第五章 高频 角度调制与解调电路ppt课件.ppt

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1、第五章角度调制与解调电路5.1角度调制信号的基本特性一、调频信号和调相信号=频率为常数第五章角度调制与解调电路属于非线性频率变换第四章振幅调制、解调与混频电路属于频谱搬移▲调频波：载波频率按调制信号规律线性变化调频波调频波按调制信号对时间的积分值变化的调相信号调相波▲调相波：载波相位按调制信号规律线性变化调相调频调频波调相波最大相偏——调制系数M最大角频偏调制系数调频调相FMPM调幅波、调频波、调相波各项参数的比较详见教材P252表5-1-1调角信号的频谱它的傅里叶级数展开式为Jn(Mf)=vFM=VmJ0(Mf)cosct载频+VmJ1(Mf)[cos(c+)t-cos(c-)

2、t]第一对边频+VmJ2(Mf)[cos(c+2)t+cos(c-2)t]第二对边频+VmJ3(Mf)[cos(c+3)t-cos(c-3)t]第三对边频+▲理论上，即使是单音调频也可产生无穷多对边频▲边频的分布情况随调制系数变化▲边频的大部分能量集中在有限的边频范围内▲边频幅度随n的变化有起伏，但总的趋势随n的增加而衰减忽略幅度小于一定值的边频成份，调角波带宽按下式估算调角信号的频谱宽度F为调制信号的频率为最大频偏等于各频率分量平均功率之和Vm一定时，总功率不变，与Mf无关。调角信号的平均功率改变Mf可引起载波分量和各边频分量之间功率的重新分配，但不会引起总功率的改

3、变。Vm一定时，总功率不变，与Mf无关。而调幅信号平均功率不仅与Vm还与Ma有关，且随着Vm和Ma增大而增大▲效率高▲抗干扰能力强▲占用频带宽调频方式的特点调频波在幅度不变的情况下，总功率不变随Mf的增加，带宽增加，边频能量增大，载波能量减少Mf允许大于15.2调频电路5.2.1调频电路概述▲直接调频▲间接调频——用调制信号直接控制载波振荡器的振荡频率——通过调相获得调频波正弦振荡器张弛振荡器实现方法间接调频原理调频电路的性能要求▲调制灵敏度▲调制线性▲中心频率准确度和稳定度▲中心频率偏离量▲非线性失真系数直接调频与间接调频的比较直接调频间接调频频偏大，频率稳定度差频偏小，频率稳定度高调制

4、灵敏度中心频率偏离量f(t)=f0+fm1cost+fm2cos2t+f0=f0–fc——中心频率偏离量实际载波频率为fc＋f0非线性失真系数相关指标5.2.2在正弦振荡器中实现直接调频LC正弦波振荡器调制信号控制L或CPN结的结电容与偏置电压有关变容二极管变容管应保持反偏变容二极管作为LC回路的总电容Cj(0)vCjVQn——变容指数,一般为1/3~6VB——PN结内建电位差Cj(0)vCjVQCjQ将Cj代入osc0=中，得——v=0的振荡(载波)角频率，与VQ有关静态工作点的结电容归一化调制信号电压▲只有当n＝2时，才能实现线性调频▲当n≠2时，将导致非

5、线性失真，并导致中心频率偏离原来的载波频率图5-2-4　归一化调频特性曲线v=0的振荡(载波)角频率，与VQ有关v为调制信号x很小，忽略x的3次方以上各项——中心频率中心频率偏离原载波频率线性项非线性项C．二次谐波分量的最大角频偏D．调频波的二次谐波失真系数E．中心角频率的相对偏离值B．最大频偏A．中心频率偏移c的数值▲在相对频偏不变的条件下，提高载波频率可提高最大频偏▲当n≠2时，▲变容二极管性能受温度影响较大，为减少影响，可采用部分接入电路。▲增大m提高最大频偏的同时，中心频率会发生更大的偏移，导致载波频率不稳，因此必须限制m的大小变容管部分接入振荡回路▲改善调频的线性▲降低变容

6、管上的高频电压▲减小温度的影响高频振荡电压的影响▲应力求减小加到变容管上的高频电压相应的调频特性方程X中包含调制信号C1主要影响高频区的调频特性线，取值较小选择合适的C1、C2,并选用Cj大于2的变容管可以使总电容等效为n＝2的变容管，实现线性调频C2主要影响低频区的调制特性曲线,一般取值较大频率高时，Cj小，串联电容的影响减弱频率低时，Cj大，串联电容的影响增大部分接入的变为全部接入的1/p,部分接入最大角频偏减小了，但温度影响减少了。载波频率稳度度提高了P倍，同时高频振荡振幅也相应减小，减小了调制失真。全部接入最大角频偏p=(1+p1)(1+p2+p1p2)>1p1=CjQ/C2，p2

7、=C1/CjQ部分接入最大角频偏fC＝140MHz实际电路举例fC＝90MHzfC＝100MHz5.2.3张驰振荡器电路直接调频电路原理：用调制信号控制对定时电容的充放电电流必须进一步将调频方波变换为调频正弦波比较容易实现线性调频自学5.2.4间接调频电路－调相电路调相电路实现方法矢量合成法可变相移法可变时延法实现间接调频电路的关键：调相电路一、矢量合成法调相电路自学二、可变相移法(c)=kpv(t)=Mpcos