角度调制与解调电路.ppt

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1、第六章角度调制与解调电路§6-1概述一、角度调制的基本特性1.调制的涵义其中调频及调相统称为调角用称为调幅(AM)任意一高频信号用称为调频(FM)用称为调相(PM)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示式(最大角频偏)(调频波调制度)FM：ii)单音调制时调角波表示式PM：(调相波调制度)(最大角频偏)FM与PM的共同点a）均是等幅波b）表示式均用Mf，MP和ωC、Ω、△ωm描述。ωC：角频率平均值Ω：瞬时角频率变化快慢的速度△ωm：瞬时角频率

2、偏离中心频率ωC的最大值iii）结论(FM与PM波形对比)FM与PM的不同点a）FM：b）PM：紧密联系：iii）结论(FM与PM波形对比)2)在频域中的变化规律i）本质问题（以FM波为例）Jn(Mf)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——实现频谱的非线性搬移。2)在频域中的变化规律ii）频带宽度实际有效频带宽度Mf<<1时，窄带调频,Mf>>1时，宽带调频,Mf=1Mf=2Mf=5Mf=10Mf=15Mf=1Mf=2Mf=5Mf=10Mf=15wwcwwcwwcw

3、wcwWwwcwwcwwcwwcw(a)Ω为常数(b)Δωm为常数wcwc3）能量关系若Mf变化，总能量不变，仅是各个分量分配到的能量发生变化。二、调频波的实现方法直接调频间接调频正弦波直接调频非正弦波直接调频电抗管直接调频变容二极管直接调频：转变成正弦波矢量法移相法时延法单级变容器间接调频多级变容器间接调频三、变容管的特性和变容管直接调频的要求1.变容管的特性其中:v为外加电压VB为PN结内建电位差Cj(0)为v=0时的结电容n为变容管的变容指数表示：或2.直接调频的要求1)中心频率稳定2)线性调制

4、好3)调制灵敏度要求高4)频偏大§6-2变容管的直接调频一、变容管全部接入振荡回路(理想直接调频)1.理想振荡回路用调制信号控制高频信号瞬时频率，使其随调制信号作线性变化的过程。振荡回路由L、Cj构成，C1为高频耦合电容，RFC为高频扼流圈，C2为高频旁路电容。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1)求w(t)2)结论：二、变容管部分接入的直接调频1.振荡回路2.电容串并概念结论：1)串并后调制的线性改善，但牺牲了调制灵敏度；2)实际n≠2，应取

5、n＞2，通过电容串并后使n↓≈2，即可实现近似理想的调频。①Cj不串也不并②Cj串C2③Cj并C1④Cj串C2并C1w(t)vW(t)①②③④03.求部分接入直接调频的w(t)1)分析：2)结论：非线性失真系数即取小的m，取小的A2，经过电容串并后，可使A2→0，即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减低P倍，中心频率稳定度提高P倍1.电路三、变容管直接调频电路举例直流供电振荡回路2.分析3.特点：电路本身是振荡器，属变容管部分接入Cj为振荡回路的元件控制Cj的是vW信号§6-

6、3变容管的间接调频电路一、概述1.定义：若用信号实现调相，实际上对而言是实现调频，则称为间接调频。2.实现方法：矢量法：(窄带调频，Mf<<1)2.实现方法：时延法：积分2.实现方法：移相法：二、变容管的调相电路1.单级变容管调相1)电路与等效电路2)工作原理线性移相条件：，1.单级变容管调相3)结论：电路确定：实现线性调相的条件：若提高，必须采用多级移相网络级联2.多极变容管调相电路（以三级为例）3.调相电路特点载波信号由外电路晶振提供，中心频率十分稳定。Cj是移相网络元件Cj受vW(t)的控制三、

7、变容管的间接调频RC积分网络条件：1.单级变容间接调频工作原理电路2.三级变容间接调频3.间接调频电路的特点vc由外电路晶振提供Cj是移相网络元件因积分网络的存在，Cj受vW的积分信号v’W的控制。§6-4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.混频可以保持绝对频偏不变，改变相对频偏二、扩大频偏的方法1.既倍频又混频的方法2.电路采用平衡推挽的方法§6-5调频波的解调（鉴频）一、概念1.定义：从调频波中还原出反应在瞬时频率变化上的原调制信号的过程。2.实现鉴频

8、的思想方法f～vovoffcvs波形变换vo一、概念3.波形的变换方法幅频变换网络线性移相网络非线性变换网络频率－幅度变换网络FMAM－FM包络检波vo(t)线性移相网络FMPM相位检波器vo(t)非线性变换网络FM低通滤波器或脉冲计数器vo(t)二、实现鉴频的方法1.用线性幅频网络实现鉴频(斜率鉴频原理)wt0wVm(w)0Vm(t)t0t0vo(t)2.用线性移相网络实现鉴频1)相位检波（鉴相）叠加型鉴相乘积型鉴相线性移相网络FMPM相位检波器vo(