【正文】 性傾斜部分對(duì) FM波解調(diào)的，因此成為斜率鑒頻法 。 如低通 、 高通 、 帶通網(wǎng)絡(luò)等 。 直接時(shí)域微分法鑒頻器的特點(diǎn)： 原理簡(jiǎn)單，但由于器件的非線性等原因，其鑒頻線性范圍是相當(dāng)有限的。 然后利用包絡(luò)檢波器從此 FMAM波提取出原調(diào)制信號(hào)即可 。 其工作原理如圖 729所示 。 鑒于二極管峰值包絡(luò)檢波器線路簡(jiǎn)單 、 性能好 ， 能否把包絡(luò)檢波器用于調(diào)頻解調(diào)器中呢 ？ 顯然 ， 若能將等幅的 調(diào)頻信號(hào)變換 成振幅也隨瞬時(shí)頻率變化 、 既調(diào)頻又調(diào)幅的 FM―AM 波 ， 就可以通過(guò)包絡(luò)檢波器解調(diào)此調(diào)頻信號(hào) 。 又可分為 振幅鑒頻法和相位鑒頻法 兩大類 。 主要有 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻 法 。 用公式表示為： 0cooD f f fdu duSdf d f? ???? ? 鑒頻跨導(dǎo)也可以理解為將輸入頻率轉(zhuǎn)換為輸出電壓的能力或效率，因此又稱為鑒頻效率 。 4） 鑒頻跨導(dǎo) SD 鑒頻跨導(dǎo) SD :是指鑒頻器在載頻處的斜率 ， 它表示單位頻偏所能產(chǎn)生的解調(diào)輸出電壓 。 2） 鑒頻帶寬 Bm 鑒頻帶寬 Bm:是 指鑒頻器能夠不失真地解調(diào)所允許輸入信號(hào)頻率變化的最大范圍 。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 62 1） 鑒頻器的中心頻率 f0 鑒頻器的中心頻率 f0對(duì)應(yīng)于鑒頻特性曲線原點(diǎn)處的頻率 。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 61 圖 728 鑒頻器及鑒頻特性 變換器f u o fBuo m a xuofcfAf( a ) ( b )鑒頻器的主要參數(shù) 鑒頻器 ：是 一個(gè)將輸入調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率 f（或頻偏 Δf)變換為相應(yīng)的解調(diào)輸出電壓 uo的變換器 。 頻率檢波器 (鑒頻器 )：調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為頻率檢波器或鑒頻器 （ FD） ， 為了消除干擾 ， 通常鑒頻器中包含限幅器 。 圖 723 單回路變?nèi)莨苷{(diào)相器 高頻振蕩輸入Rb2Rb1Lc1VRe CeLC1CVDR2R1EcC3Lc2C2調(diào)相信 號(hào)輸 出調(diào)制信 號(hào)輸 入第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 59 設(shè)輸入調(diào)制信號(hào)為 UΩcosΩt,則其瞬時(shí)頻偏 (此處為回路諧振頻率的偏移 )為： tpmQffQffQtmfpf????????????c o s22a r c t a nc o s20600????????????????并聯(lián)諧振電路的電壓、電流間相移為： 上式說(shuō)明，回路產(chǎn)生的相移按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，若調(diào)制信號(hào)先積分后在加入，則輸出信號(hào)的頻率將隨積分前調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。 它 將受調(diào)制信號(hào)控制的變?nèi)莨茏鳛檎袷幓芈返囊粋€(gè)元件 。 (738) (739) (740) 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 58 二 、 間接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻的關(guān)鍵是調(diào)相 。（ b）交流等效電路 (b) (a) C1 C2 Cj 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 57 這個(gè)電路是并聯(lián)型皮爾斯晶體振蕩器，通過(guò)變?nèi)荻O管，使電路的振蕩頻率在串聯(lián)和并聯(lián)頻率之間改變。 還有一種穩(wěn)頻的簡(jiǎn)單方法是 直接對(duì)晶體振蕩器調(diào)頻 。這樣加到每個(gè)變?nèi)莨艿母哳l電壓就降低一半，從而可以減弱高頻電壓對(duì)電容的影響；同時(shí)，采用反向串聯(lián)組態(tài)，在高頻信號(hào)的任意半周期內(nèi)，一個(gè)變?nèi)莨艿?寄生電容 增大，另一個(gè)則減小，二者相互抵消，能減弱寄生調(diào)制。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 55 圖 719 （ a）實(shí)際電路 。（調(diào)制信號(hào)的控制能力減弱，致使頻偏變小，）但同時(shí)整個(gè)回路受溫度影響也減小，中心頻率的穩(wěn)定度將提高，寄生調(diào)制也將減小，非線性也會(huì)減小。 其控制靈敏度減少了p倍 。 因此 ，通常利用對(duì)變?nèi)荻O管串聯(lián)或并聯(lián)電容的方法來(lái)調(diào)整回路總電容 C與電壓 u之間的特性 。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 51 （ 2） Cj作為回路部分電容接入回路 。 m越大，失真越大 當(dāng) m足夠小時(shí)，可忽略中心頻率的偏離和諧波失真項(xiàng)， 則 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 50 最大頻偏 c2 ?? mm???調(diào)頻靈敏度 可見：將變?nèi)荻O管全部接入振蕩回路來(lái)構(gòu)成直接 調(diào)頻電路時(shí)，為減小非線性失真和中心頻率的偏離， 應(yīng)設(shè)法使變?nèi)荻O管工作在 γ=2的區(qū)域，若 γ≠2， 則應(yīng)限制調(diào)制信號(hào)的大小。m越大，偏移越大 線性調(diào)頻項(xiàng) 二次諧波項(xiàng)。 Rb2Rb1ReEcCcLCcVD＋－u?EQCbLcCjL( a ) ( b )Cc圖 713 變?nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙萑拷尤牖芈? 振蕩回路的簡(jiǎn)化高頻電路 u?— 調(diào)制信號(hào) EQ — 使二極管反偏 Cc — 隔直，防止 UQ通過(guò) L短路 Lc — 高扼圈，對(duì)高頻開路，對(duì) u?短路，使其加在 Cj上 Cb — 高頻旁路 電感三點(diǎn)式振蕩器 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 47 若變?nèi)莨苌霞?uΩ(t)，就會(huì)使得 Cj隨時(shí)間變化（時(shí)變電容），此時(shí) 振蕩頻率為 ： / 2 / 211( ) ( 1 co s ) ( 1 co s )cjQt m t m tL C L C ????? ? ? ? ? ? ?式中 為 不加調(diào)制信號(hào)的振蕩頻率 。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 44 圖 712 變?nèi)莨艿?Cj～ u曲線 0Cj?? ＝ 2?? ＝ 1 / 3?? ＝ 1 / 2u /V( a )0Cj/ p Fu /V( b )2060402 4 6 8緩變型 突變型 超突變型 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 45 靜態(tài)工作點(diǎn) 為 UQ時(shí) ， 變?nèi)荻O管結(jié)電容 為 0( 1 )jCCCUu????? 設(shè)在變?nèi)荻O管上加的調(diào)制信號(hào)電壓為 uΩ(t)=UΩcosΩt，則： ( ) c o su U u t U U t??? ? ? ? ?00c o s( 1 )1( 1 c o s )( 1 )( 1 c o s )jCCU U tuCUUtUuuC m t???????????????????? ? ?是調(diào)制信號(hào)為零時(shí)的靜態(tài)電容 稱為電容調(diào)制度 ,它表示結(jié)電容受調(diào)制信號(hào)調(diào)變的程度 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 46 （ 2) 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻性能分析 下面 分兩種情況討論 。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 42 當(dāng)難以制成高頻調(diào)制器時(shí)，可以先在較低的載波頻率上實(shí)現(xiàn)調(diào)制，然后通過(guò) 倍頻 將所有頻率提高，最后通過(guò) 混頻 ，使載頻值達(dá)到規(guī)定值。因此可以先在高頻端調(diào)制，然后再通過(guò)多級(jí)混頻，把 載波頻率 減低，使它達(dá)到 規(guī)定值 。這樣就可以在比較低的載波頻率下獲的 比較大的絕對(duì)頻偏 。 通過(guò)混頻器后，瞬時(shí)頻率為： tt mLc ?????? co s)()( ??? 這種方法 絕對(duì)頻偏不變 。 當(dāng)難以制成高頻調(diào)頻器時(shí)，可以先在較低的載波頻率上實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，然后通過(guò)倍頻，再混頻的方法來(lái)擴(kuò)大頻偏。 當(dāng)要求絕對(duì)絕對(duì)頻偏一定，而載波頻率較低時(shí)，可先在較高的 fc上進(jìn)行調(diào)制，然后通過(guò)混頻將載頻降下來(lái)，而頻偏的絕對(duì)數(shù)值保持不變。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 38 (3) 可變延時(shí)法 可變延時(shí)法是 將載波信號(hào)通過(guò)一可控延時(shí)網(wǎng)絡(luò)，延時(shí)時(shí)間 τ受調(diào)制信號(hào)控制 ，即 τ=kduΩ(t) 則輸出信號(hào)為 u=Ucosωc(tτ)=Ucos［ ωctkdωcuΩ(t)］ 由此可知，輸出信號(hào)已變成調(diào)相信號(hào)了。 例如，用調(diào)制信號(hào)uΩ(t)=UΩcosΩt去控制一個(gè)并聯(lián)諧振回路的電容， uΩ(t)=0時(shí)諧振頻率 f0等于載波頻率 fc 0f?0f? cff ?0 fuΩ=0 uΩ= UΩ uΩ=UΩ ???使的這種方法也只能用于窄帶調(diào)制。 可控相移網(wǎng)絡(luò)的種類很多。對(duì)于單音調(diào)相信號(hào) uPM=Ucos(ωct+mpcosΩt) =Ucosωctcos(mpcosΩt)Usin(mpcosΩt)sinωct 當(dāng) mp≤π/12時(shí) ，上式 近似為 ： uPM≈UcosωctUmpcosΩtsinωct 說(shuō)明在 調(diào)相指數(shù)很小時(shí) ，調(diào)相波可以 由兩個(gè)信號(hào)合成 。通常，實(shí)現(xiàn) 相位調(diào)制的方法有如下三種 : (1）矢量合成法 。 或者說(shuō) , 間接調(diào)頻是借用調(diào)相的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。 若先對(duì)調(diào)制信號(hào) uΩ(t)進(jìn)行積分 , 得到 u1(t)=∫t0uΩ(t)dt, 然后將u1(t)作為調(diào)制信號(hào)對(duì)載頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)相 , 則由式可得到 : u(t)=Uccos［ ωct+kpu1(t)］ =Uccos [ωct+kp∫t0uΩ(t)dt] 對(duì)于 uΩ(t)來(lái)說(shuō) , 上式是一個(gè)調(diào)頻信號(hào)表達(dá)式。 D 頻率穩(wěn)定度差。 若被控制的是 LC振蕩器，則只需控制振蕩回路的某個(gè)元件 (L或 C)，使其參數(shù)隨調(diào)制電壓變化，就可達(dá)到直接調(diào)頻的目的。 （ 4） 載波性能要好 。 （ 2） 最大頻偏要滿足要求 。 調(diào)頻特性： 是指調(diào)頻器的調(diào)制特性 ， 即是指輸出已調(diào)信號(hào)頻率 (或頻偏 )隨輸入信號(hào) (調(diào)制信號(hào) )的變化規(guī)律 。 ，與調(diào)制信號(hào)幅度有關(guān)。 ，頻偏越大，頻帶也越寬。 故 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 30 (2) 調(diào)相時(shí)， mP 與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)， 恒為 2 rad 。 (2) 調(diào)相時(shí) ? fm的范圍 。 [解 ] )(Δ)(c ttt ??? ??=2? ?106 t + 10cos (2? ?103 t) 附加相位正比于調(diào)制信號(hào)，故為 調(diào)相信號(hào)。 調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，而瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)的微分成線性關(guān)系 。 調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，而瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)的積分成線性關(guān)系。 若先對(duì)調(diào)制信號(hào)積分，再調(diào)相，則輸出信號(hào)為調(diào)頻波； 若先對(duì)調(diào)制信號(hào)微分，再調(diào)頻，則輸出信號(hào)為調(diào)相波。因此在模擬通信中調(diào)相方式用的很少。 調(diào)相信號(hào)帶寬為 ： Bs=2(mp+1)F 由于 mp與 F無(wú)關(guān)，調(diào)制頻率變化時(shí)， Bs隨之變化。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 22 四、調(diào)頻波與調(diào)相波的比較 調(diào)相波 調(diào)相波 是其 瞬時(shí)相位 以未調(diào)載波相位 φ c為中心按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的等幅高頻振蕩。 當(dāng) 調(diào)制指數(shù) mf由零增加 時(shí) ， 已調(diào)制的 載波功率下降 ， 而分散給其他邊頻分量 。因此寬帶調(diào)頻時(shí) ， 應(yīng)將 n=mf的邊頻包括在頻帶內(nèi) ， 此時(shí)帶寬為 ： Bs=2nF=2mfF=2Δfm 窄帶調(diào)頻 (NBFM)： 是指調(diào)頻時(shí)其調(diào)制指數(shù) mf很小的調(diào)頻 ，如 mf。 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 19 (2) 寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻及帶寬 由圖可見 ， 當(dāng) mf很大時(shí) ， n/mf趨近于 1。 滿足 |Jn(mf)|≥ n/mf與 mf的關(guān)系曲線如圖 76所示 。 (1) 確定帶寬的準(zhǔn)則 通常選取有影響邊頻分量的 的準(zhǔn)則 是： 信號(hào)的頻帶寬度應(yīng)包括幅度大于未調(diào)載波 1%以上的邊頻分量 ， 即 |Jn(mf)| ≥ 不過(guò) ， 在要求不高的場(chǎng)合 ， 此標(biāo)準(zhǔn)也可定為 5%甚至 10%。 mf 相同時(shí)，頻譜的結(jié)構(gòu)相同 第 7章 角度調(diào)制與解調(diào) 17 調(diào)頻信號(hào)的帶寬 從 原理上講 ， 調(diào)頻波包含無(wú)窮多頻率分量 ， 其帶寬是沒有意