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文檔簡介

第6章角度調(diào)制與解調(diào)概述角度調(diào)制原理及特性調(diào)頻電路調(diào)相電路調(diào)角信號的解調(diào)1

6.1概述高頻振蕩的振幅不變,而瞬時相位隨調(diào)制信號按一定關(guān)系變化。(簡稱調(diào)角)一、角度調(diào)制的定義與分類定義:相位調(diào)制(簡稱調(diào)相):高頻振蕩的振幅不變,而其瞬時角頻率隨調(diào)制信號線性關(guān)系變化。FM頻率調(diào)制(簡稱調(diào)頻):高頻振蕩的振幅不變,而其瞬時相位隨調(diào)制信號線性關(guān)系變化。PM二、角度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)與用途優(yōu)點(diǎn):抗干擾能力強(qiáng)、載波功率利用率高用途:FM:調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙控遙測等PM:數(shù)字通信等分類:26.2角度調(diào)制原理及特性6.2.1瞬時角頻率與瞬時相位當(dāng)進(jìn)行角度調(diào)制(FM或PM)后,其已調(diào)波的角頻率將是時間的函數(shù)即ω(t),可用旋轉(zhuǎn)矢量表示。t=tω(t)t=0實(shí)軸設(shè)高頻載波信號為:設(shè)旋轉(zhuǎn)矢量的長度為,且當(dāng)t=0時,初相位為,t=t時,矢量與實(shí)軸之間的瞬時相位為。而該矢量在實(shí)軸上的投影:顯然有:36.2.2調(diào)角信號的時域特性一、調(diào)頻信號載波信號:調(diào)制信號:瞬時角頻率:(t)=c+kfu(t)rad/s·V=c

+(t)瞬時相位:相移則FM信號為角頻移4u(t)=Um

cost(t)=c+kfUm

cost=c+fm

cost調(diào)頻指數(shù)(最大相移)最大角頻移單頻調(diào)制時則ΔωfmΩmf5

u(t)=Um

cost(t)=c+fm

cost調(diào)制信號瞬時角頻率調(diào)頻波相移最高最密特點(diǎn):調(diào)制信號電平最高處對應(yīng)的瞬時正頻移最大,波形最密集;調(diào)制信號電平最低處對應(yīng)的瞬時負(fù)頻移最大,波形最稀疏。最低最稀波形(等幅疏密波):6二、調(diào)相信號載波信號:調(diào)制信號:故調(diào)相信號為rad/V瞬時相位:相移瞬時角頻率:角頻移7設(shè)u(t)=Um

cost,單頻調(diào)制時,則調(diào)相指數(shù)(最大相移)mpΔωpmΩ最大角頻移在振幅調(diào)制中,調(diào)幅指數(shù)ma≤1,否則會產(chǎn)生過調(diào)幅失真。而在角度調(diào)制中,無論是調(diào)頻還是調(diào)相,調(diào)制指數(shù)均可大于1。需要說明:8

u(t)=Um

cost調(diào)制信號瞬時角頻率調(diào)相波相移波形(等幅疏密波):特點(diǎn):調(diào)制信號電平變化率(斜率)最大處對應(yīng)的瞬時正頻移最大,波形最密集;調(diào)制信號電平變化率最小處對應(yīng)的瞬時負(fù)頻移最大,波形最稀疏。最大最密最小最稀9三、調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較調(diào)制信號u(t)=Um

cost載波信號uc(t)=Ucm

cosc

t調(diào)頻調(diào)相瞬時角頻率(t)

=

c+kf

u(t)=c+fmcost=c–

pmsin

t

瞬時相位=ct+kp

u(t)=ct+mpcos

t

最大角頻移=kfUm=mf=kpUm

=mp最大相移mp=kpUm

fm

pm表達(dá)式10調(diào)頻信號與調(diào)相信號的相同之處在于:(1)二者都是等幅信號。(2)二者的頻率和相位都隨調(diào)制信號而變化,均產(chǎn)生頻移與相移,成為疏密波形。正頻移最大處,即瞬時頻率最高處,波形最密;負(fù)頻移動最大處,即瞬時頻率最低處,波形最疏。調(diào)頻信號與調(diào)相信號的區(qū)別在于:(1)

二者的頻率和相位隨調(diào)制信號變化的規(guī)律不一樣,但由于瞬時頻率與瞬時相位是微積分關(guān)系,故二者是有緊密聯(lián)系的。(3)二者的最大角頻移m均等于調(diào)制指數(shù)m與調(diào)制信號頻率的乘積。11(2)調(diào)頻信號的調(diào)頻指數(shù)mf與調(diào)制信號頻率有關(guān)(成反比),最大角頻移fm與調(diào)制信號頻率無關(guān);而調(diào)相信號的最大角頻移pm與調(diào)制信號頻率有關(guān)(成正比),調(diào)相指數(shù)mp與調(diào)制信號頻率無關(guān)。(3)從理論上講,調(diào)頻信號的最大角頻移fm<c,由于載頻c很高,故fm可以很大,即調(diào)制范圍很大。由于相位以2π為周期,因此調(diào)相信號的最大相移(調(diào)相指數(shù))mp<π,故調(diào)制范圍很小。eg:將調(diào)制信號先微分,然后再對載波調(diào)頻,則得調(diào)相信號;將調(diào)制信號先積分,再對載波進(jìn)行調(diào)相,則得調(diào)頻信號。12例1已知u(t)=5cos(2103t)V,調(diào)角信號表達(dá)式為uo(t)=10cos[(2106t)+10cos(2103t)]V試判斷該調(diào)角信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號,并求調(diào)制指數(shù)、最大頻移、載波頻率和載波振幅。[解]=2106t+10cos(2103t)調(diào)相指數(shù)mp=10rad載波頻率fc

=106(Hz)fpm=mpF最大頻移載波振幅Ucm

=10V=10103=10kHz相移正比于調(diào)制信號,故為調(diào)相信號。13例2一組頻率為3003000Hz的余弦調(diào)制信號,振幅相同,調(diào)頻時最大頻移為

75kHz,調(diào)相時最大相移為

2rad,試求調(diào)制信號頻率范圍內(nèi):(1)調(diào)頻時mf的變化范圍;(2)調(diào)相時fpm的范圍;[解](1)調(diào)頻時,ffm與調(diào)制信號頻率無關(guān),恒為75kHz。故(2)調(diào)相時,mP與調(diào)制信號頻率無關(guān),恒為2rad

。故146.2.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬一、調(diào)角信號的頻譜FM信號和PM信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同,下面僅討論調(diào)頻波的頻譜。設(shè)調(diào)制信號,載波信號,則根據(jù)貝塞爾函數(shù)理論有:

Jn(mf)稱為以mf為參數(shù)的n階第一類貝塞爾函數(shù)15可得載頻第一錢對邊繡頻第二豈對邊仿頻第三齡對邊全頻第四江對邊懸頻161踏2體3炒4余5獵6艘7甘8悉9煎10噸1窯1慚1陶2雖1毯3mJn(m)Jn(m)隨m、n變化沉的規(guī)皇律1.涌00.籮80.貿(mào)60.剃40.搏20–0.扛2–0.研4n=0n=1n=2n=3n增大爪時,奏總趨多勢使茄邊頻槐分量億振幅次減小新。m越大算,具啟有較者大振燒幅的展邊頻仗分量剩就越畏多;腔且有西些邊顫頻分弊量振弱幅超鳥過載劣頻分忽量振砍幅。竊當(dāng)m為某形些值黑時,脈載頻尾分量狐可能氏為零源,m為其籠它某師些值情時,串某些葡邊頻飼分量軍振幅可能為零魂。17(3)載頻夾分量僅和各諷邊頻洪分量徒的振拆幅均雁隨Jn(m)而變建化股。調(diào)角滴信號影頻譜蜜特點(diǎn)惑:(1)調(diào)角信號的頻譜是由載頻和無數(shù)對上、下邊頻分量組成,它不是調(diào)制信號頻譜的線性搬移。(2)奇數(shù)捆項(xiàng)的凱上、欺下邊異頻分救量的兵振幅駕相等瞧,極將性相宏反;偶數(shù)柴項(xiàng)的饅上、好下兩她邊頻與分量寧的振紙幅相野等,艇極性使都相唯同。ωc-ΩΩΩωFM/PM的頻譜ωc+Ωωcωc+2Ωωc+3Ωωc+4Ωωc-2Ωωc-3Ωωc-4ΩΩωcω調(diào)制信號uΩ載波uc18二、首調(diào)角告信號肥的功潤率第一遣類Be緞ss涂el構(gòu)f未un略ct議io阿n的性煉質(zhì):(1),即(2)對于任何mf值,均有19(1)因?yàn)橥空{(diào)角蠶波是梢等幅亭波,競所以把它的總功怎率為列常數(shù),不礎(chǔ)隨調(diào)制頂指數(shù)mf的變堡化而沫變化越,并煌且等于漁未調(diào)剝制前監(jiān)的載獅波功委率。討論遇:(4)調(diào)制導(dǎo)后盡禿管部宰分功蹈率由凱載頻輪向邊諷頻轉(zhuǎn)吵換,種但大部拒分能量籮還是標(biāo)集中匹在載君頻附委近的撇若干匯個邊遼頻之納中。(2)調(diào)制披后,煩已調(diào)鳴波出訴現(xiàn)許衣多頻商率分雁量,渡這個衰總功當(dāng)率就分配副到各晴個分掠量。隨m的不陰同,亡各頻呼率分量拐之間貌功率精分配數(shù)值床不同養(yǎng)。(3)調(diào)矮制過神程不誕需要崗?fù)饨缋┙o贊邊頻頑功率,只毫是高怖頻信歡號本身柏載頻稀功率田與邊潔頻功左率的慨重新床分配稻。20三、重調(diào)角嫁信號枯的帶茫寬實(shí)際揉上可聾以把星調(diào)角駝信號先認(rèn)為拿是有六限帶炎寬的裁信號饅,這帖取決于實(shí)贏際應(yīng)蓬用中漠允許漸解調(diào)隊(duì)后信罪號的恩失真雨程度冶。理論蒸上:頻帶版無限槳寬凡是憑振幅恨小于育未調(diào)墻載波端振幅握的10沙%的邊帽頻分量拘可以要忽略掀不計(jì)妄。即常用劣的工松程準(zhǔn)訓(xùn)則:BW嶼=悼2是(m+掃1)F=輪2F+撕2fm由Be司ss招el述f李un翅ct首io糾n可得亭調(diào)角膚信號反的有液效帶孫寬為21當(dāng)m>>旗1時,BW2mF=2fm,稱霧為寬帶麥調(diào)角拆信號。當(dāng)m<<蒜1時,BW2F,其饒值近悔似為壟調(diào)制精信號腰頻率休的兩倍袍,相當(dāng)犬于調(diào)忙幅波眠的帶閃寬。這時暴,調(diào)敢角信攜號的暈頻譜渾由載屢波分財(cái)量和摧一對則幅值興相同汽,極基性相般反的花上、寺下邊通頻分惜量組鞏成,山稱窄帶宇調(diào)角畝信號。討論識:(2)作為蘭調(diào)相涌波時厭,由觸于mp=kpUm與F無關(guān)。可納見,BWPM=2橋(mp+1與)F,在Um不變票條件寬下,BWPM與F成正銷比的增耀加。(1)作為調(diào)頻信號時,與F成反比??梢姡珺WFM=2(mf+1)F,在Um不變條件下,增大F,BWFM變化不大。22BW沾=考2朱(m+準(zhǔn)1)Fma麗x當(dāng)m<<隔1時,BW2Fma滋x當(dāng)m>>激1時,BW2mF=2fm其中鋪,fm=mFma鳥xPM信號的有普效帶建寬與金調(diào)制奔信號羅的頻蓄率成樸正比妨。如序果按劣最高妥調(diào)制蘇頻率步設(shè)計(jì)叔信道詳,則即在調(diào)佩制頻談率低橋時有羨很大朵余量舅,系統(tǒng)捕頻帶未利用胃不充棉分,因璃此在模諸擬通仁信系訊統(tǒng)中古,調(diào)攔頻比跡調(diào)相攔應(yīng)用旁更廣。對有限爛頻帶題的調(diào)泊制信威號,即F=Fmi賀n~Fma洲x,則精調(diào)角閥信號孝的帶免寬為23四、書調(diào)角漲信號喘與調(diào)傻幅信滑號的管比較調(diào)角釘信號禿比之喝調(diào)幅跟信號族的優(yōu)提缺點(diǎn)錫:調(diào)角慈信號吵功率僅等于搬未調(diào)牛制時服的載耐波功鬼率,希與調(diào)際制指蟻數(shù)m無關(guān)職,因蔥此不灘論m為多做大,估發(fā)射蕩機(jī)末旺級均香可工在作在詞最大的功率末狀態(tài)呢,從女而可鑄提高右發(fā)送妻設(shè)備甚的功罪率利表用率產(chǎn)。故角度貫調(diào)制不宜形在信件道擁逗擠、蘭且頻鈴率范鞠圍不翁寬的陷短波駕波段旱使用匪,而適合干在頻雹率范欄圍很音寬的殖超高幻玉頻或慢微波彩波段映使用。優(yōu)點(diǎn)懂:(1)抗干霧擾能臨力強(qiáng)(2)功率佩利用歸率高因?yàn)檎{(diào)角真信號禍為等雀幅信早號,駐其幅薯度不類攜帶稠信息裁,故數(shù)可采用羨限幅索電路貨消除殺干擾疾所引扣起的別寄生預(yù)調(diào)幅村。缺點(diǎn)五:有效襯帶寬斥比調(diào)撓幅信亂號大吧得多攪,且寒有效壞帶寬錄與m相關(guān)鑒。24振蕩電路LC有源電路1.直接乖調(diào)頻用調(diào)秒制信厭號直泥接控葛制載效波振孕蕩器踩頻率申,使凳其與線調(diào)制笑信號剛成正駱比。調(diào)頻倚輸出可控電抗元件調(diào)制電壓直接艘調(diào)頻嫁法優(yōu)點(diǎn)普:頻娘偏較局大像缺點(diǎn)搖:中逃心頻贈率易冰不穩(wěn)蜻定6.足3.紀(jì)1調(diào)頻靈電路差的實(shí)綱現(xiàn)方煎法與兼主要只性能紐奉要求一、升調(diào)頻黑方法直接特調(diào)頻間接捧調(diào)頻可控瓜的電榨容元奴件:跳變?nèi)莸鄱O陳管、加電抗樸管可控辮的電汗感元膜件:古電抗域管、榮具有閥鐵氧捏體臥磁誤芯的匯電感鑒線圈6.吵3調(diào)頻共電路252.間接祖調(diào)頻載波振蕩會器Ucmco方sctu(t)積分我器調(diào)相謹(jǐn)器(先稿對調(diào)穴制信越號積終分,方后對盼載波焰進(jìn)行總調(diào)相柏)間接雄調(diào)頻些法不稿在振退蕩器群中進(jìn)駕行,攏故優(yōu)點(diǎn)斥:中娛心頻葡率較朵穩(wěn)定踩缺桐點(diǎn):欣不易屯獲得無大頻污偏26二、大調(diào)頻艘電路炮的主凈要性評能要柏求(1)具有裁線性踐的調(diào)控制特劍性,澇即(2)調(diào)制倦靈敏朗度要承高,形即kf要大(3)載波恢的頻懲率穩(wěn)芝定度悔要高(4)最大旅頻偏宅與調(diào)卡制信許號頻哄率無覺關(guān)(5)無寄瞞生調(diào)趕幅276.福3.乒2變?nèi)蔟R二極援管直拍接調(diào)恨頻電飾路一、菜變?nèi)菘锥O帽管urCjo特點(diǎn):(1醉)必須固工作幅在反負(fù)向偏誓壓符號:壓控迷特性或(電德壓控回制可良變電恰抗元擠件)(2頁)結(jié)電她容隨家外加牙的反叉向電詞壓變寺化而業(yè)變化ur=做0時的涼結(jié)電滲容外加林反向川偏壓PN結(jié)勢窯壘電猾壓(奇導(dǎo)通計(jì)電壓?。┳?nèi)莅葜笖?shù)取值1/崗3~628二、震工作襯原理1.電路率組成互感憑耦合張振蕩游器變?nèi)菪於O箏管和愁它的土偏置賓電路+-低頻哭旁路探電容加在Cj上的塞反向鹽直流談偏壓29CjurVQurtCjtCjQ2.具體窮分析為電咽容調(diào)姨制度對應(yīng)汁的結(jié)荷電容午為CjQ調(diào)制橡狀態(tài)駁時變甘容二桂極管些的結(jié)乘電容Cj載波狀態(tài)時,此時30瞬時古振蕩努頻率:最大丸頻偏未加乓調(diào)制便信號辛?xí)r的榴載波悶頻率耽:即為英調(diào)頻餅振蕩潔器的清中心魄頻率右。討論火:①設(shè)γ=2即實(shí)使現(xiàn)線桶性調(diào)駁頻。(1)變?nèi)侨荻蜆O管您作為說振蕩氧回路方的總樓電容31當(dāng)m很小洋可忽離略三虹次方商以上藝的高眨次項(xiàng)肉,則會瞬時背頻率其為:中心角頻率偏移項(xiàng)二次諧波失真項(xiàng)可見會導(dǎo)致如下影響:線性調(diào)頻所需項(xiàng)1)中心糊頻率仗會產(chǎn)帥生偏搞移,拿其偏跪移量害為:2)調(diào)頻詢波會解產(chǎn)生妙非線觸性失營真,二次貞諧波伐失真慰最大份偏移肢為

當(dāng)323)調(diào)頻賽波的腎最大伶頻偏蜻為:當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對頻偏較小時,m值就很小,此時對的要求就不高。例:調(diào)頻廣播的中心頻率為若要求最大頻偏為,則可見m很小,則對應(yīng)的中心頻率偏移量和非線性失真就很小,故對的要求不高當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對頻偏較大時,對的要求就嚴(yán)格些。變?nèi)菔叨O向管直戶接接婚入振楊蕩回堂路的悄缺點(diǎn)砌:調(diào)臟頻電乏路的古中心見頻率轎穩(wěn)定搬度較澇差。33(2)變?yōu)V容二桿極管銹部分看接入即振蕩截回路變?nèi)菰伖懿康椒纸舆`入回缸路所潛構(gòu)成戰(zhàn)的調(diào)令頻電憑路,中心役頻率果的穩(wěn)絡(luò)定提懂高了黨,但調(diào)制鴨靈敏虧度和茂最大墊頻偏翼都降璃低。34三、惹電路侄實(shí)例bce(1粱)是電漏容三分點(diǎn)式棍振蕩況電路攻,通鈔過變忽容二欣極管慢的電括容變紗化實(shí)唯現(xiàn)調(diào)溝頻。(2境)高頻弱扼流要圖義對直亡流和跌調(diào)制紛信號互短路級,而濾對載匆頻開分路。危因而晌加在贊兩個般變?nèi)葑瓒O釘管上肢的反泡向電臺壓是臭相同承的。+Ur_(3裝)本電冶路的抖特殊祖點(diǎn)是傘采用熱了兩擠個變帥容二槳極管反向輔串聯(lián)接入繩振蕩尺回路舉,對高帖頻信辣號而稅言,使得筋每個戚變?nèi)萆味O憐管兩監(jiān)端的莫高頻野電壓屬減小款一半示,可減放弱高池頻電等壓對變?nèi)莩鸲O趕管總參電容的影辦響。35例1:3637在要扶求調(diào)板頻波歲中心馬頻率烏穩(wěn)定甲度較該高,兔而頻更偏較霧小的粗場合希,可領(lǐng)以采邪用直柳接對假晶體像振蕩租器調(diào)品頻的息方法盛。6.測3.寄3晶體坊振蕩芳器直繳接調(diào)瓣頻電檢路1.晶象體振捎蕩器莊直接標(biāo)調(diào)頻拖原理其振確蕩頻同率為衛(wèi):在電路中,當(dāng)Cj變化時,CL變化,從而使晶體振蕩器的振蕩頻率也發(fā)生變化,如果壓控元件Cj受調(diào)制電壓 控制,則PierceOscillator就成為一個晶體調(diào)頻振蕩器。C2ClCjJTbce38注意扭:晶燭體在秩電路譯中呈遙現(xiàn)為推一個霸等效基電感認(rèn),故只哥能工窮作于止晶體竹的串歉聯(lián)諧曠振頻金率fq與并麗聯(lián)諧廳振頻萬率fp之間故調(diào)頻布波的賴最大諸相對喬頻偏學(xué)很小括。實(shí)現(xiàn)射調(diào)頻季的最旁大頻第偏:最大腥相對早頻偏:2.實(shí)際剪電路客舉例39調(diào)相鏟的實(shí)捏現(xiàn)方鳴法:矢量閣合成簡法調(diào)禍相可變蛋移相盛法調(diào)相可變說時延晌法調(diào)相一、賓可急變移上相法調(diào)相齡電路可控母的移蛋相網(wǎng)梅絡(luò)可控龜移相叼網(wǎng)絡(luò)賊有多圾種實(shí)唉現(xiàn)電庸路,捕其中惠應(yīng)用疊最廣傳的是松由變?nèi)菁s二極命管和電凈感組奧成的窗調(diào)諧云回路墾。6.4調(diào)相電路40載波貸輸入一、系變?nèi)菡贫O庭管調(diào)削相電溉路R3C3電路潑對調(diào)壇制信股號構(gòu)虜成積露分電皆路實(shí)際澤加到億變?nèi)荼姸O棒管上堡的調(diào)宣制電蕩壓uΩ’(t)為就構(gòu)糠成間犯接調(diào)喚頻。1.電路新組成構(gòu)成假調(diào)相怒電路爺。+u(t)–412.工作鈔原理(1)當(dāng)時,變?nèi)荻O管反向電壓加大,減小附加鉤相移裹在調(diào)班制信妙號控內(nèi)制下蒙變化單,導(dǎo)接致輸鍬出電陜壓的往相位躍也隨號調(diào)制銅信號伸變化重,從瞎而實(shí)癥現(xiàn)調(diào)嘆相。變?nèi)莓?dāng)二極浙管反聚向電鹿壓諧振柔回路遙的諧恢振頻附率為:輸出抖電壓般與輸車入電束壓同撲相cZ90o–90o(2)當(dāng)時,諧振腫回路鈴的諧誦振頻思率為:+-(3)當(dāng)時,變?nèi)荻O管反向電壓減小,增大諧振劈燕回路蔬的諧剝振頻獵率為:輸出電壓的相位為輸出電壓的相位為423.調(diào)相鍋分析設(shè)輸淺入載庫波信烏號(1)變悄容二躁極管惕作為耕回路同總電奶容,呀當(dāng)m很小揪時,回路濱的諧絨振頻蘿率為輸出影電壓恥:調(diào)制迎信號+u(t)–分別是諧振回路在上呈現(xiàn)的阻抗幅值和相移。43在失芳諧不族大的使條件檢下,+u(t)–實(shí)現(xiàn)乒線性蔽調(diào)相嗽的條紡件:44對于照要求械大的晉相移均,可惠采用多級捎單回視路構(gòu)告成的出變?nèi)輧A二極喂管調(diào)怠相電廉路。三級籌單回?fù)纷冔櫟荻軜O管件調(diào)相貌電路最大燒相移受:45二、君可默變時司延法調(diào)相趙電路可控吵的時債延網(wǎng)辛絡(luò)脈沖賞調(diào)相刃電路:能得匠到較脫大的種相移貿(mào),調(diào)父制線揚(yáng)性較園好,倘但電泰路復(fù)倡雜。46三、矢量歌合成革法調(diào)防相電瓶路(1量)矢量修合成搶法原理單音潮調(diào)制鐵時,盤調(diào)相荷信號貼可表明示為故47(2趨)矢量逗合成右法實(shí)現(xiàn)菠模型實(shí)現(xiàn)堪線性蘋調(diào)相莊的條沈件:48四、擴(kuò)展何線性韻頻偏桑的方慮法可先按用倍偏頻器促將載僅波頻趟率和哪最大臟頻偏爺同時亞擴(kuò)展n倍,歸然后篩再用雪混頻確器將薯調(diào)頻歪信號湯的載較波頻濟(jì)率改玻變?yōu)榧y所需怖值。調(diào)頻久振蕩仔器n倍頻萍器混頻器本地振蕩器49圖所汁示為鳳某調(diào)疲頻設(shè)偵備的水組成智框圖歐,已油知間濟(jì)接調(diào)青頻電爬路輸塌出的賤調(diào)頻賓信號盲中心獸頻率fc1=1貨00漆kH蜘z,最院大頻臂偏Δfm1=厘97弟.6蝦4H鄉(xiāng)豐z,混糞頻器誤的本乳振信危號頻須率fL=1朵4.眼8M賊Hz,取葛下邊普頻輸筍出,硬試求使輸出欣調(diào)頻駝信號uo(t貪)的中行心頻估率fc和最毛大頻董偏Δf牌m。例2解:fc2=斗4×4×3×fc1=4固8×10律0k擔(dān)Hz豆=泊4晌.8鋼M暈HzΔfm2=密4×4×3×Δfm1=至48×97寶.6舍4爭Hz俯=步4級.6廟87設(shè)k駛Hzfc3=fL-團(tuán)fc2=壁(1槽4.乎8-興4.淚8)僚M叮Hz鼓=厘1敗0鏟MH甜zΔf融m3哨=沿Δ慈fm召2乘=辜4類.6微87卷kH侵zfc=踐4×件4×油fc白3詢=丙16著×1赤0訴MH修z蜘=閃16意0趙MH喘zΔf陜m=川4×冠4×毀Δf酬m3脾=備1粒6×蔑4.經(jīng)68帝7掀kH南z=旦75穿k爛Hz50主要新要求艱:掌握鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法6.灰5調(diào)角尺信號勻的解虜調(diào)掌握相位鑒頻器和比例鑒頻器的工作原理了解鑒頻和鑒相電路的主要指標(biāo)了解鑒相器的工作原理516.令5.據(jù)1概述從調(diào)廳相波因中取添出原榮調(diào)制堪信號形。從調(diào)量頻波租中取宇出原綠調(diào)制悲信號忠。鑒頻射器FM輸出昆與輸穴入信前號的瞬時衫頻率筐偏移成正寸比。鑒相撐器PM輸出合與輸納入信森號的瞬時酸相位互偏移成正水比。從頻前譜上傘看:調(diào)角筑信號像的解第調(diào)也鑄是頻允譜的付非線干性搬任移的適過程調(diào)頻篩波的樣解調(diào)追(鑒派頻)泛:調(diào)相芝波的淡解調(diào)兼(鑒瘡相)圖:實(shí)現(xiàn)五上述蝴功能圾的電搖路稱為鑒頻去器。實(shí)現(xiàn)栽上述匹功能輛的電愚路稱為鑒相芽器。52(1佩)鑒頻答特性協(xié)曲線0Δfuo(t)或:由調(diào)楚頻信索號的層特征徑:所以:表明:要實(shí)現(xiàn)無失真鑒頻,要求鑒頻器的輸出電壓 與頻偏成線性關(guān)系。

一、岸鑒頻拉器的癥主要剃質(zhì)量孟指標(biāo)指鑒端頻器頂?shù)妮敳爻鲭娝鼔簎o(t)與輸癢入FM信號查瞬時弓頻偏Δω(t)或Δf(t)之間鋪的關(guān)利系曲響線.(S曲線茶)530Δfuo(t)Bm表明了鑒頻特性曲線在原點(diǎn)( )處的斜率。(3)鑒頻縱線性腰范圍源:Bm>2Δfm(2)鑒綿頻跨謝導(dǎo)(鑒頻截靈敏浙度)定義:(4)非乏線性咸失真淋:應(yīng)尾盡可罪能小SD值越玩大,揪鑒頻扁曲線有越陡排,鑒當(dāng)頻能俊力越估強(qiáng)。鑒頻言特性時曲線伐接近點(diǎn)于直漠線的橋頻率扒范圍純。54二、淚鑒相滔器的奮主要確質(zhì)量狼指標(biāo)(1)鑒谷相特仗性曲煉線:通常投應(yīng)大賞于調(diào)獻(xiàn)相波謙最大因相移好的二竄倍。(2)鑒哄相跨粱導(dǎo):(3)鑒析相線他性范椅圍:鑒相誕器的搏輸出使電壓灑與輸楚入信揭號的撞瞬時拳相位桑偏移京的關(guān)烤系。通常北要求棵是線物性關(guān)素系。鑒相謎特性澡在原車點(diǎn)處阿的斜葛率。(4)非庭線性燙失真催,應(yīng)打盡可酒能小勉。定義:55鑒相歲器可實(shí)現(xiàn)PM信號稼的解著調(diào),但也盒廣泛用于搭解調(diào)FM信號配,以及鎖相守技術(shù)腿及頻碑率合魯成技招術(shù)中。鑒相器是用來比較兩個同頻輸入電壓 和 的相位,而輸出電壓是兩個輸入電壓相位差的函數(shù),

即當(dāng)線性鑒相的情況下,輸出電壓與兩個輸入電壓的瞬時相位差成正比。

鑒相器其中:的瞬時相位。的瞬時相位。即6.百5.辦2鑒相杠器鑒相從器模擬跳鑒相文器數(shù)字擊鑒相述器疊加蒜型門電路鑒相器乘積揭型56乘法器低通濾波器u2uo(t)u1(P葡M)(參考鏟信號)一般來說,和為正交關(guān)系,一、容乘積敞型鑒由相器而為了城分析剛方便,假設(shè)57(一)和均為小信號根據(jù)膀模擬件乘法氣器的磨特性籮,其凝輸出頁電流(小裁于26知mV)uo(t)乘法器低通濾波器u2u1經(jīng)低通濾波器濾波,在負(fù)載可得輸出電壓為鑒相鍛特性初曲線鑒相蹲跨導(dǎo)時:線性鏡鑒相歸范圍:π-π58uo(t)乘法器低通濾波器u2u1(二)

為小信號,為大信號展開欠為傅雄氏級憂數(shù)根據(jù)蹈模擬喊乘法異器的監(jiān)特性共,其雜輸出風(fēng)電流雙曲平線函荒數(shù)具氧有開關(guān)班函數(shù)的形權(quán)式是大活信號,59經(jīng)低通濾波器濾波,在負(fù)載可得輸出電壓為鑒相糧特性農(nóng)曲線鑒相郊跨導(dǎo)劉:線性沸鑒相壩范圍:60uo(t)乘法器低通濾波器u2u1(三)

為大信號,為大信號展開廈為傅列氏級謠數(shù)乘法陡器輸串出電西流61經(jīng)低通濾波器濾波,在負(fù)載可得輸出電壓為鑒相蛙跨導(dǎo)她:線性充鑒相墊范圍:可見晝乘積買型鑒絡(luò)相器糠應(yīng)盡局量采探用大信頭號工鳴作狀憑態(tài),這樣武可獲追得較縫寬的貍線性軍鑒相吐范圍錘。62二、選門電移路鑒及相器特點(diǎn):電路撿簡單劍、線網(wǎng)性鑒減相范荒圍大亞,易革于集碼成化分類約:或門淘鑒相蒼器異或慨門鑒思相器63(一閱)異濾或門鉛鑒相濤器2、異吧或門燭的特否點(diǎn):兩個傘輸入爛電平階不同語時,朋輸出的為“1”,其梁余為睜“0”。3、經(jīng)低通濾波器濾波后,輸出電壓與的關(guān)系為三角形,可表示為兩信號延時為,它反映了兩信號的相位差,信號和兩方波信號,1、其鑒齊相跨差導(dǎo)為64斜率含鑒頻世器一、槐鑒頻消電路香的分鄉(xiāng)豐類頻率—幅度線性變換網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波器uΩtuFMtuFM-AMt6.秀5.堂3鑒頻丹電路調(diào)頻光波FMAM-FM(1教)調(diào)頻賽-調(diào)離幅調(diào)逆頻變叔換型相位廁鑒頻坐器比例塊鑒頻攪器65相移復(fù)乘積墻型在集伯成電茅路調(diào)錄頻機(jī)沾中較波多采儀用的鵝相移勉乘積貓鑒頻環(huán)器。它骨是將召輸入FM信號草經(jīng)移謎相網(wǎng)咬絡(luò)后綢生成緊與FM信號蜘電壓衡正交合的參厘考信帶號電菌壓,狗它與之輸入墓的FM信號明電壓計(jì)同時潑加入拐相乘史器,押相乘碧器輸哄出再逗經(jīng)低王通濾武波器群濾波澇后,淡便可塵還原茶出原綢調(diào)制濕信號久。相乘器低通濾波器uFMuΩ90o移相網(wǎng)絡(luò)(2辰)66脈沖漿計(jì)數(shù)斯式非線性變換網(wǎng)絡(luò)低通丙濾波遷器uFM調(diào)頻王脈沖序懂列uΩ(3工)調(diào)頻踐脈沖像序列博中的柱平均啞分量循為脈幅脈寬(4方)鎖相掌環(huán)路圣鑒頻(零比何較器撒)67例1:分析尿:鑒帝頻特臺性曲么線為懇鑒頻吧器的奪輸出蜓電壓廳與輸透入信硬號的比瞬時帽頻率榮偏移故之間理的關(guān)痛系,憂而鑒郊頻跨愈導(dǎo)為梨鑒頻纏特性農(nóng)曲線坦的斜羊率,掃所以妻有:解:68例2:100-1001-1解:(1膽)鑒頻尿跨導(dǎo)直:(2斥)(3睬)調(diào)制梨信號享:69上下具對稱攏包絡(luò)井檢波三個錢并聯(lián)膨調(diào)諧暖回路藍(lán)組成千的調(diào)徒頻-調(diào)幅肝調(diào)頻消變換顯電路+-二、拘雙失丟諧回刺路斜皺率鑒壇頻器(一略)電護(hù)路結(jié)朋構(gòu)uo=訴uo1–uo270(1)當(dāng)輸入調(diào)頻波為(二或)鑒到頻原沖理則瞬駛時頻穿率為瞬時聰頻移恒為(2)uo=uo1–uo2得到uo,可見uo與瞬誕時頻道移成痕線性境,實(shí)皇現(xiàn)鑒鑼頻。(5)當(dāng)輸入調(diào)頻信號的頻率為時,兩個回路的電壓振幅相等,經(jīng)兩個檢波器檢波產(chǎn)生輸出電壓和是相等的,故鑒頻器輸出電壓。(3)當(dāng)輸入調(diào)頻信號的頻率從向增大方向偏離時,回路電壓大,而回路電壓小,經(jīng)檢波后,則鑒頻器輸出電壓。(4)當(dāng)輸入調(diào)頻信號的頻率從向減小方向偏離時,回路電壓小,而回路電壓大,經(jīng)檢波后,則鑒頻器輸出電壓 。鑒頻衣特性畢曲線71三、相位天鑒頻壟器((1)移商相網(wǎng)減絡(luò):(2)u1經(jīng)耦財(cái)合電織容CC在扼斤流圈LC上產(chǎn)踏生的丑電壓曠為u1(3)包勉絡(luò)檢垮波器停:(一)電路褲結(jié)構(gòu)-++--+-+互感吸耦合電容煙耦合72(二盤)工作銜原理上下認(rèn)檢波尸器的軍輸出未電壓抬為:若設(shè)方檢波偷器的迎傳輸偏系數(shù)紐奉為Kd1=Kd2=Kd上下搬檢波紡器的心輸入便電壓私為:73而次末級回間路中撫產(chǎn)生屢的感缸應(yīng)電誕動勢所以各次級咱回路弟兩端啊電壓堡為:初級回路品質(zhì)因數(shù)較高,可忽略的損耗電阻;定性痕分析估的兩師點(diǎn)假闊設(shè):(2顆)初、聽次級追互感槽耦合捧較弱確,可忽周略次畜級損玻耗對抵初級捕的影娘響。副邊漏線圈蒜電阻74討論:(1)當(dāng)樂輸入FM波瞬莫時頻牢率f等于盟調(diào)頻描波中類心頻然率fc,即f=fc時,則有指:即有困:75(2)當(dāng)瞬時谷頻率f>fc時則有廁:即有扔:且隨(次級胳回路烘呈容墓性)76(3)當(dāng)瞬時橫頻率f<fc時則有猴:即有球:且隨(次級姻回路步呈感歲性)77互感源耦合碑

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