高頻電子線路(第十章 角度調(diào)制與解調(diào))ppt課件.ppt

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1、調(diào)制的分類調(diào)制正弦波調(diào)制脈沖調(diào)制t模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制t調(diào)幅調(diào)角調(diào)頻調(diào)相第十章角度調(diào)制與解調(diào)(包括調(diào)頻與調(diào)相)本章結(jié)構(gòu)§10.1概述§10.2調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)制信號vΩ為標準余弦時調(diào)頻調(diào)相的表達式調(diào)制指數(shù)、最大頻偏的概念和計算頻帶寬度的計算§10.3調(diào)頻方法概述§10.4直接調(diào)頻電路簡介§10.5調(diào)頻信號的解調(diào)§10.1概述§10.1.1瞬時相位與瞬時頻率§10.1.2調(diào)頻與調(diào)相的概念與關系§10.1.1瞬時相位與瞬時頻率瞬時相位的概念t=0t=t1t=t2t=t3瞬時頻率在上頁的矢量圖中，如果矢量的旋轉(zhuǎn)速

2、度（即角頻率ω）是不變的，那么瞬時相位但是如果矢量的旋轉(zhuǎn)速度“時快時慢”，那么如何求瞬時相位呢？瞬時頻率（續(xù)）我們定義，矢量在任意時刻旋轉(zhuǎn)的速度為這個旋轉(zhuǎn)矢量的瞬時角頻率，簡稱瞬時頻率則瞬時相位例題10.1t§10.1.2調(diào)頻與調(diào)相的概念與關系調(diào)頻的概念波的瞬時頻率隨著調(diào)制信號vΩ的大小變化而變化。載波頻率稱為調(diào)頻靈敏度其量綱為(rad/s)/伏特ttt調(diào)頻波的波形ttttt調(diào)頻波的通用表達式調(diào)相的概念與通用表達式波的瞬時相位與標準載波的相位差隨著調(diào)制信號vΩ的大小變化而變化。調(diào)頻與調(diào)相的關系即,對一

3、個調(diào)制信號先積分再調(diào)相,等價于直接對這個信號進行調(diào)頻從波形上對上述關系的驗證ttt4π2π6π8π08π12π-2π10πt16π016π與方波的調(diào)頻波一樣調(diào)頻與調(diào)相的關系總結(jié)對一個信號h(t)先求導得到v(t),再對v(t)調(diào)頻,等價于直接對h(t)進行調(diào)相反之,對一個調(diào)制信號v(t)先積分得h(t),再對h(t)調(diào)相,等價于對v(t)信號直接調(diào)頻。根據(jù)這個原理實現(xiàn)的調(diào)頻稱為間接調(diào)頻§10.2調(diào)角波的性質(zhì)§10.2.1調(diào)制信號為單一余弦信號時調(diào)頻波和調(diào)相波表達式§10.2.2調(diào)制指數(shù)（即最大相移）、

4、最大頻偏及二者的關系§10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的帶寬§10.2.4為什么模擬信號很少使用調(diào)相方式?§10.2.1調(diào)制信號為單一余弦信號時調(diào)頻波和調(diào)相波表達式調(diào)制信號為單一余弦信號時的調(diào)頻波表達式調(diào)制信號為單一余弦信號時的調(diào)相波表達式§10.2.2調(diào)制指數(shù)（即最大相移）、最大頻偏及二者的關系調(diào)頻波的最大頻偏調(diào)相波的最大頻偏例題10.2已知一調(diào)頻波表達式為求調(diào)制指數(shù)和最大頻偏作業(yè)教材453~454頁習題10.3只做(1)(2)問習題10.4§10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的帶寬這兩個函數(shù)不是初等函數(shù)，需要用

5、貝塞爾函數(shù)將其展開塞爾函數(shù)是微分方程的解在物理學在求解圓柱體冷卻問題時提出的函數(shù)后來成為一個工具函數(shù)，可以用來展開嵌套的三角函數(shù)用貝塞爾級數(shù)展開嵌套三角函數(shù)調(diào)頻波的頻譜成分…ωo-ΩΩΩωFM/PM的頻譜ωo+Ωωoωo+2Ωωo+3Ωωo+4Ωωo-2Ωωo-3Ωωo-4ΩΩωoω調(diào)制信號uΩ載波uo調(diào)頻波的帶寬計算由頻譜可見，mf如果取值較大，調(diào)頻波的頻譜可能是無限寬的。但根據(jù)貝塞爾函數(shù)特點，頻譜中90%能量集中于2(mf+1)F的帶寬內(nèi)，其中F=Ω/2π因此調(diào)頻波的帶寬通常按BW=2(mf+1)

6、F來計算窄帶調(diào)頻與寬帶調(diào)頻如果mf<1，稱為窄帶調(diào)頻，此時BW≈2F主要用于警察、政府、消防專用通信如果mf>>1，稱為寬帶調(diào)頻，此時BW≈2mfF=2ΔfmaxΔfmax為最大頻偏主要用于高保真度的調(diào)頻電臺例題10.3(教材411頁例10.2.1)調(diào)制信號的最大頻率變化了100倍，但調(diào)頻波的帶寬變化很小，這是調(diào)頻比調(diào)相的優(yōu)越之處在上題中，為什么最大頻偏可以是常數(shù)？關于調(diào)頻波的功率§10.2.4為什么模擬信號很少使用調(diào)相方式?§10.3調(diào)頻方法概述根據(jù)調(diào)頻和調(diào)相的內(nèi)在關系，可分為直接調(diào)頻間接調(diào)頻（對調(diào)

7、制信號先積分再調(diào)相）§10.3.1直接調(diào)頻原理用調(diào)制信號改變LC器件的值，從而改變諧振頻率，完成調(diào)頻作用利用C性質(zhì)器件（如變?nèi)荻O管）的壓控特性利用L器件的流控特性利用三端式振蕩器中三極管參數(shù)受調(diào)制信號控制而改變的原理利用晶體振蕩器電路(適于窄帶調(diào)頻)基于高頻三極管9018的調(diào)頻實用電路§10.3.2間接調(diào)頻原理載波振蕩器緩沖電路防止振蕩器受后面電路干擾調(diào)相器調(diào)制信號積分電路調(diào)頻信號補充例題調(diào)角波u（t）=10cos(2?ⅹ106t+10cos2000πt)（V），試確定:（1）最大頻偏；（2）最大相

8、偏；（3）信號帶寬；（4）此信號在單位電阻上的功率；（5）能否確定這是FM波還是PM波？解§10.4直接調(diào)頻電路簡介變?nèi)荻O管調(diào)頻原理電路+uR-LCjC1C2VTLCjC1C2VTLDC3C4ECR2+uΩ-R14.實用變?nèi)莨芏O調(diào)頻電路（1）L1，C1、C2串聯(lián)，C3和反向串聯(lián)的兩個變?nèi)荻O管，三個支路并聯(lián)組成電容反饋三點式振蕩電路。(2)直流偏置電壓-UQ同時加在兩個變?nèi)荻O管的正極，調(diào)制信號經(jīng)L4扼流圈加在二極管負極上，二個二極管的動態(tài)偏置為：（