通信電路原理 第10章mhy2課件

1、1 2mf0( )c( )ostctKvv tVt dtf00( )( )ttct dttdttKvtmfmax( )Kvt最大角頻偏最大角頻偏mfmax( )2fKvt最大頻偏最大頻偏 (t) = C + Kfv (t)瞬時頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化瞬時頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化3 調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)通常大于調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)通常大于1，稱為寬帶，稱為寬帶調(diào)頻。調(diào)頻。調(diào)制指數(shù)與頻偏成正比，與調(diào)制調(diào)制指數(shù)與頻偏成正比，與調(diào)制頻率成反比。頻率成反比。fmmmaxmaxmaxmax( )2fKvtfmFF調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻指數(shù)Fmax為調(diào)制信號帶寬為調(diào)制信號帶寬(或最高頻率）或最高頻率）4 瞬時頻率按調(diào)制信號的

2、規(guī)律變化瞬時頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化 瞬時相位按調(diào)制信號的時間積分值規(guī)律變化瞬時相位按調(diào)制信號的時間積分值規(guī)律變化 調(diào)頻波的幅度為常數(shù)調(diào)頻波的幅度為常數(shù)f0m( )cos( )tctKvttv tVdpms)(cocttv tKVvFMPM5設(shè)調(diào)制信號設(shè)調(diào)制信號 v ( (t t) = ) = V m mcoscos t t (t) = C + KfV m cos t C的偏移量的偏移量 m最大角頻率偏移最大角頻率偏移 m與與 無關(guān)無關(guān)最大頻率偏移最大頻率偏移fm= m/(2)= KfV m /(2)單音：單音：6KfVm = Ct + sint瞬時相位瞬時相位最大相偏，與最大相偏，與 成反比

3、成反比調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻指數(shù) 表達式：表達式：v( (t t) = ) = Vmcos( C Ct + + mf sin t) )tdttt00)()(00令：mf調(diào)頻波是載波振幅始終保持不變的疏密波調(diào)頻波是載波振幅始終保持不變的疏密波7pms)(cocttv tKVvp( )( )cdvttKdtppmax( )Kvt2 2、調(diào)相波調(diào)相波瞬時相位瞬時相位調(diào)制信號調(diào)制信號pppmax( )mKvt 瞬時頻率瞬時頻率最大相偏最大相偏調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù)調(diào)相波表達式調(diào)相波表達式 (t) = Ct + KPv (t)8 (t) = Ct + KPV (t)設(shè)調(diào)制信號：設(shè)調(diào)制信號：v (t) = V mcos

4、t= Ct + KPV mcos tmP最大相偏，與最大相偏，與 無關(guān)無關(guān)調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù) (t) = C mP sin t m與與 成正比成正比v(t) = Vmcos( Ct + mPcos t )單音：單音：92. 2. 調(diào)角信號的頻譜調(diào)角信號的頻譜FM、PM波的數(shù)學表示式是相似的，統(tǒng)一寫成調(diào)角波表示式，波的數(shù)學表示式是相似的，統(tǒng)一寫成調(diào)角波表示式，只考慮單音情況只考慮單音情況)sincos()(tmtVtvcm利用三角函數(shù)展開和利用三角函數(shù)展開和貝塞爾函數(shù)理論分析（略）貝塞爾函數(shù)理論分析（略）10單音調(diào)制單音調(diào)制11 1) 調(diào)角波的頻譜不是調(diào)制信號頻譜的簡單搬移，而是調(diào)角波的頻譜不是調(diào)

5、制信號頻譜的簡單搬移，而是由載波分量和無數(shù)對邊頻分量組成。由載波分量和無數(shù)對邊頻分量組成。 邊頻與載波分量相邊頻與載波分量相隔都是調(diào)制頻率的整數(shù)倍。隔都是調(diào)制頻率的整數(shù)倍。mm 2) 載波分量和各邊頻分量的振幅都與載波分量和各邊頻分量的振幅都與有關(guān)，有關(guān)，已調(diào)波具有較大振幅的邊頻分量就越多，或有效邊頻數(shù)越已調(diào)波具有較大振幅的邊頻分量就越多，或有效邊頻數(shù)越多。多。越大，越大， 4) 對某些對某些m 值，載波或一些邊頻分量的振幅為零。值，載波或一些邊頻分量的振幅為零。 調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)有以下特點：調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)有以下特點：12三、調(diào)角信號的頻譜寬度三、調(diào)角信號的頻譜寬度窄帶調(diào)制窄帶調(diào)制m1 頻譜

6、是無限寬的，但當邊頻幅度小于載頻頻譜是無限寬的，但當邊頻幅度小于載頻的的10%時（有的規(guī)定為時（有的規(guī)定為1% ），可近似忽略，可近似忽略這些邊頻。因此，實際調(diào)角信號所占的這些邊頻。因此，實際調(diào)角信號所占的有效有效頻譜寬度是有限的。當頻譜寬度是有限的。當m1時，時，m+1 以上各以上各階頻譜的幅度均小于未調(diào)載波幅度階頻譜的幅度均小于未調(diào)載波幅度10%，因，因而忽略。而忽略。132F有效頻譜寬度為有效頻譜寬度為：2(1)2()HzmBWmFfF以上討論的是單音調(diào)制情況以上討論的是單音調(diào)制情況。實際上，調(diào)制信號中包括很多頻率分量，實際上，調(diào)制信號中包括很多頻率分量，設(shè)最高頻率設(shè)最高頻率 Fmax，

7、則則fmaxmax2(1)2()FMmBWmFfF14單音情況下，單音情況下，F(xiàn)M與與PM的比較：的比較：當當 增加時增加時, 調(diào)頻調(diào)頻:fff2(1)mFMK VmBWmF變化不大減小小，；調(diào)相調(diào)相:ppPMp2(1)mmK VBWmFF不不，與與 正正比比例例增增加加. .變變FMPM()2(1)BWmF、但但但但15 FMFM與與AMAM調(diào)制調(diào)制方式方式的比較：的比較：1.1.抗干擾、噪聲能力：抗干擾、噪聲能力：FM可通過限幅、可通過限幅、預(yù)加重與預(yù)加重與去加重技術(shù)提高抗噪聲去加重技術(shù)提高抗噪聲性能；可采用高發(fā)射效率的丙類功放。性能；可采用高發(fā)射效率的丙類功放。FM抗干擾抗干擾與噪聲能力

8、優(yōu)于調(diào)幅波與噪聲能力優(yōu)于調(diào)幅波. .2.2.信號頻譜及帶寬、頻帶利用率：信號頻譜及帶寬、頻帶利用率： 設(shè)調(diào)制信號的帶寬為設(shè)調(diào)制信號的帶寬為F F，調(diào)制指數(shù)為調(diào)制指數(shù)為m (m1)FBW2=AMFM2(1)BWmFmf越大，調(diào)頻波占用的有效頻帶也越寬，因此，其越大，調(diào)頻波占用的有效頻帶也越寬，因此，其抗干擾性能是以增加信道有效帶寬為代價的。同時，抗干擾性能是以增加信道有效帶寬為代價的。同時，因處理更高頻率，因處理更高頻率，F(xiàn)M對器件、電路要求更高。對器件、電路要求更高。16 實現(xiàn)方法：直接調(diào)頻、間接調(diào)頻、鎖相調(diào)頻實現(xiàn)方法：直接調(diào)頻、間接調(diào)頻、鎖相調(diào)頻1、直接調(diào)頻、直接調(diào)頻 直接調(diào)頻就是直接使振蕩

9、器的頻率隨調(diào)制信號成線性關(guān)直接調(diào)頻就是直接使振蕩器的頻率隨調(diào)制信號成線性關(guān)系變化。例如，在一個由系變化。例如，在一個由LC回路決定振蕩頻率的振蕩器回路決定振蕩頻率的振蕩器中，將一個可變電抗元件接入回路，使可變電抗元件的中，將一個可變電抗元件接入回路，使可變電抗元件的電抗值隨調(diào)制電壓而變化。即可使振蕩器的振蕩頻率隨電抗值隨調(diào)制電壓而變化。即可使振蕩器的振蕩頻率隨調(diào)制信號而變化。調(diào)制信號而變化。如：變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如：變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 優(yōu)點：易于得到比較大的頻偏優(yōu)點：易于得到比較大的頻偏 缺點：中心頻率的穩(wěn)定度不易做得很高缺點：中心頻率的穩(wěn)定度不易做得很高172、間接調(diào)頻、間接調(diào)頻 利

10、用調(diào)頻波與調(diào)相波之間的關(guān)系：利用調(diào)頻波與調(diào)相波之間的關(guān)系： 先將調(diào)制信號進行積分處理，再進行調(diào)相而得到調(diào)頻先將調(diào)制信號進行積分處理，再進行調(diào)相而得到調(diào)頻波，其方框如下圖所示波，其方框如下圖所示 優(yōu)點：載波中心頻率優(yōu)點：載波中心頻率穩(wěn)定度較好（振蕩器沒穩(wěn)定度較好（振蕩器沒有直接受調(diào)）。有直接受調(diào)）。)(cos)(0 0 dvKtVtvftFccmFM)(cos)(01tvKtVtvfpccmPMp缺點：受調(diào)相線性限制，缺點：受調(diào)相線性限制， 頻偏小。頻偏小。18 變?nèi)莨苁抢冒胱內(nèi)莨苁抢冒雽?dǎo)體導(dǎo)體PN結(jié)的勢壘結(jié)的勢壘電容隨電容隨反向電壓反向電壓變化制成的一種變化制成的一種二極管二極管 變?nèi)莨茏?/p>

11、容管PN結(jié)必須結(jié)必須反向偏置反向偏置19 V為變?nèi)莨軆啥思拥碾妷海瑸樽內(nèi)莨軆啥思拥碾妷?，V = 0時時變?nèi)莨艿牡刃щ娙轂樽內(nèi)莨艿牡刃щ娙轂?變?nèi)葜笖?shù)為變?nèi)葜笖?shù)為 ，它是一個取決于，它是一個取決于PN結(jié)的結(jié)構(gòu)和雜質(zhì)分布情況的系數(shù)結(jié)的結(jié)構(gòu)和雜質(zhì)分布情況的系數(shù) 緩變結(jié)變?nèi)莨埽徸兘Y(jié)變?nèi)莨埽?其其 = 1/3； 突變結(jié)變?nèi)莨埽蛔兘Y(jié)變?nèi)莨埽?其其 = 1/2 ； 超突變結(jié)變?nèi)莨埽涑蛔兘Y(jié)變?nèi)莨?，?= 2。0(1)CCV0VC0C0C為勢壘電位差，硅管約為為勢壘電位差，硅管約為0.7V，鍺管約為，鍺管約為0.2V20作為振蕩回路總電容作為振蕩回路總電容變?nèi)荻O管作為振蕩回路總電容的調(diào)頻原理分析：變?nèi)?/p>

12、二極管作為振蕩回路總電容的調(diào)頻原理分析： 振蕩器的振蕩頻率由該回路決定。振蕩器的振蕩頻率由該回路決定。 為變?nèi)荻O管的電容為變?nèi)荻O管的電容)1(0VCCcBcosmVVVtcCcLCf21Q12cfLCfc為不加調(diào)制信號時的振蕩頻率，也為不加調(diào)制信號時的振蕩頻率，也即振蕩器的中心頻率。即振蕩器的中心頻率。回路的諧振頻率也即振蕩器的回路的諧振頻率也即振蕩器的振蕩頻率為振蕩頻率為2122 變?nèi)荻O管的調(diào)頻電路組成：變?nèi)荻O管的調(diào)頻電路組成： LC振蕩器（一般三點式）變?nèi)莨芸刂齐娐氛袷幤鳎ㄒ话闳c式）變?nèi)莨芸刂齐娐?變?nèi)莨芸刂齐娐纷內(nèi)莨芸刂齐娐罚浩秒妷海ǚ雌╇娐?、：偏置電壓（反偏）電路、將調(diào)制

13、信號有效加至變?nèi)莨苌系碾娐穼⒄{(diào)制信號有效加至變?nèi)莨苌系碾娐?變?nèi)莨芸刂齐娐吩瓌t：變?nèi)莨芸刂齐娐吩瓌t：不影響振蕩器的正不影響振蕩器的正常工作。振蕩信號也不影響控制電路常工作。振蕩信號也不影響控制電路 電路中常常采用高頻扼流圈及隔直電容、電路中常常采用高頻扼流圈及隔直電容、濾波電容濾波電容23例例 90MHz調(diào)頻電路調(diào)頻電路2490MHz調(diào)頻電路的高頻等效電路調(diào)頻電路的高頻等效電路255CA1C1D2C1PLPF1000K1dE)(tvf3C4C6C7C8C9CPF10PF15PF15PF33PF1000PF1000PF1000PF10002PL3PL4PLL2R3RK3 . 4K10VVCC12

14、2DABB1R輸出輸出26l ：振蕩回路中的電感與：振蕩回路中的電感與C C3 3 、C C2 2、C C5 5、D D1 1、D D2 2構(gòu)成選頻網(wǎng)構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)決定頻率，并為晶體管提供直流通路；絡(luò)決定頻率，并為晶體管提供直流通路；l ：高頻扼流圈，與：高頻扼流圈，與 一起為晶體管提供直流偏一起為晶體管提供直流偏置通路，對高頻開路，降低置通路，對高頻開路，降低 對振蕩回路的影響；對振蕩回路的影響；l ：高頻扼流圈，為變?nèi)莨芴峁┲绷髌?，在振蕩頻率：高頻扼流圈，為變?nèi)莨芴峁┲绷髌?，在振蕩頻率點上開路；點上開路；l ：高頻扼流圈，為兩個變?nèi)莨芴峁┲绷魍罚瑸檎{(diào)制：高頻扼流圈，為兩個變?nèi)莨芴峁┲绷?/p>

15、通路，為調(diào)制信號提供通路，在振蕩頻率點上開路，阻斷調(diào)制信號源及信號提供通路，在振蕩頻率點上開路，阻斷調(diào)制信號源及偏置電阻對振蕩回路的影響，阻斷振蕩信號對調(diào)制信號源偏置電阻對振蕩回路的影響，阻斷振蕩信號對調(diào)制信號源的影響；的影響；l ：高頻扼流圈，和：高頻扼流圈，和C C7 7、C C8 8 共同構(gòu)成電源濾波，阻斷共同構(gòu)成電源濾波，阻斷電源干擾對振蕩回路的影響，同時阻斷振蕩信號進入電源電源干擾對振蕩回路的影響，同時阻斷振蕩信號進入電源L3pL1pL321,RRR3R4pL2pL27電路特點：電路特點：兩個變?nèi)荻O管同極性對接，稱為兩個變?nèi)荻O管同極性對接，稱為背靠背聯(lián)接。背靠背聯(lián)接。 對振蕩信號

16、，兩只變?nèi)莨苁谴?lián)的，對振蕩信號，兩只變?nèi)莨苁谴?lián)的，每個變?nèi)莨苌纤佑械恼袷庪妷簝H每個變?nèi)莨苌纤佑械恼袷庪妷簝H為諧振回路兩端電壓的一半。為諧振回路兩端電壓的一半。背靠背聯(lián)接可改善寄生調(diào)幅。背靠背聯(lián)接可改善寄生調(diào)幅。 當加于變?nèi)莨軆啥苏袷庪妷悍容^當加于變?nèi)莨軆啥苏袷庪妷悍容^ 大時，變?nèi)莨芸赡芄ぷ饔趯?dǎo)通狀態(tài)，大時，變?nèi)莨芸赡芄ぷ饔趯?dǎo)通狀態(tài)，這將降低回路的這將降低回路的Q值。產(chǎn)生寄生調(diào)幅。值。產(chǎn)生寄生調(diào)幅。對從對從B-B端加入的直流偏置電壓和端加入的直流偏置電壓和調(diào)制電壓兩只變?nèi)莨芟喈斢诓⒙?lián)。調(diào)制電壓兩只變?nèi)莨芟喈斢诓⒙?lián)。兩管所處的偏置點和受調(diào)狀態(tài)是相兩管所處的偏置點和受調(diào)狀態(tài)是相同的。同的

17、。總電容變化范圍減小，頻偏減小，總電容變化范圍減小，頻偏減小，線性好。線性好。L1D2D3C5CAA2C1D2DBB28例：例：畫出變?nèi)莨苤绷魍贰⒄{(diào)制通路、調(diào)頻電路的高頻等效電路。畫出變?nèi)莨苤绷魍?、調(diào)制通路、調(diào)頻電路的高頻等效電路。29（a）高頻等效電路）高頻等效電路(b) 變?nèi)莨艿闹绷魍纷內(nèi)莨艿闹绷魍?（c） 變?nèi)莨艿恼{(diào)變?nèi)莨艿恼{(diào) 制信號通路制信號通路30l調(diào)頻波的解調(diào)就是從調(diào)頻信號中恢復(fù)調(diào)頻波的解調(diào)就是從調(diào)頻信號中恢復(fù)出原調(diào)制信號。出原調(diào)制信號。 輸入調(diào)頻信號的瞬時頻率變換為相應(yīng)輸入調(diào)頻信號的瞬時頻率變換為相應(yīng)的解調(diào)輸出電壓（或電流）。的解調(diào)輸出電壓（或電流）。 l通常把調(diào)頻波的解

18、調(diào)稱鑒頻，把調(diào)頻通常把調(diào)頻波的解調(diào)稱鑒頻，把調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為鑒頻器。波的解調(diào)電路稱為鑒頻器。31 解調(diào)方法解調(diào)方法5、鎖相鑒頻、鎖相鑒頻利用鎖相環(huán)路實現(xiàn)解調(diào)（性能最好）利用鎖相環(huán)路實現(xiàn)解調(diào)（性能最好）。1、脈沖計數(shù)式鑒頻、脈沖計數(shù)式鑒頻利用調(diào)頻波的過零信息實現(xiàn)解調(diào)。利用調(diào)頻波的過零信息實現(xiàn)解調(diào)。3、乘積型乘積型正交鑒頻正交鑒頻頻相轉(zhuǎn)換乘積型鑒相器頻相轉(zhuǎn)換乘積型鑒相器。即即調(diào)頻波通過調(diào)頻波通過一線性網(wǎng)絡(luò)使頻率變化規(guī)律變成附加的相位變化，然后鑒相。一線性網(wǎng)絡(luò)使頻率變化規(guī)律變成附加的相位變化，然后鑒相。集成電路中廣泛使用的方法。集成電路中廣泛使用的方法。4 4、疊加型、疊加型正交鑒頻正交鑒頻頻相

19、轉(zhuǎn)換疊加型鑒相器頻相轉(zhuǎn)換疊加型鑒相器 采用耦合回路實現(xiàn)頻相轉(zhuǎn)換，再矢量相加變?yōu)檎{(diào)幅采用耦合回路實現(xiàn)頻相轉(zhuǎn)換，再矢量相加變?yōu)檎{(diào)幅調(diào)調(diào) 頻波，然后進行幅度檢波。頻波，然后進行幅度檢波。(略）略） 2 2、斜率鑒頻斜率鑒頻 調(diào)頻波通過一線性網(wǎng)絡(luò)使頻率變化規(guī)律轉(zhuǎn)移調(diào)頻波通過一線性網(wǎng)絡(luò)使頻率變化規(guī)律轉(zhuǎn)移到幅度變化上，輸出一調(diào)頻到幅度變化上，輸出一調(diào)頻-調(diào)幅波，然后進行包絡(luò)檢波。調(diào)幅波，然后進行包絡(luò)檢波。321、脈沖計數(shù)式鑒頻器、脈沖計數(shù)式鑒頻器 脈沖計數(shù)式鑒頻脈沖計數(shù)式鑒頻利用調(diào)頻波的過零信息實利用調(diào)頻波的過零信息實現(xiàn)解調(diào)現(xiàn)解調(diào) 調(diào)頻波的頻率是隨調(diào)制信號變化的，在相同的時間間調(diào)頻波的頻率是隨調(diào)制信號變化

20、的，在相同的時間間隔內(nèi)過零點的數(shù)目將不同。當瞬時頻率高時，過零點隔內(nèi)過零點的數(shù)目將不同。當瞬時頻率高時，過零點的數(shù)目就多，瞬時頻率低時，過零點的數(shù)目就少。利的數(shù)目就多，瞬時頻率低時，過零點的數(shù)目就少。利用調(diào)頻波的這個特點，可以實現(xiàn)解調(diào)。用調(diào)頻波的這個特點，可以實現(xiàn)解調(diào)。（1）.延時法形成脈沖計數(shù)式鑒頻電路延時法形成脈沖計數(shù)式鑒頻電路（2）.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器形成脈沖式電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器形成脈沖式電路33 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器形成脈沖式電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器形成脈沖式電路 框圖框圖放大限幅放大限幅微分微分整流整流 單穩(wěn)單穩(wěn)低通濾波低通濾波調(diào)頻波輸入調(diào)頻波輸入低頻輸出低頻輸出u(t)u(t)u1u1u2u2u3u3u4

21、u4u u 調(diào)頻脈沖序列的形成調(diào)頻脈沖序列的形成 調(diào)頻波經(jīng)限幅放大后微分，得到雙極性尖脈沖，經(jīng)調(diào)頻波經(jīng)限幅放大后微分，得到雙極性尖脈沖，經(jīng)半波整流去掉正極性（或負極性）脈沖，整流后的脈沖半波整流去掉正極性（或負極性）脈沖，整流后的脈沖觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，得到等幅等寬的調(diào)頻脈沖序列。觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，得到等幅等寬的調(diào)頻脈沖序列。34 波形波形35脈沖計數(shù)式鑒頻器（續(xù)）脈沖計數(shù)式鑒頻器（續(xù)）每個過零點形成一個脈沖，并將每個脈沖展寬每個過零點形成一個脈沖，并將每個脈沖展寬成相同的脈沖寬度。成相同的脈沖寬度。脈沖序列通過低通濾波器，取出其平均分量。脈沖序列通過低通濾波器，取出其平均分量?；蛎}沖序列送入一個脈

22、沖計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)值也或脈沖序列送入一個脈沖計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)值也就反映了調(diào)制信號的大小。就反映了調(diào)制信號的大小。優(yōu)點是線性范圍大，易集成，但其工作頻率不優(yōu)點是線性范圍大，易集成，但其工作頻率不能太高，一般不超能太高，一般不超10MHz10MHz。原因是調(diào)頻脈沖序列。原因是調(diào)頻脈沖序列中兩個相鄰脈沖不能重疊中兩個相鄰脈沖不能重疊可用數(shù)字方式實現(xiàn)可用數(shù)字方式實現(xiàn)36斜率鑒頻器原理框圖斜率鑒頻器原理框圖 137調(diào)頻波如何變換為調(diào)頻調(diào)幅波調(diào)頻波如何變換為調(diào)頻調(diào)幅波 由傅立葉變換的微分特性得由傅立葉變換的微分特性得20( )( )cdv tv tAdt傳遞函數(shù)的幅頻特性為線性、相頻特性為恒值的線性傳遞函

23、數(shù)的幅頻特性為線性、相頻特性為恒值的線性網(wǎng)絡(luò)是一個理想的微分網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)是一個理想的微分網(wǎng)絡(luò)。 )()(jFjdttdvFcc11( )cos(sin)mcfv tVtmt20 1( )cos(sin)mcfdv tAVtmtdt0 10 1(cos) sin(sin)(cos) cos(sin)2mcmcfmcmcfAVttmtAVttmt 這是一個調(diào)幅調(diào)頻波，其幅度隨瞬時頻率變化，而調(diào)頻波的瞬這是一個調(diào)幅調(diào)頻波，其幅度隨瞬時頻率變化，而調(diào)頻波的瞬時頻率變化規(guī)律與原調(diào)頻信號相同，只是初始相位增加了時頻率變化規(guī)律與原調(diào)頻信號相同，只是初始相位增加了 。238單失諧回路的微分特性單失諧回路的微分特

24、性 單失諧回路具有微分特性單失諧回路具有微分特性 FMi Dv 頻頻-幅轉(zhuǎn)換幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波附近 c10 ：回路諧振頻率：回路諧振頻率 ：輸入調(diào)頻波的載頻：輸入調(diào)頻波的載頻c幅頻特性近似為線性，幅頻特性近似為線性，具有微分功能。具有微分功能。39 斜率鑒頻器電路斜率鑒頻器電路 單失諧回路包絡(luò)檢波器構(gòu)成的斜率鑒頻器。單失諧回路包絡(luò)檢波器構(gòu)成的斜率鑒頻器。 （1）圖中）圖中 、 、 構(gòu)成諧振構(gòu)成諧振 回路，對調(diào)頻波回路，對調(diào)頻波失諧失諧， 實實 現(xiàn)調(diào)頻波到調(diào)幅現(xiàn)調(diào)頻波到調(diào)幅調(diào)頻波調(diào)頻波 的變換。的變換。 （2） D、 、 構(gòu)成二極管峰構(gòu)成二極管峰 值包絡(luò)檢波器，完成幅度檢值包絡(luò)檢波器

25、，完成幅度檢 波。波。單失諧回路單失諧回路斜率鑒頻器電路斜率鑒頻器電路1R)(tiFM2R1R2C1L1CD)(tvD1L1C2R2Cn單失諧回路鑒頻器電單失諧回路鑒頻器電路簡單，但線性范圍路簡單，但線性范圍很小。很小。4041 構(gòu)成：構(gòu)成：頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)乘積型鑒相器乘積型鑒相器 工作原理工作原理 調(diào)頻波延時調(diào)頻波延時 或移相或移相，使其相位變化規(guī)律與調(diào)制信，使其相位變化規(guī)律與調(diào)制信號變化規(guī)律基本相同，調(diào)頻波號變化規(guī)律基本相同，調(diào)頻波 調(diào)頻調(diào)相波調(diào)頻調(diào)相波 相位檢波（兩信號相乘）相位檢波（兩信號相乘）將調(diào)頻信號與其延時將調(diào)頻信號與其延時（或移相）后的信號相乘。（或移相）后的信號相乘。

26、 這種方案多用于集成電路鑒頻器中這種方案多用于集成電路鑒頻器中0t42延時網(wǎng)絡(luò)（頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)）幅頻與相頻特性延時網(wǎng)絡(luò)（頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)）幅頻與相頻特性)(110CCL回路調(diào)諧在輸入調(diào)頻回路調(diào)諧在輸入調(diào)頻波波 的中心頻率上即的中心頻率上即1v在中心頻率上在中心頻率上 與與 正交。正交。2v1vc0簡單方法：轉(zhuǎn)化為電流源簡單方法：轉(zhuǎn)化為電流源諧振時右側(cè)電路呈感性可算諧振頻率諧振時右側(cè)電路呈感性可算諧振頻率4321111202001 1/(1/)()1/1 1/(1/),1()1(1)VRjCLH jVj CRjCLj C Rj C RjQjQ 網(wǎng)絡(luò)幅頻和相頻特性分別表示為網(wǎng)絡(luò)幅頻和相頻特性分別表示為2

27、001/,1/()QRLL CC1222202() ,1(1)fC RH jffQf) 1(2)(202ffarctgQf在在 附近一個小范圍內(nèi)，且滿足附近一個小范圍內(nèi)，且滿足 可認為可認為0f)( jfH 常數(shù)常數(shù) 00( )2()2Qffff220|(1)|/6farctgQf在頻率在頻率f處產(chǎn)生附加相移處產(chǎn)生附加相移( )f44f0ff01f0010000( )cos(sin)( )()cossin()( )()cossin()/ 2( )sinsin( )( )( )(1/ 2)sin()( )( )(icccciu tUtmtu tH jUtmtH jUtmtC RUtmtu tu

28、tQC RUAtAQtC 則則乘積鑒相（即并濾除高頻）后f)cos()tCmt當輸入信號為當輸入信號為實現(xiàn)線性鑒頻實現(xiàn)線性鑒頻45 在鑒頻電路中該網(wǎng)絡(luò)起到在鑒頻電路中該網(wǎng)絡(luò)起到了正交了正交( (兩輸入信號）兩輸入信號）與頻、與頻、相轉(zhuǎn)換作用。相轉(zhuǎn)換作用。將將回路諧振頻率調(diào)在調(diào)頻波中回路諧振頻率調(diào)在調(diào)頻波中心頻率上心頻率上，它在它在 處有處有 的的相移相移cf2移相網(wǎng)絡(luò)參數(shù)估算：移相網(wǎng)絡(luò)參數(shù)估算：1.首先確定移相網(wǎng)絡(luò)為線性相移的回首先確定移相網(wǎng)絡(luò)為線性相移的回路路Q值，由值，由可知可知/6 0.577 /(2)cmQff2.電容電容C1一般做在集成塊內(nèi)，約一般做在集成塊內(nèi)，約510pF，取，取R

29、約約2060k歐歐之間，則可求出之間，則可求出C與與L46450歐歐4748調(diào)制信號的頻譜要處于低通濾波器通帶之外，并且調(diào)制指數(shù)調(diào)制信號的頻譜要處于低通濾波器通帶之外，并且調(diào)制指數(shù)不能太大。這樣，調(diào)制信號不能通過低通濾波器，因而在鎖不能太大。這樣，調(diào)制信號不能通過低通濾波器，因而在鎖相環(huán)內(nèi)不能形成交流反饋，即調(diào)制頻率對鎖相環(huán)路無影響。相環(huán)內(nèi)不能形成交流反饋，即調(diào)制頻率對鎖相環(huán)路無影響。 VCO中心頻率的漂移為慢變化，鎖相環(huán)路只對中心頻率的漂移為慢變化，鎖相環(huán)路只對VCO平均中心平均中心頻率不穩(wěn)定所引起的分量（處于低通濾波器通帶之內(nèi)）起作頻率不穩(wěn)定所引起的分量（處于低通濾波器通帶之內(nèi)）起作用，使

30、它的中心頻率鎖定在晶振頻率上。用，使它的中心頻率鎖定在晶振頻率上。49 壓控振蕩器的輸出信號壓控振蕩器的輸出信號跟蹤輸入調(diào)角信號變化（環(huán)路跟蹤輸入調(diào)角信號變化（環(huán)路帶寬帶寬 較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于2倍頻倍頻偏）。偏）。這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，并稱這種鎖相環(huán)這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，并稱這種鎖相環(huán)路為路為“調(diào)制跟蹤環(huán)調(diào)制跟蹤環(huán)”。調(diào)制跟蹤環(huán)可實現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)調(diào)制跟蹤環(huán)可實現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)角信號的解調(diào)（捕捉帶大于角信號的解調(diào)（捕捉帶大于2倍頻偏值）倍頻偏值）503、 則則VCO能精確跟蹤輸入調(diào)頻信號中反映調(diào)制規(guī)律的瞬時頻率能精確跟蹤輸入調(diào)頻信號中反映調(diào)

31、制規(guī)律的瞬時頻率變化，產(chǎn)生具有相同調(diào)制規(guī)律的調(diào)頻波變化，產(chǎn)生具有相同調(diào)制規(guī)律的調(diào)頻波51鎖相環(huán)的低通特性是對輸入信號的相位譜而言，當調(diào)鎖相環(huán)的低通特性是對輸入信號的相位譜而言，當調(diào)制信號頻率位于閉環(huán)傳遞函數(shù)的通頻帶內(nèi)時，鎖相環(huán)制信號頻率位于閉環(huán)傳遞函數(shù)的通頻帶內(nèi)時，鎖相環(huán)的的VCO輸出也是調(diào)頻波，輸出也是調(diào)頻波，PLL成為一個寬帶調(diào)制跟蹤成為一個寬帶調(diào)制跟蹤環(huán)。反之，若其閉環(huán)傳遞函數(shù)帶寬很窄，調(diào)制信號頻環(huán)。反之，若其閉環(huán)傳遞函數(shù)帶寬很窄，調(diào)制信號頻率位于通帶外，則可濾除調(diào)頻波的所有旁頻，而只提率位于通帶外，則可濾除調(diào)頻波的所有旁頻，而只提取載波。取載波。52531C2CDTJ54 電路中晶體等

32、效為電感元件用電路中晶體等效為電感元件用 工作頻率在工作頻率在 和和 之間之間 變?nèi)莨芨淖兞说刃щ娍怪?，使頻變?nèi)莨芨淖兞说刃щ娍怪?，使頻率改變率改變 兩個諧振頻率十分接近兩個諧振頻率十分接近 頻偏小，但中心頻率穩(wěn)定度高頻偏小，但中心頻率穩(wěn)定度高1C2CDTJqfpfqqqCLf210021CCCCLfqqqpqXCXqLqC0CCC55晶體調(diào)頻電路擴大頻偏方法晶體調(diào)頻電路擴大頻偏方法倍頻倍頻 工作頻率工作頻率:100MHz.:100MHz. Q1Q1低頻放大低頻放大,Q2,Q2接成皮爾斯振蕩器等效電路如圖接成皮爾斯振蕩器等效電路如圖(b),Q2(b),Q2集電極回集電極回路調(diào)諧在晶體振蕩頻率的三次諧波上路調(diào)諧在晶體振蕩頻率的三次諧波上, ,在晶體振蕩頻率處可視為在晶體振蕩頻率處可視為短路短路. . 振蕩平衡時振蕩平衡時Q2Q2集電極電流含豐富諧波集電極電流含豐富諧波, ,回路選出三次諧波完成三回路選出三次諧波完成三倍頻功能倍頻功能. .載波和頻偏都擴大了三倍載波和頻偏都擴大了三倍。( (振蕩部分振蕩