《调频调相及其解调》PPT课件

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1、第五章角度调制与解调电路§5-1概述§5-3变容二级管的间接调频电路§5-2变容二级管的直接调频§5-4扩大频偏的方法§5-5调频波的解调（鉴频）§5-1概述一、角度调制的基本特性二、调频波的实现方法三、变容二级管的特性和变容二级管直接调频的要求§5-1概述1.调制的涵义任意一高频信号称为调幅(AM)称为调频(FM)称为调相(PM)其中调频和调相统称为调角。一、角度调制的基本特性2.角度调制的基本特性1)在时域中的变化规律i.一般表达式FM:PM:ii)单音调制时调角波表达式FM：(最大角频偏)(调频波的调制指数)PM：iii）结论(FM与PM波形对比)◆FM与PM的共同点

2、a）均是等幅波b）表示式均用Mf，MP和描述◆FM与PM的不同点:角频率平均值:瞬时角频率变化的速度:瞬时角频率偏离中心频率的最大值a)FM：b)PM:◆紧密联系2）在频域中的变化规律调频的实质是——实现频谱的非线性搬移i)实现频谱非线性搬移所以调频是表现频谱的非线性搬移。ii）频带宽度(Hz)Mf<<1时为窄带调频,Mf>>1时为宽带调频,实际频带宽度中n为阶数，Mf为宗数若n=0，为载波分量若n≠0，为无穷多对边带分量◆◆有效频带宽度3）能量关系说明：调频波平均功率恒等于载波功率。若变化，仅仅是各个分量的能量发生变化，而保持总的平均功率不变。（载波功率）二、调频波的实现

3、方法直接调频正弦波直接调频电抗管直接调频变容二极管直接调频非正弦波直接调频：最后必须转换成正弦波调频间接调频矢量法移相法时延法单级变容器二极管间接调频多级变容器二极管间接调频三、变容二级管的特性和变容二级管直接调频的要求1.变容二级管的特性其中为外加电压VB:PN结内建电位差Cj(0):时的结电容n：变容二级管的变容指数2.直接调频性能要求◆中心频率稳定◆线性调制好◆调制灵敏度要求高◆要有大的最大角频偏§5-2变容二级管的直接调频用调制信号控制高频信号频率，使频率随调制信号作线性变化的过程。一、变容管全部接入振荡回路(理想直接调频)二、变容二极管部分接入直接调频三、变容二级

4、管直接调频电路举例§5-2变容二级管的直接调频一、变容管全部接入振荡回路(理想直接调频)1.理想振荡回路振荡回路由L、Cj构成，C1为高频耦合电容，为高频扼流圈，为高频旁路电容等效回路2.实现理想直接调频的条件◆实现理想直接调频的条件：n=2◆最大角频偏◆致命的缺点：中心频率不稳定二、变容二极管部分接入直接调频1.电容串并概念①Cj不串也不并②Cj串C2③Cj并C1④Cj串C2并C12.求部分接入直接调频的◆分析◆结论：●串并后调制的线性改善，但牺牲了调制灵敏度，即kf↓●实际n≠2，应取n＞2，通过电容串并后使n↓≈2，即可实现近似理想的调频。◆结论：●减低P倍，中心频率

5、稳定度提高P倍●非线性失真系数即取小的m，取小的A，经过电容串、并后可使A2→0，可实现近似理想直接调频。●提高频率稳定度和减小非线性失真均应使三、变容二级管直接调频电路举例电路1.电路一电路分析●直流供电●振荡回路2.电路二电路电路分析直流供电振荡回路●●3.电路三：晶体直接调频电路4.直接调频电路特点：电路本身是振荡器，属变容管部分接入为振荡回路的元件控制是信号§5-3变容二级管的间接调频电路一、概述二、变容二级管调相电路三、变容二级管的间接调频§5-3变容二级管的间接调频电路一、概述1.定义：若用信号实现调相，实际上就是对而言是实现调频，则称为间接调频。2.实现方法矢

6、量法：时延法移相法：二、变容二级管调相电路1.单级变容二级管调相工作原理●电路与等效电路◆●◆◆线性移相条件：结论实现线性调相的条件：电路确定：若提高，必须采用多级移相网络级联,,●◆◆◆◆◆2.多级变容二级管调相电路（以三级为例）3.调相电路特点载波信号由外电路晶振提供，中心频率稳定Cj是移相网络元件Cj受信号控制的三、变容二级管的间接调频RC积分网络条件：●●●1、单级变容二级管间接调频（电路举例）●工作原理●电路组成积分网络2.三级变容二极管间接调频●●若R3C3构成积分网络由三级单级变容管间接调频级连起来3.间接调频电路的特点由外电路晶振提供，中心频率稳定Cj是移相

7、网络元件因积分网络的存在，Cj受的积分信号的控制●●●●§5-4扩大频偏的方法一、扩大频偏的基本概念1.倍频可以扩大绝对频偏，保持相对频偏不变2.混频保持绝对频偏不变，提高相对频偏二、扩大频偏的方法1.采用倍频的方法2.既倍频又混频的方法3.电路采用平衡推挽的方法§5-5调频波的解调（鉴频）一、概念二、实现鉴频的方法三、鉴频器举例§5-5调频波的解调（鉴频）一、概念1.定义：从调频波中还原出瞬时频率随调制信号作线性变化的过程2.实现鉴频方法的思考3.波形的变化方法幅频变换网络线性移相网络非线性变换网络●●●二、实现