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1、单元十角度调制电路课题：10.1调角波的基本性质教学目的：1.了解瞬时频率和瞬时相位2.掌握调频波的基本性质3.掌握调相波的基本性质教学重点：调频波的基本性质调相波的基本性质教学难点：调频波的基本性质调相波的基本性质教学方法：讲授课时：2学时教学进程单元十角度调制电路10.1调角波的基本性质角度调制可分为两种：一种是频率调制，简称调频（FM）；另一种是相位调制，简称调相（PM）。角度调制和解调电路都属于频谱非线性变换电路。一、调频波的基本性质调频（FM）：载波的幅度不变，而瞬时角频率WC（t）随调制信号uΩ作线性变化。1.数学表达式设载波为uC＝U
2、CmcoswCt；调制信号为uΩ＝UΩmcosΩt其瞬时角频率wC（t）=wC＋kfUΩmcosΩt=wC＋⊿wfmcosΩtwC：载波角频率，即调频波中心角频率kf：调频灵敏度，表示单位调制信号幅度引起的频率变化，单位rad/s.V或Hz/V⊿wfm：调频波最大角频偏，表示FM波频率摆动的幅度，⊿wfm=kfUΩmmf＝⊿wfm/Ω=kfUΩm／Ω调频系数，是调频时在载波信号的相位上附加的最大相位偏移，单位为rad。则uFM＝UCmcosФ（t）=Ucmcos（wCt+mfsinΩt）2.波形如图10-1图10-1调频波波形3.频谱如图10-2所
3、示图10-2调频波的频谱图4.通频带当m远小于1时：BW=2F（窄带调角信号）当m远大于1时：BW≈2mF=2△fm（宽带调角信号）5.功率关系在Ucm一定时，调频波的平均功率也就一定，且等于未调制时的载波功率，其值与mf无关。即：Po＝Ucm2/2二、调相波的基本性质调相（PM）：载波的幅度不变，而瞬时相位ФC（t）随调制信号uΩ作线性变化。1.数学表达式其瞬时相位Ф（t）=wCt＋kpUΩmcosΩt=wCt+mpcosΩtwC：载波角频率kp：调相灵敏度，表示单位调制信号幅度引起的相位变化，单位rad/Vmp：调相系数，即最大相位偏移，表示P
4、M波相位摆动的幅度，mp=kpUΩm单位为rad。w（t）=dФ（t）/dt=wC－mpΩsinΩt=wC－⊿wpmsinΩt⊿wpm：PM波最大角频偏⊿wpm=mpΩ=kpUΩmΩ调相系数mp=⊿wpm/ΩuPM＝UCmcosФ（t）=Ucmcos（wCt+mpcosΩt）2.波形如图10-3所示图10-3调相波波形3.频谱如图10-4所示图10-4调相波频谱图4.通频带与调频时的计算方法致。这里就再讲了。5.功率关系在Ucm一定时，调相波的平均功率也就一定，且等于未调制时的载波功率，其值与mp无关。即：Po＝Ucm2/2三、调频波与调相波的比较
5、调频信号与调相信号的相同之处在于：(1)二者都是等幅信号。(2)二者的频率和相位都随调制信号而变化,均产生频偏与相偏。调频信号与调相信号的区别在于：(1)二者的频率和相位随调制信号变化的规律不一样,但由于频率与相位是微积分关系,故二者是有密切联系的。(2)从表10.1中可以看出,调频信号的调频指数Mf与调制频率有关,最大频偏与调制频率无关,而调相信号的最大频偏与调制频率有关,调相指数MP与调制频率无关。表10-1调频与调相的参数比较(3)从理论上讲,调频信号的最大角频偏Δωm＜ωc,由于载频ωc很高,故Δωm可以很大,即调制范围很大。由于相位以2
6、π为周期,所以调相信号的最大相偏(调相指数)Mf＜π,故调制范围很小。本课小结：1.讲解了调频波和调相波的数学表达式、波形、频谱、功率、带宽、功率关系等基本性质。2.对调频波与调相波进行了比较。本课作业：1.若调角波u(t)=10cos（2p×106t+10cos2000pt）(V),试确定:(1)最大频偏；(2)最大相偏；(3)信号带宽；(4)此信号在单位电阻上的功率；(5)能否确定这是FM波还是PM波?2.设载频fc＝12MHz，载波振幅Ucm＝5V，调制信号uΩ(t)=1.5cos2π×103t，调频灵敏度kf＝25kHz/V，试求：（1）调
7、频表达式；（2）调制信号频率和调频波中心频率；（3）最大频偏、调频系数和最大相偏；（4）调制信号频率减半时的最大频偏和相偏；（5）调制信号振幅加倍时的最大频偏和相偏。课题：10.2调角电路教学目的：1.掌握调频电路2.掌握调频电路教学重点：直接调频电路调相电路教学难点：调相电路教学方法：讲授课时：2学时教学进程10.2调角电路一、调相电路1.可变移相法调相电路可变移相法就是利用调制信号控制移相网络或谐振回路的电抗或电阻元件来实现调相。原理电路框图如图10-5所示图10-5可变移相法调相框图可控相移网络的种类很多。最常用的是LC并联谐振回路。2.可变
8、时延法调相电路将载波信号通过一可控延时网络,延时时间τ受调制信号控制,即τ=kduΩ(t)则输出信号为u=Ucosωc(t
