荻O管與反向電壓vR存在如下關(guān)系：g+=)1(0DRjVvCCC0——vR=0時(shí)的電容值；vR——反向偏置電壓；VD——PN結(jié)勢(shì)壘電位差：Si：0.7V；Ge：0.3V—結(jié)電容的變?nèi)葜笖?shù)。其值隨半導(dǎo)體的摻雜濃度及PN結(jié)結(jié)構(gòu)的不同而異，緩變結(jié)=1/3，突變結(jié)=1/2，超突變結(jié)=1~4，最大可達(dá)6以上。若在其上加一靜態(tài)電壓V0和一個(gè)調(diào)制信號(hào)v=Vcost，則有：結(jié)電容在vR控制下隨時(shí)間變化，如圖所示：0vRCjtvRCjV0t若把受到調(diào)制信號(hào)控制的變?nèi)荻O管接入載波振蕩器的振蕩回路，則振蕩頻率亦受到調(diào)制信號(hào)的控制，適當(dāng)?shù)剡x擇管子的特性和工作狀態(tài)，可以使振蕩頻率的變化近似地與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。70高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁(yè)!二、變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路分析~VCCR1R2C2C1C3CjC4vLBLCjC2C1LC3：高頻耦合電容；C4：隔直電容；LB：高頻扼流圈R1、R2為偏置電路，提供Cj靜態(tài)偏壓：調(diào)制信號(hào)：二極管的反向偏壓為：71高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁(yè)!（2）假設(shè)2利用展開(kāi)式：（|x|<1）忽略3次及以上的高次方項(xiàng)，則：72高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁(yè)!三、變?nèi)莨苷{(diào)頻器的實(shí)際電路：VCC=12VV0

L1；(C1、C2)；C3；Cj1、Cj2組成電容三點(diǎn)式振蕩電路。負(fù)電壓V0加在變?nèi)莨艿年?yáng)極，調(diào)制信號(hào)經(jīng)扼流圈加在變?nèi)莨荜帢O。變?nèi)莨軐?duì)振蕩回路來(lái)說(shuō)是部分接入，與直接接入相比，最大頻偏

會(huì)變小，調(diào)頻靈敏度降低，但振蕩器的中心頻率穩(wěn)定度提高。兩個(gè)變?nèi)莨芊聪虼?lián)，可減弱高頻電壓對(duì)結(jié)電容的影響，并有助于削弱寄生調(diào)制。去耦濾波電路73高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁(yè)!2、晶體調(diào)頻振蕩器的特點(diǎn)頻率穩(wěn)定度較高。頻偏小。擴(kuò)大頻偏的措施：串電感或并電感。3、晶體調(diào)頻振蕩器的實(shí)際電路。74高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁(yè)!1、變?nèi)荻O管調(diào)相電路~+-R1R2R3R4R5ReCeLCCjCCLCC4C1C2C3LBCjCL基本電路是一個(gè)高頻諧振放大器，變?nèi)莨芙釉谥C振回路中。加在變?nèi)莨軆啥说碾妷簽椋簐R=V0+Vcost如果設(shè)C>>Cj，則振蕩回路的CCj，回路的諧振頻率為：75高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁(yè)!若將v先經(jīng)積分器積分，然后加在變?nèi)莨軆啥?，則變?nèi)莨軆啥说碾妷鹤優(yōu)椋旱玫降膶⑹且粋€(gè)調(diào)頻信號(hào)。76高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁(yè)!§8.4調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)(鑒頻）8.4.1概述8.4.2振幅鑒頻器（斜率鑒頻器）8.4.3相位檢波器（鑒相器）8.4.4相位鑒頻器8.4.5比例鑒頻器8.4.6正交鑒頻器77高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁(yè)!（二）相位鑒頻器首先進(jìn)行波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成相位隨瞬時(shí)頻率變化的既調(diào)頻又調(diào)相的FM—PM波，然后將此FM—PM信號(hào)與原調(diào)頻信號(hào)一起加到相位檢波器（鑒相器）上，從而解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)。波形變換鑒相器vFMvFM-PMv相位鑒頻法的關(guān)鍵是鑒相器，有乘積型和疊加型兩種。（三）比例鑒頻器在相位鑒頻器的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)后具有自動(dòng)限幅作用的鑒頻器，可省去限幅器。（四）正交鑒頻器實(shí)際上是一種乘積型相位鑒頻器。由移相網(wǎng)絡(luò)、乘法器和低通濾波器組成。78高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁(yè)!8.4.2振幅鑒頻器（斜率鑒頻器）一、失諧回路振幅鑒頻器這種鑒頻器利用對(duì)調(diào)頻波中心頻率失諧的LC回路，將FM波變換為FM——AM波，然后用二極管峰值包絡(luò)檢波器進(jìn)行振幅檢波從而完成調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)。圖中R1、L1、C1

構(gòu)成諧振回路，實(shí)現(xiàn)FM波到FM─AM波的變換。

D、R2、C2

構(gòu)成二極管峰值包絡(luò)檢波器，完成振幅檢波。假定調(diào)頻波的中心頻率為，偏離諧振回路的諧振頻率，且，并假定調(diào)頻波的頻偏較小。79高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁(yè)!雙失諧回路振幅鑒頻器：DDCCRR為了擴(kuò)大單失諧回路鑒頻特性的線性工作范圍，常使用兩個(gè)單失諧回路鑒頻器的組合。兩諧振回路的特性曲線相同，只是諧振頻率不同，并將兩個(gè)鑒頻器的輸出之差作為總的輸出，即。f01<fC<

f02；f02-

fC=fC-

f01。fC為調(diào)頻信號(hào)中心頻率：回路I的諧振頻率為f01；回路II的諧振頻率為f02；080高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁(yè)!一、互感耦合相位鑒頻器利用耦合回路次級(jí)電壓和初級(jí)電壓間的相移隨頻率變化的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)鑒頻，其電路原理圖如圖所示：~v1+-C1C2C3C4CCR1R2MLCD1D2L1L2+-v2+-vO1、電路結(jié)構(gòu)和基本原理電路由兩部分構(gòu)成：移相網(wǎng)絡(luò)（調(diào)頻—調(diào)幅變換器）包絡(luò)檢波器81高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁(yè)!2、工作原理分析互感耦合相位鑒頻器的工作分為三個(gè)過(guò)程：（1）移相網(wǎng)絡(luò)的頻率——相位變換，實(shí)現(xiàn)FM信號(hào)到

FM—PM信號(hào)的轉(zhuǎn)換。（2）加法器的相位—幅度變換，實(shí)現(xiàn)FM—PM信號(hào)到

FM—PM—AM信號(hào)的轉(zhuǎn)換。（3）包絡(luò)檢波器的差動(dòng)檢波，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的

解調(diào)。82高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁(yè)!~v1+-C1C2CCML1L2v2+-次級(jí)回路的電流i2為：次級(jí)回路兩端的電壓為：83高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁(yè)!（2）相位—幅度變換和檢波C3C4R1R2D1D2~~v2/2v2/2~v3+++---上、下檢波器的輸入端高頻電壓為：（1）f=f0，次級(jí)回路諧振，相位差為/2；矢量圖如圖所示：由圖可知：設(shè)檢波器的傳輸系數(shù)：則有：所以：84高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁(yè)!綜合以上的討論：互感耦合相位鑒頻器具有圖示的鑒頻特性曲線：85高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁(yè)!8.4.4比例鑒頻器在相位鑒頻器中，輸入信號(hào)振幅的變化必將使輸出電壓大小發(fā)生變化。因此，噪聲、干擾及電路頻率特性的不均勻性所引起的輸入信號(hào)的寄生調(diào)幅，都將直接在相位鑒頻器的輸出信號(hào)中反映出來(lái)。為去掉這種虛假信號(hào)，必須在鑒頻之前預(yù)先進(jìn)行限幅。比例鑒頻器是在相位鑒頻器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)后得到的具有自動(dòng)限幅作用的鑒頻器?？梢哉f(shuō)比例鑒頻器的限幅作用是以降低輸出為代價(jià)的。下面將證明：在電路參數(shù)相同的條件下，比例鑒頻器的輸出只有相位鑒頻器的一半。它只要求前級(jí)中放提供零點(diǎn)幾伏的電壓就能正常工作，無(wú)須另加限幅器，可使調(diào)頻接收機(jī)的電路簡(jiǎn)化、體積縮小、降低成本。86高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第86頁(yè)!二、工作原理比例鑒頻中的移相網(wǎng)絡(luò)與相位鑒頻器是相同的。其等效電路如圖所示：f>f0，>0，v1、v2相位差為0~/2f<f0，<0，v1、v2相位差為/2~f=f0，=0，v1、v2相位差為/2C3C4R1R2D1D2~~v2/2v2/2~v1+++---EOvd2vd1vOvO1vO2+87高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第87頁(yè)!f=f0，=0，v1、v2相位差為/2由矢量圖知：88高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第88頁(yè)!由矢量圖知：f<f0，<0，v1、v2相位差為/2~89高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第89頁(yè)!三、比例鑒頻器的自限幅原理比例鑒頻的輸出電壓只取決于FM波瞬時(shí)頻率的變化，而與輸入FM波的振幅無(wú)關(guān)。假設(shè)FM波瞬時(shí)頻率不變，f

=常量，而由于傳輸過(guò)程中的寄生干擾調(diào)幅使輸入FM波的幅度發(fā)生變化，則由于：90高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第90頁(yè)!當(dāng)輸入FM波的瞬時(shí)頻率變化時(shí)，即有：可見(jiàn)，頻率變化時(shí)，Vd1、Vd2朝相反的方向變化，即一個(gè)變大時(shí)另一個(gè)減小，所以鑒頻器的輸出電壓隨頻率的變化而變化，這就是鑒頻的過(guò)程。91高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第91頁(yè)!二、正交鑒頻器的性能分析設(shè)輸入FM波vFM(t)為單一頻率的調(diào)制信號(hào)，即：而經(jīng)/2移相后的vr(t)信號(hào)，對(duì)載波有固定的/2相移，但對(duì)各邊頻分量則產(chǎn)生相位滯后，即時(shí)間遲延，即：相乘器的輸出為：92高頻電子線路第八章角度調(diào)制和解調(diào)共103頁(yè)，您現(xiàn)在瀏