第五章 高頻 角度調(diào)制與解調(diào)電路ppt課件.ppt

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1、第五章角度調(diào)制與解調(diào)電路5.1角度調(diào)制信號的基本特性一、調(diào)頻信號和調(diào)相信號=頻率為常數(shù)第五章角度調(diào)制與解調(diào)電路屬于非線性頻率變換第四章振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路屬于頻譜搬移▲調(diào)頻波：載波頻率按調(diào)制信號規(guī)律線性變化調(diào)頻波調(diào)頻波按調(diào)制信號對時間的積分值變化的調(diào)相信號調(diào)相波▲調(diào)相波：載波相位按調(diào)制信號規(guī)律線性變化調(diào)相調(diào)頻調(diào)頻波調(diào)相波最大相偏——調(diào)制系數(shù)M最大角頻偏調(diào)制系數(shù)調(diào)頻調(diào)相FMPM調(diào)幅波、調(diào)頻波、調(diào)相波各項參數(shù)的比較詳見教材P252表5-1-1調(diào)角信號的頻譜它的傅里葉級數(shù)展開式為Jn(Mf)=vFM=VmJ0(Mf)cos?ct載頻+VmJ1(Mf)[cos(?c+?)t-cos(?c-?)

2、t]第一對邊頻+VmJ2(Mf)[cos(?c+2?)t+cos(?c-2?)t]第二對邊頻+VmJ3(Mf)[cos(?c+3?)t-cos(?c-3?)t]第三對邊頻+???▲理論上，即使是單音調(diào)頻也可產(chǎn)生無窮多對邊頻▲邊頻的分布情況隨調(diào)制系數(shù)變化▲邊頻的大部分能量集中在有限的邊頻范圍內(nèi)▲邊頻幅度隨n的變化有起伏，但總的趨勢隨n的增加而衰減忽略幅度小于一定值的邊頻成份，調(diào)角波帶寬按下式估算調(diào)角信號的頻譜寬度F為調(diào)制信號的頻率為最大頻偏等于各頻率分量平均功率之和Vm一定時，總功率不變，與Mf無關(guān)。調(diào)角信號的平均功率改變Mf可引起載波分量和各邊頻分量之間功率的重新分配，但不會引起總功率的改

3、變。Vm一定時，總功率不變，與Mf無關(guān)。而調(diào)幅信號平均功率不僅與Vm還與Ma有關(guān)，且隨著Vm和Ma增大而增大▲效率高▲抗干擾能力強▲占用頻帶寬調(diào)頻方式的特點調(diào)頻波在幅度不變的情況下，總功率不變隨Mf的增加，帶寬增加，邊頻能量增大，載波能量減少Mf允許大于15.2調(diào)頻電路5.2.1調(diào)頻電路概述▲直接調(diào)頻▲間接調(diào)頻——用調(diào)制信號直接控制載波振蕩器的振蕩頻率——通過調(diào)相獲得調(diào)頻波正弦振蕩器張弛振蕩器實現(xiàn)方法間接調(diào)頻原理調(diào)頻電路的性能要求▲調(diào)制靈敏度▲調(diào)制線性▲中心頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度▲中心頻率偏離量▲非線性失真系數(shù)直接調(diào)頻與間接調(diào)頻的比較直接調(diào)頻間接調(diào)頻頻偏大，頻率穩(wěn)定度差頻偏小，頻率穩(wěn)定度高調(diào)制

4、靈敏度中心頻率偏離量?f(t)=?f0+?fm1cos?t+?fm2cos2?t+????f0=f0–fc——中心頻率偏離量實際載波頻率為fc＋?f0非線性失真系數(shù)相關(guān)指標(biāo)5.2.2在正弦振蕩器中實現(xiàn)直接調(diào)頻LC正弦波振蕩器調(diào)制信號控制L或CPN結(jié)的結(jié)電容與偏置電壓有關(guān)變?nèi)荻O管變?nèi)莨軕?yīng)保持反偏變?nèi)荻O管作為LC回路的總電容Cj(0)vCjVQn——變?nèi)葜笖?shù),一般為1/3~6VB——PN結(jié)內(nèi)建電位差Cj(0)vCjVQCjQ將Cj代入?osc??0=中，得——v?=0的振蕩(載波)角頻率，與VQ有關(guān)靜態(tài)工作點的結(jié)電容歸一化調(diào)制信號電壓▲只有當(dāng)n＝2時，才能實現(xiàn)線性調(diào)頻▲當(dāng)n≠2時，將導(dǎo)致非

5、線性失真，并導(dǎo)致中心頻率偏離原來的載波頻率圖5-2-4　歸一化調(diào)頻特性曲線v?=0的振蕩(載波)角頻率，與VQ有關(guān)v?為調(diào)制信號x很小，忽略x的3次方以上各項——中心頻率中心頻率偏離原載波頻率線性項非線性項C．二次諧波分量的最大角頻偏D．調(diào)頻波的二次諧波失真系數(shù)E．中心角頻率的相對偏離值B．最大頻偏A．中心頻率偏移?c的數(shù)值▲在相對頻偏不變的條件下，提高載波頻率可提高最大頻偏▲當(dāng)n≠2時，▲變?nèi)荻O管性能受溫度影響較大，為減少影響，可采用部分接入電路?！龃髆提高最大頻偏的同時，中心頻率會發(fā)生更大的偏移，導(dǎo)致載波頻率不穩(wěn)，因此必須限制m的大小變?nèi)莨懿糠纸尤胝袷幓芈贰纳普{(diào)頻的線性▲降低變?nèi)?/p>

6、管上的高頻電壓▲減小溫度的影響高頻振蕩電壓的影響▲應(yīng)力求減小加到變?nèi)莨苌系母哳l電壓相應(yīng)的調(diào)頻特性方程X中包含調(diào)制信號C1主要影響高頻區(qū)的調(diào)頻特性線，取值較小選擇合適的C1、C2,并選用Cj大于2的變?nèi)莨芸梢允箍傠娙莸刃閚＝2的變?nèi)莨?，實現(xiàn)線性調(diào)頻C2主要影響低頻區(qū)的調(diào)制特性曲線,一般取值較大頻率高時，Cj小，串聯(lián)電容的影響減弱頻率低時，Cj大，串聯(lián)電容的影響增大部分接入的變?yōu)槿拷尤氲?/p,部分接入最大角頻偏減小了，但溫度影響減少了。載波頻率穩(wěn)度度提高了P倍，同時高頻振蕩振幅也相應(yīng)減小，減小了調(diào)制失真。全部接入最大角頻偏p=(1+p1)(1+p2+p1p2)>1p1=CjQ/C2，p2

7、=C1/CjQ部分接入最大角頻偏fC＝140MHz實際電路舉例fC＝90MHzfC＝100MHz5.2.3張馳振蕩器電路直接調(diào)頻電路原理：用調(diào)制信號控制對定時電容的充放電電流必須進一步將調(diào)頻方波變換為調(diào)頻正弦波比較容易實現(xiàn)線性調(diào)頻自學(xué)5.2.4間接調(diào)頻電路－調(diào)相電路調(diào)相電路實現(xiàn)方法矢量合成法可變相移法可變時延法實現(xiàn)間接調(diào)頻電路的關(guān)鍵：調(diào)相電路一、矢量合成法調(diào)相電路自學(xué)二、可變相移法?(?c)=kpv?(t)=Mpcos?