角度調(diào)制與解調(diào)電路.ppt

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1、第六章角度調(diào)制與解調(diào)電路§6-1概述一、角度調(diào)制的基本特性1.調(diào)制的涵義其中調(diào)頻及調(diào)相統(tǒng)稱為調(diào)角用稱為調(diào)幅(AM)任意一高頻信號(hào)用稱為調(diào)頻(FM)用稱為調(diào)相(PM)2.角度調(diào)制的基本特性1)在時(shí)域中的變化規(guī)律i)一般表達(dá)式FM：PM：ii)單音調(diào)制時(shí)調(diào)角波表示式(最大角頻偏)(調(diào)頻波調(diào)制度)FM：ii)單音調(diào)制時(shí)調(diào)角波表示式PM：(調(diào)相波調(diào)制度)(最大角頻偏)FM與PM的共同點(diǎn)a）均是等幅波b）表示式均用Mf，MP和ωC、Ω、△ωm描述。ωC：角頻率平均值Ω：瞬時(shí)角頻率變化快慢的速度△ωm：瞬時(shí)角頻率

2、偏離中心頻率ωC的最大值iii）結(jié)論(FM與PM波形對(duì)比)FM與PM的不同點(diǎn)a）FM：b）PM：緊密聯(lián)系：iii）結(jié)論(FM與PM波形對(duì)比)2)在頻域中的變化規(guī)律i）本質(zhì)問題（以FM波為例）Jn(Mf)中n為階數(shù)，Mf為宗數(shù)若n=0，為載波分量若n≠0，為無窮多對(duì)邊帶分量——實(shí)現(xiàn)頻譜的非線性搬移。2)在頻域中的變化規(guī)律ii）頻帶寬度實(shí)際有效頻帶寬度Mf<<1時(shí)，窄帶調(diào)頻,Mf>>1時(shí)，寬帶調(diào)頻,Mf=1Mf=2Mf=5Mf=10Mf=15Mf=1Mf=2Mf=5Mf=10Mf=15wwcwwcwwcw

3、wcwWwwcwwcwwcwwcw(a)Ω為常數(shù)(b)Δωm為常數(shù)wcwc3）能量關(guān)系若Mf變化，總能量不變，僅是各個(gè)分量分配到的能量發(fā)生變化。二、調(diào)頻波的實(shí)現(xiàn)方法直接調(diào)頻間接調(diào)頻正弦波直接調(diào)頻非正弦波直接調(diào)頻電抗管直接調(diào)頻變?nèi)荻O管直接調(diào)頻：轉(zhuǎn)變成正弦波矢量法移相法時(shí)延法單級(jí)變?nèi)萜鏖g接調(diào)頻多級(jí)變?nèi)萜鏖g接調(diào)頻三、變?nèi)莨艿奶匦院妥內(nèi)莨苤苯诱{(diào)頻的要求1.變?nèi)莨艿奶匦云渲?v為外加電壓VB為PN結(jié)內(nèi)建電位差Cj(0)為v=0時(shí)的結(jié)電容n為變?nèi)莨艿淖內(nèi)葜笖?shù)表示：或2.直接調(diào)頻的要求1)中心頻率穩(wěn)定2)線性調(diào)制

4、好3)調(diào)制靈敏度要求高4)頻偏大§6-2變?nèi)莨艿闹苯诱{(diào)頻一、變?nèi)莨苋拷尤胝袷幓芈?理想直接調(diào)頻)1.理想振蕩回路用調(diào)制信號(hào)控制高頻信號(hào)瞬時(shí)頻率，使其隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過程。振蕩回路由L、Cj構(gòu)成，C1為高頻耦合電容，RFC為高頻扼流圈，C2為高頻旁路電容。2.實(shí)現(xiàn)理想直接調(diào)頻的條件實(shí)現(xiàn)理想直接調(diào)頻的條件：n=2最大角頻偏致命的缺點(diǎn)：中心頻率不穩(wěn)定1)求w(t)2)結(jié)論：二、變?nèi)莨懿糠纸尤氲闹苯诱{(diào)頻1.振蕩回路2.電容串并概念結(jié)論：1)串并后調(diào)制的線性改善，但犧牲了調(diào)制靈敏度；2)實(shí)際n≠2，應(yīng)取

5、n＞2，通過電容串并后使n↓≈2，即可實(shí)現(xiàn)近似理想的調(diào)頻。①Cj不串也不并②Cj串C2③Cj并C1④Cj串C2并C1w(t)vW(t)①②③④03.求部分接入直接調(diào)頻的w(t)1)分析：2)結(jié)論：非線性失真系數(shù)即取小的m，取小的A2，經(jīng)過電容串并后，可使A2→0，即可實(shí)現(xiàn)近似理想直接調(diào)頻。提高頻率穩(wěn)定度和減小非線性失真均應(yīng)使減低P倍，中心頻率穩(wěn)定度提高P倍1.電路三、變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路舉例直流供電振蕩回路2.分析3.特點(diǎn)：電路本身是振蕩器，屬變?nèi)莨懿糠纸尤隒j為振蕩回路的元件控制Cj的是vW信號(hào)§6-

6、3變?nèi)莨艿拈g接調(diào)頻電路一、概述1.定義：若用信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)相，實(shí)際上對(duì)而言是實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，則稱為間接調(diào)頻。2.實(shí)現(xiàn)方法：矢量法：(窄帶調(diào)頻，Mf<<1)2.實(shí)現(xiàn)方法：時(shí)延法：積分2.實(shí)現(xiàn)方法：移相法：二、變?nèi)莨艿恼{(diào)相電路1.單級(jí)變?nèi)莨苷{(diào)相1)電路與等效電路2)工作原理線性移相條件：，1.單級(jí)變?nèi)莨苷{(diào)相3)結(jié)論：電路確定：實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相的條件：若提高，必須采用多級(jí)移相網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)2.多極變?nèi)莨苷{(diào)相電路（以三級(jí)為例）3.調(diào)相電路特點(diǎn)載波信號(hào)由外電路晶振提供，中心頻率十分穩(wěn)定。Cj是移相網(wǎng)絡(luò)元件Cj受vW(t)的控制三、

7、變?nèi)莨艿拈g接調(diào)頻RC積分網(wǎng)絡(luò)條件：1.單級(jí)變?nèi)蓍g接調(diào)頻工作原理電路2.三級(jí)變?nèi)蓍g接調(diào)頻3.間接調(diào)頻電路的特點(diǎn)vc由外電路晶振提供Cj是移相網(wǎng)絡(luò)元件因積分網(wǎng)絡(luò)的存在，Cj受vW的積分信號(hào)v’W的控制。§6-4擴(kuò)大頻偏的方法一、擴(kuò)大頻偏的基本概念1.倍頻可以擴(kuò)大絕對(duì)頻偏，保持相對(duì)頻偏不變2.混頻可以保持絕對(duì)頻偏不變，改變相對(duì)頻偏二、擴(kuò)大頻偏的方法1.既倍頻又混頻的方法2.電路采用平衡推挽的方法§6-5調(diào)頻波的解調(diào)（鑒頻）一、概念1.定義：從調(diào)頻波中還原出反應(yīng)在瞬時(shí)頻率變化上的原調(diào)制信號(hào)的過程。2.實(shí)現(xiàn)鑒頻

8、的思想方法f～vovoffcvs波形變換vo一、概念3.波形的變換方法幅頻變換網(wǎng)絡(luò)線性移相網(wǎng)絡(luò)非線性變換網(wǎng)絡(luò)頻率－幅度變換網(wǎng)絡(luò)FMAM－FM包絡(luò)檢波vo(t)線性移相網(wǎng)絡(luò)FMPM相位檢波器vo(t)非線性變換網(wǎng)絡(luò)FM低通濾波器或脈沖計(jì)數(shù)器vo(t)二、實(shí)現(xiàn)鑒頻的方法1.用線性幅頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)鑒頻(斜率鑒頻原理)wt0wVm(w)0Vm(t)t0t0vo(t)2.用線性移相網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)鑒頻1)相位檢波（鑒相）疊加型鑒相乘積型鑒相線性移相網(wǎng)絡(luò)FMPM相位檢波器vo(