間接調(diào)頻調(diào)相電路 ppt課件

1、5.4 5.4 間接調(diào)頻間接調(diào)頻調(diào)相電路調(diào)相電路 直接調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得較大的頻偏，但其直接調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得較大的頻偏，但其缺點(diǎn)是中心頻率穩(wěn)定度低，即便是使用晶體振蕩器缺點(diǎn)是中心頻率穩(wěn)定度低，即便是使用晶體振蕩器直接調(diào)頻電路，其頻率穩(wěn)定度也比不受調(diào)制的晶體直接調(diào)頻電路，其頻率穩(wěn)定度也比不受調(diào)制的晶體振蕩器有所降低。振蕩器有所降低。 借助調(diào)相來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，可以采用高穩(wěn)定的晶振借助調(diào)相來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，可以采用高穩(wěn)定的晶振作為主振器，利用積分器對調(diào)制信號積分后的結(jié)果，作為主振器，利用積分器對調(diào)制信號積分后的結(jié)果，對這個(gè)穩(wěn)定的載頻信號在后級進(jìn)行調(diào)相，就可以得對這個(gè)穩(wěn)定的載頻信號在后級進(jìn)行調(diào)相，就可以得

2、到頻率穩(wěn)定度很高的調(diào)頻波。到頻率穩(wěn)定度很高的調(diào)頻波。5.4.15.4.1矢量合成法調(diào)相電路矢量合成法調(diào)相電路 矢量合成法調(diào)相電路是由調(diào)相信號的表達(dá)式得到矢量合成法調(diào)相電路是由調(diào)相信號的表達(dá)式得到的，這種方法適合于窄帶調(diào)相。的，這種方法適合于窄帶調(diào)相。 如單音頻調(diào)制時(shí)，調(diào)相信號的表達(dá)式為如單音頻調(diào)制時(shí)，調(diào)相信號的表達(dá)式為PMcpcos(t+M cos)mVtcpcpcostcos(M cos)sintsin(M cos)mmVtVt當(dāng)當(dāng)12PMrad(rad(或或15o)15o)為窄帶調(diào)相時(shí)，為窄帶調(diào)相時(shí)， ppsin(M cos)M costtpcos(M cos)1tPMcpctcostM

3、cossintmmVVt（ ）將上式看作是兩個(gè)長度分別為將上式看作是兩個(gè)長度分別為 mV和和pM cosmVt的正交矢量的合成，的正交矢量的合成，如圖如圖5.4.15.4.1b b所示，所示，合成矢量為合成矢量為 cos( )mcVtt上式可化簡成為上式可化簡成為 圖圖5.4.1b）是一個(gè)調(diào)相調(diào)幅波幅度的變化可以通過限幅器是一個(gè)調(diào)相調(diào)幅波幅度的變化可以通過限幅器去掉），得到調(diào)相信號。當(dāng)然，這種方法只能實(shí)現(xiàn)去掉），得到調(diào)相信號。當(dāng)然，這種方法只能實(shí)現(xiàn) 12pM（radrad不失真的窄帶調(diào)相。實(shí)現(xiàn)模型如圖不失真的窄帶調(diào)相。實(shí)現(xiàn)模型如圖5.4.15.4.1a a所示。所示。 5.4.25.4.2、可

4、變相移法調(diào)相電路、可變相移法調(diào)相電路一、簡單原理一、簡單原理 將振蕩器產(chǎn)生的載波電壓將振蕩器產(chǎn)生的載波電壓 cosmcVt通過一個(gè)可控相通過一個(gè)可控相移網(wǎng)絡(luò)，如圖移網(wǎng)絡(luò)，如圖5.4.25.4.2所示，此網(wǎng)絡(luò)在所示，此網(wǎng)絡(luò)在 c上產(chǎn)生的相移上產(chǎn)生的相移 c() 受調(diào)制電壓的控制，且其間呈線性關(guān)系，即受調(diào)制電壓的控制，且其間呈線性關(guān)系，即 cpP()(t)M cos tk 則相移網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓即為所需的調(diào)相波，即則相移網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓即為所需的調(diào)相波，即 omccmcp(t)cos()coscosVtVtMt 可控相移網(wǎng)絡(luò)有多種實(shí)現(xiàn)電路，如可控相移網(wǎng)絡(luò)有多種實(shí)現(xiàn)電路，如RCRC相移電路、相移電路、變

5、容二極管與電感構(gòu)成的諧振回路的移相電路等。其變?nèi)荻O管與電感構(gòu)成的諧振回路的移相電路等。其中應(yīng)用最廣的是變?nèi)荻O管調(diào)相電路。中應(yīng)用最廣的是變?nèi)荻O管調(diào)相電路。二、變?nèi)荻O管調(diào)相電路二、變?nèi)荻O管調(diào)相電路 變?nèi)荻O管調(diào)相的實(shí)現(xiàn)模型為圖變?nèi)荻O管調(diào)相的實(shí)現(xiàn)模型為圖5.4.35.4.3a a所示，所示，（b b為為 jLC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成的可控相移網(wǎng)絡(luò)。并聯(lián)諧振回路構(gòu)成的可控相移網(wǎng)絡(luò)。 圖5.4.3 可變相移法調(diào)相電路的實(shí)現(xiàn)模型與電路 由由b b圖知，圖知， jLC并聯(lián)回路的電容并聯(lián)回路的電容 jC遭到遭到調(diào)制信號電壓的控制，調(diào)制信號電壓的控制，結(jié)合結(jié)合 若加在變?nèi)莨軆啥巳艏釉谧內(nèi)莨軆啥说碾妷簽榈碾?/p>

6、壓為 cosmVt，則變?nèi)荻O管結(jié)電容為，則變?nèi)荻O管結(jié)電容為 (1cos)jQjnCCmt回路阻抗回路阻抗 ()()()2( )1( )zcpjccceRZ jZetjQtLC回路的特性，回路的特性，其中其中 2()2( )1 ( )pcecRZQtt01jQLC2( )()arctan( )ecZcQtt 0ppeRRQLL為回路固有角頻率為回路固有角頻率討論：討論：（1 1未調(diào)制調(diào)制信號電壓未調(diào)制調(diào)制信號電壓 0）時(shí)，）時(shí)， jjQCC，01( )cjQtLC，即回路的固有諧振角頻率，即回路的固有諧振角頻率 0等于載波角頻率等于載波角頻率 c，回路處于諧振狀態(tài)，回路處于諧振狀態(tài) 。 此時(shí)

7、，回路呈現(xiàn)純阻，此時(shí)，回路呈現(xiàn)純阻， 0()()ceZZR0()()0zzc 回路兩端的電壓與激勵(lì)電流同頻同相。回路兩端的電壓與激勵(lì)電流同頻同相。 （2 2當(dāng)當(dāng) 0時(shí)，時(shí)， (1cos)jQjnCCmt回路的固有角頻率為回路的固有角頻率為 2201( )(1cos)(1cos)nncjtmtmtLC若調(diào)制信號為小信號，若調(diào)制信號為小信號， m較小，則上式可改寫為較小，則上式可改寫為 ( )(1cos)( )2ccntmtt其中其中 ( )cos2cntmt此時(shí)，回路處于失諧狀態(tài)，此時(shí)，回路處于失諧狀態(tài)， ()0zc ()ceZR假假設(shè)設(shè)()6zrad2( )2( )()arctan( )( )

8、ececzcQtQttt 2( )2cos2eecQtnQmtcoscosepQ mntMt 式中式中 peMQ mn且要求且要求 0.52()6pMradtanzz這就是說，當(dāng)頻率為這就是說，當(dāng)頻率為 c的載波電流的載波電流i通過回路后，通過回路后，由于回路失諧，在回路兩端得到的輸出電壓為由于回路失諧，在回路兩端得到的輸出電壓為 cos()omczcVt ()cos(cos)mccpI ZMt 顯然這是調(diào)幅、調(diào)相波。將幅度變化經(jīng)由限幅器消顯然這是調(diào)幅、調(diào)相波。將幅度變化經(jīng)由限幅器消除后，即可得到調(diào)相信號。除后，即可得到調(diào)相信號。 實(shí)現(xiàn)變?nèi)荻?shí)現(xiàn)變?nèi)荻O管調(diào)相的實(shí)際極管調(diào)相的實(shí)際電路如圖電路如

9、圖5.4.45.4.4a a所示。圖所示。圖中各元件的作用中各元件的作用如下：如下： 12RR 別是輸入和輸出隔離電阻，作用是將諧振回路別是輸入和輸出隔離電阻，作用是將諧振回路的輸入、輸出端口隔離開來；的輸入、輸出端口隔離開來； 是變?nèi)荻O管控制電路中偏壓源與調(diào)制信號是變?nèi)荻O管控制電路中偏壓源與調(diào)制信號 4R之間的隔離電阻；之間的隔離電阻； （b b為高頻等效電路；為高頻等效電路；其中等效電流源為其中等效電流源為 11coscosccmccmcVitItRR電容電容 1234CCCC、分別為隔直流耦合電容和濾分別為隔直流耦合電容和濾波電容。波電容。 （c c圖為變?nèi)荻O圖為變?nèi)荻O管的音頻控

10、制電路；管的音頻控制電路； 3R3C、一般為高音頻一般為高音頻3C的取值滿足其容抗的取值滿足其容抗遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于 3R，即，即 331R C，那，那么么 在在33R C電路中產(chǎn)生的電路中產(chǎn)生的電流為電流為3iR，該電流向電容，該電流向電容 充電，因此實(shí)際加充電，因此實(shí)際加3C在變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓為在變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓為 0033311( )ttti dtdtCR C濾波電路，假濾波電路，假設(shè)設(shè) 的調(diào)相波。為了增大的調(diào)相波。為了增大 pM必須采用多級單回路構(gòu)成的變必須采用多級單回路構(gòu)成的變需要說明的是單節(jié)需要說明的是單節(jié) LC回路，能且只能產(chǎn)生回路，能且只能產(chǎn)生 6pM顯然，在這種情況下，

11、顯然，在這種情況下， 33R C電路的作用可等效為一積分電路的作用可等效為一積分電路，那么。圖電路，那么。圖a a所示電路便轉(zhuǎn)換為間接調(diào)頻電路。所示電路便轉(zhuǎn)換為間接調(diào)頻電路。 容二極管調(diào)相電路，圖容二極管調(diào)相電路，圖5.4.55.4.5所示為三級單回路變?nèi)荻緸槿墕位芈纷內(nèi)荻O管調(diào)相電路。這樣使該電路總的相移近似三個(gè)回路的極管調(diào)相電路。這樣使該電路總的相移近似三個(gè)回路的相移之和，為相移之和，為 2pM 注意圖中注意圖中470k470k和三個(gè)和三個(gè)0.002F0.002F的并聯(lián)電容組成的電的并聯(lián)電容組成的電路滿足積分器的條件，因此加到三個(gè)變?nèi)荻O管上的電路滿足積分器的條件，因此加到三個(gè)變?nèi)荻O管上的電壓為調(diào)制電壓的積分，所以該電路的輸出是調(diào)頻信號，壓為調(diào)制電壓的積分，所以該電路的輸出是調(diào)頻信號，實(shí)現(xiàn)了間接調(diào)頻的目的。實(shí)現(xiàn)了間接調(diào)頻的目的。5.4.35.4.3、可變時(shí)延法調(diào)相電路、可變時(shí)延法調(diào)相電路可變時(shí)延法調(diào)相電路是利用頻率為可變時(shí)延法調(diào)相電路是利用頻率為 c的高頻載波的高頻載波 ( )ct通過可控相移網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生附加相移通過可控相移網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生附加相移 ( ) t，從而實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)相的。調(diào)相的。如將載波信號如將載波信號 cosccmcVt通過某一時(shí)延網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其通過某一時(shí)延網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其延遲時(shí)間延遲時(shí)間 受調(diào)制信號控制，且受調(diào)制信號控制，且 k（k為常數(shù)），