角度調(diào)制及解調(diào)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 13:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 調(diào)頻器 能夠?qū)崿F(xiàn)頻率調(diào)制的電路稱為調(diào)頻器，它是能夠產(chǎn)生調(diào)頻信號的一類設(shè)備。調(diào)頻的根本目的在于將調(diào)制信號的信息加載帶載波信號的頻率變化當中。所以，調(diào)頻器是能夠?qū)崿F(xiàn)輸出頻率隨輸入信號的規(guī)律變化，這個特性稱為調(diào)頻器的調(diào)制特性，如圖 示，它表明了瞬時頻率與調(diào)制信號的關(guān)系。一般情況下，對一個調(diào)頻器有如下的性能要求： 圖 調(diào)頻特性曲線 U?0?? f （ 1）調(diào)制特性的線性度要好，這是對調(diào)頻器最基本的性能要求。如果線性度差，產(chǎn)生的調(diào)頻信號會產(chǎn)生非線性失真。工程中，經(jīng)常用調(diào)制特性的非線性度來衡量這一指標，其具體表現(xiàn)為瞬時頻偏不完全受調(diào)制信號控制。 （ 2） 最大頻偏 要滿足要求，它指在正常調(diào)制電壓作用下能產(chǎn)生的最大頻偏。不同的系統(tǒng)對最大頻偏有不同的要求。實際應(yīng)用中，在保證線性度的前提下，應(yīng)盡量產(chǎn)生較大頻率偏移量，從而達到較好的調(diào)頻效果。 （ 3）調(diào)制靈敏度要高，這一性能指標通常由調(diào)制靈敏度 來衡量。定義調(diào)制靈敏度為特性曲線中在調(diào)制信號為零時的斜率，即 （ 720） 它表示單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的頻率偏移量，顯然， 越大，相同的調(diào)制電壓產(chǎn)生的最大頻偏也越大。 （ 4） 載波性要要好，載波的性能主要體現(xiàn)在其中心頻率的穩(wěn)定度上。調(diào)頻信號的中心頻率穩(wěn)定是接收機能夠穩(wěn)定解調(diào)的前提條件，這就要求載波的頻率的穩(wěn)定度高并且寄生振幅小。 mf?fkfk0?? ???uf dufdk 調(diào)頻方法 調(diào)頻信號的產(chǎn)生方法有兩種：直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法。直接調(diào)頻方法是由調(diào)制信號直接控制振蕩回路的電抗元件的參數(shù)來實現(xiàn)調(diào)頻。間接調(diào)頻法是用調(diào)相的方法來實現(xiàn)調(diào)頻，它主要利用頻率與相位之間微積分的關(guān)系來實現(xiàn)調(diào)頻。 這種方法一般是用調(diào)制電壓直接控制振蕩器的振蕩頻率，使振蕩頻率按照調(diào)制電的 規(guī)律而變化。例如，利用 LC振蕩器實現(xiàn)直接調(diào)頻，則只需用調(diào)制信號去控制振蕩回路的電感或者電容元件，使其電抗參數(shù)隨調(diào)制電壓變化就可以達到直接調(diào)頻的目的。這種方法，由于將調(diào)頻和振蕩電路在同一級中實現(xiàn)，因此可以產(chǎn)生較大的頻偏，但是，由于振蕩頻率受到調(diào)制，所以其中心頻率的穩(wěn)定度比較差，因此經(jīng)常采用自動頻率微調(diào)電路來克服這樣的缺點。 2. 間接調(diào)頻法 由于調(diào)相信號與調(diào)頻信號存在這內(nèi)在的聯(lián)系，把調(diào)制信號通過積分器之后再加到調(diào)相器后，得到的輸出信號即為調(diào)頻信號。由于這種方法是利用調(diào)相器實現(xiàn)調(diào)頻，所以把它叫做間接調(diào)頻法。間接調(diào)頻法由于振蕩和調(diào)制分別再兩級完成，所以信號的頻率穩(wěn)定度較高。在進行間接調(diào)頻時，但在實現(xiàn)線性調(diào)相時，要求最大瞬時相位偏移 ，因而線性調(diào)相的范圍很窄，因此轉(zhuǎn)換成的調(diào)頻波的最大頻偏也就很小，這是間接調(diào)頻的主要缺點。實現(xiàn)間接調(diào)頻的關(guān)鍵是如何進行相位調(diào)制，常見的實現(xiàn)調(diào)相的方法有以下三種： （ 1）矢量合成法 （ 2）可變移相法 （ 3）可變延時法 6???? ? 直接調(diào)頻電路 1. 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 （ 1）調(diào)頻原理 利用可控電抗元件，改變 LC振蕩回路的諧振頻率，可以實現(xiàn)直接調(diào)頻。最常用的可控電抗元件就是變?nèi)荻O管，它時是利用 PN結(jié)反向偏置的勢壘電容構(gòu)成的可控電容元件。變?nèi)荻O管呈現(xiàn)的電容 與加在其兩端的反向電壓有這樣的關(guān)系 （ 729） 式中， 是變?nèi)莨艿膭輭倦妷?，它通常是一個常量。 為變?nèi)莨芙Y(jié)電壓 時的電容， 為變?nèi)葜笖?shù)，不同的變?nèi)莨苡捎?PN結(jié)雜質(zhì)的摻雜濃度的分布不同，其變?nèi)葜笖?shù)取值也不相同。 jC??)1(0uuCCj??U? 0C0U ? ?? 2. 晶體振蕩器直接調(diào)頻電路 在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場合，可以采用直接對晶體振蕩器調(diào)頻的方法。圖 和等效電路，其（ a）圖中的實際電路 （ a）實際電路 。 （ b）交流等效電路 圖 晶體振蕩器直接調(diào)頻電路 與皮爾斯振蕩器的形式相同，反饋網(wǎng)絡(luò)由電容 、 組成，晶體在諧振回路中充當電感元件使用，調(diào)制信號加在變?nèi)莨軆啥?，通過控制變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容來改變振蕩器的輸出頻率來達到調(diào)頻的目的。根據(jù) （ b）圖中的等效電路，可得回路總電容為 （ 742） 晶體等效電容 很小，晶體的接入系數(shù)近似為 （ 743） 此時，振蕩器的輸出頻率可表示為 （ 744） 其中 為晶體的串聯(lián)諧振頻率。當結(jié)電容 受到調(diào)制信號控制，會隨著調(diào)制信號變化，從而引起回路總電容 的變化，從而使晶體振蕩器的振蕩頻率也跟隨發(fā)生變化，達到調(diào)頻的效果，并且由于晶體諧振器的工作的穩(wěn)定性，從而可以使得這種調(diào)頻電路的中心頻率非常穩(wěn)定。但是，由于調(diào)頻頻率在晶體的串聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率間變化，因此這種調(diào)頻電路產(chǎn)生的 FM信號的頻偏較小，適用于窄帶的調(diào)頻。為獲得較大的頻率的偏移量，可以在晶體支路串聯(lián)電感，以擴大晶體的感性范圍以達到擴展調(diào)頻頻偏的目的。 1C 2CjL CCCC111121 ???00 CCCCCC CpLqqLq ??????])(21[)21(101 Lqqqq CC Cfpfpff ?????????qf jC jCLC 間接調(diào)頻電路 ? 由于直接調(diào)頻產(chǎn)生的調(diào)頻信號中心頻
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