高频信号的发射与接收电路的分析与制作-678(精).ppt

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1、宁波职业技术学院信号发射与接收电路的分析与制作华祐微电脑有限公司…建设院校：主要参与企业：目录6.4角度调制与解调电路的研究任务6-6：调角波的性质分析研究任务6-7：变容二极管调频电路的分析与测试任务6-8：各种相位鉴频器的比较分析6.4角度调制与解调电路的研究教学设计：先提出学习任务，让学生在分组的讨论中，运用数学的方法，得出调角波的性质，及调相波和调频波之间的异同点。学习目标：运用讨论的方法，相互交流归纳，学会运用数学的方法去研究调角信号的特点。任务6-6：小信号谐振放大器的分析与测试在调制中，载波信号的频率随调制信号而变，称为频率调制或调频，用FM表示

2、；载波信号的相位随调制信号而变，称为相位调制或调相，PM表示。在这两种调制过程中，载波信号的幅度都保持不变，而频率的变化和相位的变化都表现为相角的变化，因此把调频和调相统称为角度调制或调角。调频波的数学表达式：调相波的数学表达式：6.4角度调制与解调电路的研究课程导入调相波的数学表达式：图6.4.8贝塞尔函数曲线6.4角度调制与解调电路的研究一、任务提出阅读教材关于调角电路和解调电路的相关内容，比较调频及调相波函数表示式，说明两者带宽等参数的关系与特点。二.、计划准备在高频电路的研究中，灵活地运用数学方法对处理的信号进行分析是非常重要的一种研究手段。研究重点不

3、是数学的推导过程，而是对数学推导得到的结果进行讨论分析，理解数学表达式所表达的含义，从中对各种调制信号的理解，得出相应的方法及结论。6.4角度调制与解调电路的研究三、具体实施1.调频与调相的关系讨论在一个正弦信号中，其频率的变化与相位的变化存在密切的关系。如果运用旋转矢量的方法研究交变函数，如图5.4.1所示。设旋转矢量的长度为Um，围绕原点O反时针方向旋转，角速度为ω(t)，t=0时，矢量与实轴之间的夹角即为θ0，时间为t时该夹角为θ(t)，矢量在实轴上的投影为：u＝Umcosθ(t)图6.4.1旋转矢量的表示6.4角度调制与解调电路的研究其瞬时相角θ(t)

4、等于矢量在t时间内转过的角度与初相θ0之和，即：式中，积分是矢量从0到t时间间隔内所转过的角度。将上式两边微分得：上两式是角度调制中的两个基本公式。请填写表6.4.1角度调制两个公式的含义，讨论所得到的结果。6.4角度调制与解调电路的研究6.4.1角度调制两个基本公式的含义公式含　义2.调频波和调相波的数学表达式的比较研究设调制信号为uΩ(t)，载波振荡为：u(t)＝Umcosθ(t)调频时载波u(t)的瞬时频率ω(t)随uΩ(t)成线性变化，即：ω(t)＝ω0＋kfuΩ(t)式中，ω0是未调制时的载波频率；kfuΩ(t)是瞬时频率相对于ω0的偏移，叫做瞬时频

5、率偏移，简称频率偏移或频移。6.4角度调制与解调电路的研究上式中设积分常数＝0。频移以△ω(t)表示，即△ω(t)＝kfuΩ(t)△ω(t)的最大值叫做最大频移（简称频偏）以△ω表示，即：△ω＝kf︱uΩ(t)︱max式中kf是比例常数。它表示单位调制信号所引起的频移的大小，单位是rad/s·V。调频波的瞬时相位为：6.4角度调制与解调电路的研究这就是调频波的数学表示式。最后得到：如果用uΩ(t)对载波进行调相，则根据定义，载波的瞬时相位θ(t)应随uΩ(t)线性地变化，即：θ(t)＝ω0t＋kpuΩ(t)式中，ω0t是未调制时的载波振荡的相位；kpuΩ(t)

6、表示瞬时相位θ(t)与调制信号成正比地变化部分，叫做瞬时相位偏移，简称相位偏移或相移。相移以△θ(t)表示，即△θ(t)＝kpuΩ(t)△θ(t)的最大值叫做最大相移，或称调制指数。6.4角度调制与解调电路的研究调相波的调制指数以mp表示，即：mp＝kp︱uΩ(t)︱max式中kp是比例常数。它表示单位调制信号所引起的相移的大小，单位是rad/V。最后得到调相波的数学表示式为：调相波的瞬时频率为：6.4角度调制与解调电路的研究上式右边第二项表示调相波的频移，以△ωp(t)表示，即同样对于调频波，表示调频波的相移，以△θf(t)表示，即：△θf(t)的最大值即调

7、频波的调制指数，以mf表示。对上述调频波和调相波所得的数学表示式及各种关系式进行分析比较，填写表6.4.2调频波和调相波的比较，根据表格的内容，用语言表述两者的之间的联系与区别。6.4角度调制与解调电路的研究表6.4.2调频波和调相波的比较调制信号为uΩ(t)；载波振荡为Umcosθ(t)调频波调相波数学表示式瞬时频率ω0＋kfuΩ(t)瞬时相位ω0t＋kpuΩ(t)最大频移kf︱uΩ(t)︱max最大相移kp︱uΩ(t)︱max6.4角度调制与解调电路的研究3.调角波的频谱和频带宽度的讨论由于调频波与调相波的函数表示式相似，因此只要讨论其中一种的频谱，则对另

8、一种完全适用。所不同的是一个用mf，另