频率调制与解调2 课件.ppt

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1、调频电路以产生线性频偏△fm为主要指标，因为信息包含在频偏中。直接调频电路间接调频电路分类：7.2.1概述小频偏调频：广播电视用大频偏调频：卫星通信用7.2调频信号的产生一、直接调频法u(t)C～L～优点在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏△fm。缺点在调频过程中，中心频率fc稳定度较差。C∑～L∑～二、间接调频法：（阿姆斯特朗法）优点中心频率稳定度较高缺点不能直接获得较大的频偏△fm载频振荡器相位调制器积分器uΩ（t）uΩ’（t）多级倍频器和混频器宽带FM直接调频就是用调制信号去控制高频振荡器的振荡频率，使它不失真地反映调制信号的变化规律。因此，凡是能直接影响振荡

2、频率的元件或参数，只要用调制信号去控制，使振荡频率的变化量能随调制信号而线形变化，都可以完成直接调频的任务。在ＬＣ正弦波振荡器中，由于其振荡频率主要取决于振荡回路的电感量和电容量，所以在振荡回路中接入可控电抗器，就可以实现直接调频。7.2.2直接调频电路可控电抗器的种类很多，有声波控制的电容式话筒或驻极体话筒，有电压控制的变容二极管和电抗管，还有电流控制的可变电感等。只要将可控电抗器接入ＬＣ振荡器的振荡回路，就能利用ＬＣ振荡器产生调频波。例如：变容二极管调频电路变容二极管是利用pn结的结电容随反向电压（反偏）变化这一特性制成的一种电压控制的可控电抗器。一、变容二极管（Var

3、actor）直接调频电路PN结在反向偏置时的结电容将随反向偏压的变化而变化，利用此特性可制成变容二极管。变容二极管的结电容Cj与变容管两端所加电压的绝对值U之间的关系可用下式表示：1、变容二极管基本概念Cj0：变容二极管在零偏置时的电容值γ：变容二极管结电容变化指数VD：变容二极管PN结的势垒电位差u：变容二极管两端所加反向偏压的绝对值式中当变容管两端加一静态工作点电压VQ（使PN结反偏）和单一频率调制信号电压u(t),即：u=VQ+u(t)=VQ+Ucost则：（1）电路2、变容二极管直接调频性能分析电容三端式振荡器主振回路变容二极管作为回路的总电容接入回路，用于

4、大频偏直接调频电路：CS≈Cj（2）原理CjCjutut=2时ω=ωc（1+mcosΩt）=ωc+Δω(t)可获得线性调制（3）性能分析（振荡回路总电容以Cj为主）g2时w(t)忽略高次项：ω（t）中心频率偏移二次谐波失真结论1、∵Cj～u的非线性，使ωc产生偏移Δωc，m，ωcΔωm3、g2，导致Δωc、Δω2mcos2Ωt等存在，引起非线性失真。2、4、调制灵敏度Sf：单位调制信号电压产生的角频偏值Sfωc在高载波频率下直接调频，可以产生大的频偏Dfm!实用电路：3、变容管Cj部分接入回路的调频电路（用于小频偏直接调频电路）（1）双变容二极管接入的直接调频电

5、路缺点3、采用反向串联组态，这样在高频信号的任意半周期内，一个变容管的寄生电容增大，另一个则减小，二者相互抵消，能减弱寄生调制。4、ωc稳定，有利于抑制寄生调制。Δω减小，Sf减小。优点（4点）1．与单管相比，在Δfm要求相同时，m值可以降低，这是由于C’j=Cj/2使得接入系数p加大的结果；2、对高频而言，两管串联，因此加到每个变容管的高频电压降到一半，可减弱高频电压对结电容的影响。（2）变容二极管部分接入的直接调频电路其他包括：并联电容C1，串连电容C2主振交流回路振荡器部分实际电路相关计算公式：p>1A2<1A2

6、的值，但也减小了Dwm。（2）要得到线性调频，必须要使用g>2的晶体管。（3）Cj变化范围一定时，C1主要影响高频区的频率覆盖；C2主要影响低频区的频率覆盖=>适当选取C1，C2，在所需的频率范围内可得到较好的调制特性。二、晶体振荡器直接调频电路利用晶体振荡器进行直接调频，可以得到很高的中心频率稳定度。但由于晶体的感性区域很窄，可得到的最大频偏较小，一般Dfm/fbc为10－3~10-4。晶体调频振荡器电路如图：另一种晶体调频振荡器电路如图，在晶体和变容二极管的支路中串入电感，以扩大线性频偏区域。三、　电容话筒调频电路电容话筒在声波作用下，内部的金属薄膜产生振动，会引起薄膜

7、与另一电极之间电容量的变化。如果把电容式话筒直接接到振荡器的谐振回路中，作为回路电抗就可构成调频电路。下图是电容式话筒调频发射机实例。四、电抗管调频电路电抗管与变容管一样，也是一种电压控制的可控电抗器。受控源可以是电子管、晶体管和场效应管。下图为场效应管构成的电抗管原理图。（1）用音频调制信号控制射极电流I0（2）从晶体管集电极可得调频方波，电容两端得调频三角波（3）主要问题：如何获取正弦波滤波法非线性网络变换五、张驰振荡器直接调频一、概述1、直接调频的缺点2、间接调频的原理采用晶体振荡器直接调频，它产生的FM波中