通信電子線路07-3

1、第第7章章 調(diào)制解調(diào)與通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)與通信系統(tǒng)t0t0u( a )( b )t0( t )( c )cmt0( d )IF M( t )t( t )02 4 Tc2 Tcmf( t )c( e )FM波波載波載波的瞬時角頻率可表示為的瞬時角頻率可表示為 )()(tuktfC 與調(diào)頻電路有關(guān)的比例常數(shù)與調(diào)頻電路有關(guān)的比例常數(shù),單位為單位為rad/V )()()(00otfCtdttuktdttt 已已調(diào)的瞬時相角為調(diào)的瞬時相角為 FM已調(diào)波表達式已調(diào)波表達式: )(cos)(0otfComodttuktUtu PM波是基帶調(diào)制信號去調(diào)變載波的相角，載波的瞬時相角為波是基帶調(diào)制信號去調(diào)變載波的相

2、角，載波的瞬時相角為 )()(opCtuktt PM已調(diào)波表達式為已調(diào)波表達式為 )(cos)(opComotuktUtu 式中，式中，kp為與調(diào)相電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位為為與調(diào)相電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位為rad/V。PM波波 對于單音頻調(diào)制對于單音頻調(diào)制:tUtum cos)( FM波的表達式波的表達式 )sincos()(ofComotMtUtu PM波的表達式波的表達式 )coscos()(opComotMtUtu 正弦信號對正弦載波的調(diào)頻和調(diào)相正弦信號對正弦載波的調(diào)頻和調(diào)相 用單音頻調(diào)制信號對正弦載波進行調(diào)制時的用單音頻調(diào)制信號對正弦載波進行調(diào)制時的FM和和PM波形波形.可以看可以看

3、出出,除了它們的時間關(guān)系除了它們的時間關(guān)系(相位相位)外外,FM和和PM波形是一樣的波形是一樣的.調(diào)頻波調(diào)頻波調(diào)相波調(diào)相波（1 1）最大角頻偏）最大角頻偏m（2 2）調(diào)制系數(shù)（調(diào)制靈敏度）調(diào)制系數(shù)（調(diào)制靈敏度 ) )V)(rad/smmfUk它表示它表示 對瞬時（角）頻率的控制能力，即單位調(diào)制電壓所引對瞬時（角）頻率的控制能力，即單位調(diào)制電壓所引起的頻偏量，是產(chǎn)生起的頻偏量，是產(chǎn)生FMFM信號電路的重要參數(shù)。信號電路的重要參數(shù)。U（3 3）調(diào)頻指數(shù)）調(diào)頻指數(shù)FfUkMmmmff 它是單音調(diào)制信號引起的最大瞬時相角偏移它是單音調(diào)制信號引起的最大瞬時相角偏移 量，量，又稱調(diào)制深度，但又稱調(diào)制深度，

4、但 與與F F成反比。成反比。 可以大于可以大于1 1，而且常常，而且常常遠遠大于遠遠大于1 1。UMffMfM 它是瞬時角頻率它是瞬時角頻率 的最大值；的最大值；反映了頻率受調(diào)制的程度，反映了頻率受調(diào)制的程度，是衡量調(diào)頻質(zhì)量的重要指標(biāo)是衡量調(diào)頻質(zhì)量的重要指標(biāo)。 )(t )sincos()(ofComotMtUtu FM波波Mp為調(diào)相指數(shù)，其值與調(diào)制信號的幅度為調(diào)相指數(shù)，其值與調(diào)制信號的幅度Um成正比，即成正比，即mppUkM )coscos()(opComotMtUtu PM波波 兩種調(diào)角波的最大角頻偏兩種調(diào)角波的最大角頻偏m和最大頻偏和最大頻偏fm可分別表示可分別表示:PM m=2fm=k

5、pUm=MpFMm= 2fm=kfUm=MfFM和和PM波雖然都是基帶調(diào)制信號調(diào)變了瞬時相角，波雖然都是基帶調(diào)制信號調(diào)變了瞬時相角，但兩種調(diào)制形成的已調(diào)波的最大頻偏但兩種調(diào)制形成的已調(diào)波的最大頻偏fm是不同的是不同的。 FM的的fm僅與調(diào)制信號的幅度僅與調(diào)制信號的幅度Um成正比，而與調(diào)成正比，而與調(diào)制信號的頻率無關(guān)制信號的頻率無關(guān)。 PM的的fm則與則與Um和和的乘積成正比，即的乘積成正比，即fm還與調(diào)還與調(diào)制信號的頻率成正比。制信號的頻率成正比。單音調(diào)制的調(diào)頻信號單音調(diào)制的調(diào)頻信號用指數(shù)函數(shù)表示用指數(shù)函數(shù)表示 Re )sincos()()(sinoCftjtjMomofComoeeUtMtU

6、tu 式中，式中，Rex(t)表示函數(shù)表示函數(shù)x(t)的實部的實部.tjMfe sin它的付里葉級數(shù)展開式為它的付里葉級數(shù)展開式為 是是的周期性函數(shù)，的周期性函數(shù)， )(sintjnnfntjMeMJef )sincos()(ofComotMtUtu FM波的功率分布波的功率分布與有效帶寬與有效帶寬式中的式中的Jn(Mf)是系數(shù)為是系數(shù)為Mf的的n階第一類貝塞爾函階第一類貝塞爾函數(shù)數(shù)(Bessl Function of The First Kind)，Jn(Mf)的表達的表達式為式為 tdeeMJtjntjMfnf21)(sin 為為奇奇數(shù)數(shù)時時為為偶偶數(shù)數(shù)時時nn )( )(fnfnMJMJ

7、 )(sintjnnfntjMeMJef Jn(Mf)=J-n(Mf), 頻譜頻譜的載頻為兩邊對稱的載頻為兩邊對稱.Jn(Mf)=J-n(Mf), 以頻譜以頻譜為中心頻譜成兩邊負為中心頻譜成兩邊負對稱對稱.01234567891011120.40.200.20.40.60.81.0Jn(mf)J0J1J2J3J4J5J6J7J8J9J10mf第一類貝塞爾函數(shù)第一類貝塞爾函數(shù)曲線曲線 ()nJM具有下列性質(zhì)具有下列性質(zhì) （1） 隨著隨著 ()nJMM的增加近似周期性地變化，且其的增加近似周期性地變化，且其峰值下降；峰值下降；（2） () ()()nnnJMnJMJMn為偶數(shù)為奇數(shù)（3） 2()1

8、nnJM（4）對于某些固定的對于某些固定的 M，有如下近似關(guān)系，有如下近似關(guān)系 當(dāng)當(dāng) 1nM時，時， ()0nJM (n)( )Re()cjttcmnntVJM e 于是代入調(diào)角信號表達式得：于是代入調(diào)角信號表達式得： 其傅立葉級數(shù)展開式為：其傅立葉級數(shù)展開式為：0( )()coscmctV JMt+ + 2()cos(2 )cos(2 ) cmccJ M Vtt 3()cos(3 )cos(3 ) cmccJ M Vtt + + + + 1()cos()cos() cmccJ M Vtt由上式得到由上式得到 ( ) t中包含的成分：中包含的成分： 載頻：載頻： c振幅：振幅： 0()cmV

9、JM第一對邊頻：第一對邊頻： c1()cmJ M V振幅：振幅： 第二對邊頻：第二對邊頻： 2c 振幅：振幅： 2()cmJM V振幅：振幅： 第第n n對邊頻：對邊頻： cn ()cmnV JM結(jié)論：調(diào)角波的特點結(jié)論：調(diào)角波的特點 （1 1）單頻率調(diào)制的調(diào)角波，有無窮多對邊頻分量，）單頻率調(diào)制的調(diào)角波，有無窮多對邊頻分量，對稱的分布在載頻兩邊，各頻率分量的間隔為對稱的分布在載頻兩邊，各頻率分量的間隔為F F。所以。所以FMFM，PMPM實現(xiàn)的是調(diào)制信號頻譜的非線性搬移。實現(xiàn)的是調(diào)制信號頻譜的非線性搬移。 （2 2）各邊頻分量振幅為）各邊頻分量振幅為 ()mnfcmVJMV，由對應(yīng)的，由對應(yīng)的

10、貝塞爾函數(shù)確定。奇數(shù)次分量上下邊頻振幅相等，相貝塞爾函數(shù)確定。奇數(shù)次分量上下邊頻振幅相等，相位相反；偶數(shù)次分量上下邊頻振幅相等，相位相同。位相反；偶數(shù)次分量上下邊頻振幅相等，相位相同。組成，組成，這些這些邊頻對稱地分布邊頻對稱地分布在載頻兩邊在載頻兩邊，其幅度，其幅度決定于調(diào)制指數(shù)決定于調(diào)制指數(shù) 。調(diào)頻波是由載波調(diào)頻波是由載波c與無數(shù)邊頻與無數(shù)邊頻 ncfm調(diào)頻波的特點：調(diào)頻波的特點：65432 101 234562J2(mf )12J1(mf )12J3(mf )12J0(mf )12J1(mf )12J3(mf )1f fcfm2J2(mf )1調(diào)頻調(diào)頻信號的頻譜（信號的頻譜（mf=5 ）

11、FM波的有效帶寬波的有效帶寬 FM波的帶寬是調(diào)制信號頻率和波的帶寬是調(diào)制信號頻率和Mf的函數(shù)，在頻譜的函數(shù)，在頻譜中產(chǎn)生了很多組邊頻，因此當(dāng)調(diào)制信號相同時，中產(chǎn)生了很多組邊頻，因此當(dāng)調(diào)制信號相同時，F(xiàn)M波波的帶寬明顯寬于調(diào)幅波。的帶寬明顯寬于調(diào)幅波。 對對Mf 1的的FM中，大多數(shù)信號的信息都在第中，大多數(shù)信號的信息都在第1對對邊帶上，需要的最小帶寬大約是調(diào)制信號最高頻率的邊帶上，需要的最小帶寬大約是調(diào)制信號最高頻率的兩倍，即兩倍，即(Hz) 2maxFB 這種這種Mf 1的的FM類似于類似于AM，通常稱之窄帶，通常稱之窄帶FM。(Hz) 2mfB 根據(jù)貝賽爾函數(shù)，讓根據(jù)貝賽爾函數(shù)，讓FM波的

12、所有明顯邊帶都通波的所有明顯邊帶都通過的實際帶寬等于調(diào)制信號最高頻率和明顯邊頻的過的實際帶寬等于調(diào)制信號最高頻率和明顯邊頻的乘積的兩倍乘積的兩倍:(Hz) 2maxnFB Carson規(guī)則認為，規(guī)則認為，F(xiàn)M波所需的帶寬大約是最大頻率偏波所需的帶寬大約是最大頻率偏移與調(diào)制信號最高頻率之和的兩倍移與調(diào)制信號最高頻率之和的兩倍: )( 2maxFfBm n為明顯邊頻數(shù)目為明顯邊頻數(shù)目(Hz) ) 1( 2maxFMf 當(dāng)當(dāng)Mf 1時，時，B2fm,是寬帶是寬帶FM。 8( )3cos210 (V)cu tt( ) 2cos1000(V)utt例：例：已知某調(diào)頻電路單位調(diào)制電壓產(chǎn)生頻偏已知某調(diào)頻電路

13、單位調(diào)制電壓產(chǎn)生頻偏為為1 kHz，電路的輸出載波電壓，電路的輸出載波電壓，調(diào)制信號電壓，調(diào)制信號電壓試試求：求：(1)調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻指數(shù)(2)最大頻偏最大頻偏(3)有效頻帶寬度有效頻帶寬度(4)調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表示式調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表示式31 1024 500fmfk UmF8( )3cos(2104sin1000)(V) u ttt解解(1)調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻指數(shù) (2)最大頻偏最大頻偏 (3)有效頻帶寬度有效頻帶寬度 (4)調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表示式調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表示式 頻率調(diào)制電路頻率調(diào)制電路1、具有線性的調(diào)制特性、具有線性的調(diào)制特性。4、已、已調(diào)波的中心調(diào)波的中心頻率應(yīng)頻率應(yīng)具有一定的頻率穩(wěn)定度。具有一定的頻

14、率穩(wěn)定度。5、無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。、無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。3、最大頻率偏移、最大頻率偏移 與與調(diào)制信號頻率無關(guān)。調(diào)制信號頻率無關(guān)。2、具有較高的調(diào)制靈敏度、具有較高的調(diào)制靈敏度。單位。單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的振調(diào)制電壓產(chǎn)生的振蕩頻率偏移要大。蕩頻率偏移要大。對對調(diào)頻電路的要求調(diào)頻電路的要求頻率調(diào)制電路頻率調(diào)制電路調(diào)頻波產(chǎn)生調(diào)頻波產(chǎn)生的方法的方法直接調(diào)頻法直接調(diào)頻法直接調(diào)頻是將調(diào)制直接調(diào)頻是將調(diào)制信號去直接調(diào)變載頻振蕩器的振蕩信號去直接調(diào)變載頻振蕩器的振蕩頻率，使其不失真地反映調(diào)制信號頻率，使其不失真地反映調(diào)制信號的變化規(guī)律。的變化規(guī)律。間接調(diào)頻法間接調(diào)頻法不直接調(diào)變載頻頻率不直接調(diào)

15、變載頻頻率,而通過調(diào)相方法或調(diào)幅的方法來實現(xiàn)而通過調(diào)相方法或調(diào)幅的方法來實現(xiàn)調(diào)頻波。調(diào)頻波。直接法的特點是直接法的特點是:振蕩器與調(diào)制器合二為一。振蕩器與調(diào)制器合二為一。 直接法主要有變?nèi)荻O管直接調(diào)頻、電抗管直接調(diào)直接法主要有變?nèi)荻O管直接調(diào)頻、電抗管直接調(diào)頻和晶體振蕩器直接調(diào)頻等方法。其中，變?nèi)荻O管直頻和晶體振蕩器直接調(diào)頻等方法。其中，變?nèi)荻O管直接調(diào)頻最常用。接調(diào)頻最常用。 這種方法的主要優(yōu)點這種方法的主要優(yōu)點:在實現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可在實現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較大的頻偏以獲得較大的頻偏. 其主要的缺點其主要的缺點: 頻率穩(wěn)定度差。頻率穩(wěn)定度差。 直接調(diào)頻直接調(diào)頻1變?nèi)莨苤苯诱{(diào)

16、頻電路變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路 在振蕩回路中影響振蕩頻率的回路元件參數(shù)，只要用調(diào)在振蕩回路中影響振蕩頻率的回路元件參數(shù)，只要用調(diào)制信號制信號u(t)去控制其參數(shù)值，使載頻振蕩頻率按去控制其參數(shù)值，使載頻振蕩頻率按u(t)規(guī)律變規(guī)律變化，就可以實現(xiàn)直接調(diào)頻。化，就可以實現(xiàn)直接調(diào)頻。 常用的載頻振蕩器為常用的載頻振蕩器為LC振蕩器振蕩器.如果將變?nèi)荻O管如果將變?nèi)荻O管的可控電容參與回路電容的可控電容參與回路電容,并用調(diào)制信號并用調(diào)制信號u(t)去控制變?nèi)タ刂谱內(nèi)荻O管的電容量容二極管的電容量,就可直就可直接調(diào)變接調(diào)變LC振蕩器的振蕩頻率振蕩器的振蕩頻率,構(gòu)成變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路構(gòu)成變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路.

17、變變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路容管直接調(diào)頻電路二極管的二極管的PNPN結(jié)結(jié)具有電容效應(yīng)具有電容效應(yīng) 擴散電容，正向偏置，電容效應(yīng)比較小。擴散電容，正向偏置，電容效應(yīng)比較小。 勢壘電容，反向偏置勢壘電容，反向偏置 ，電容效應(yīng)大。，電容效應(yīng)大。 所以為利用所以為利用PNPN結(jié)的勢壘電容，變?nèi)荻O管應(yīng)工作在反向偏置結(jié)的勢壘電容，變?nèi)荻O管應(yīng)工作在反向偏置狀態(tài)狀態(tài). .變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 圖所示的變?nèi)莨苤眻D所示的變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路是用在接調(diào)頻電路是用在VHF波段的波段的220MHz調(diào)頻振蕩器調(diào)頻振蕩器, 12joCL 當(dāng)變?nèi)荻O管上加上調(diào)制當(dāng)變?nèi)荻O管上加上調(diào)制信號信號u(t)控制以后控制以后

18、,變?nèi)荻內(nèi)荻O管的受控電容可表示為極管的受控電容可表示為:njQjuCuC)1 ()( 構(gòu)成振蕩器構(gòu)成振蕩器的振蕩回路的振蕩回路振蕩角頻率為：振蕩角頻率為：對載頻視短路對載頻視短路 150pF150pFnBQjjQUUCC)1()0( Cj(0),是是u=0時的零時的零偏置偏置結(jié)電容結(jié)電容UQ是加在變?nèi)莨苁羌釉谧內(nèi)莨苌系姆雌妷荷系姆雌妷褐抵礥B為變?nèi)莨転樽內(nèi)莨躊N結(jié)結(jié)的內(nèi)建電位差的內(nèi)建電位差,通通常常UB0.7V. )(BQUUtuu 變?nèi)荻O管的受控電容：變?nèi)荻O管的受控電容：njQjuCuC)1 ()( u是加在變?nèi)莨艿牡刃Э刂齐妷菏羌釉谧內(nèi)莨艿牡刃Э刂齐妷?該調(diào)頻振蕩器振蕩該調(diào)頻振

19、蕩器振蕩角頻率的受控特性角頻率的受控特性: )1 ()1 (1)(222 nC njQouuCLu 單音頻調(diào)制單音頻調(diào)制u(t)=Umcost時時,變變?nèi)莨艿刃Э刂齐妷喝莨艿刃Э刂齐妷簎:t cost cos mUUUuBQm 振蕩角頻率受控特性：振蕩角頻率受控特性： )t cos(1)( 2nC muo njQjuCuC)1 ()( 12joCL 代入代入將上式用傅里葉級數(shù)展開分析得將上式用傅里葉級數(shù)展開分析得,單音調(diào)頻時的最大角頻偏：單音調(diào)頻時的最大角頻偏：C2 mnm 中心角頻率中心角頻率C的偏離值的偏離值:C21281 mnnC 二次諧波失真分量的最大角頻偏二次諧波失真分量的最大角頻偏

20、:C221281 mnnm 振蕩角頻率受控特性：振蕩角頻率受控特性： )t cos(1)( 2nC muo 電路簡單，工作頻率高，易于獲得大的頻偏。在頻電路簡單，工作頻率高，易于獲得大的頻偏。在頻偏小時，非線性失真很小。所需調(diào)制信號功率很小。偏小時，非線性失真很小。所需調(diào)制信號功率很小。 變?nèi)荻O管作為回路總電容實現(xiàn)調(diào)頻時，由于變?nèi)葑內(nèi)荻O管作為回路總電容實現(xiàn)調(diào)頻時，由于變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨溫度、偏置電壓的不穩(wěn)會引起結(jié)二極管的結(jié)電容隨溫度、偏置電壓的不穩(wěn)會引起結(jié)電容變化。因此其中心頻率穩(wěn)定度差。電容變化。因此其中心頻率穩(wěn)定度差。頻偏較大時，頻偏較大時，非線性失真較大。非線性失真較大。 穩(wěn)定調(diào)頻

21、振蕩器中心頻率的辦法穩(wěn)定調(diào)頻振蕩器中心頻率的辦法 ： 對石英晶體振蕩器進行直接調(diào)頻；對石英晶體振蕩器進行直接調(diào)頻； 利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。 晶體振蕩器調(diào)頻電路是將變?nèi)荻O管和石英諧振晶體串聯(lián)或并晶體振蕩器調(diào)頻電路是將變?nèi)荻O管和石英諧振晶體串聯(lián)或并聯(lián)后，接入振蕩回路構(gòu)成的調(diào)頻振蕩器。聯(lián)后，接入振蕩回路構(gòu)成的調(diào)頻振蕩器。 該調(diào)頻振蕩器的輸出中心頻率該調(diào)頻振蕩器的輸出中心頻率(即載頻即載頻)為為60MHz,可獲頻偏可獲頻偏大于大于37kHz的線性調(diào)頻的線性調(diào)頻.晶體振蕩器調(diào)頻電路晶體振蕩器調(diào)頻電路鎖相鎖相調(diào)頻電路與鎖相調(diào)頻頻率合成器調(diào)頻電路與鎖相調(diào)頻頻率合成器鎖相調(diào)頻是能穩(wěn)定中心頻率

22、的寬頻偏直接調(diào)頻電路。鎖相調(diào)頻是能穩(wěn)定中心頻率的寬頻偏直接調(diào)頻電路。 直接鎖相調(diào)頻框圖直接鎖相調(diào)頻框圖 鎖相調(diào)頻環(huán)線性化相位模型框圖鎖相調(diào)頻環(huán)線性化相位模型框圖環(huán)路對調(diào)制信號環(huán)路對調(diào)制信號u(s)的傳遞函數(shù)為的傳遞函數(shù)為 )()()(sFKKsKsusdooo 環(huán)路鑒相器的鑒相增益環(huán)路鑒相器的鑒相增益VCO的壓控靈敏度的壓控靈敏度環(huán)路濾波器傳遞函數(shù)環(huán)路濾波器傳遞函數(shù)輸出調(diào)頻波的頻偏輸出調(diào)頻波的頻偏(t)=do(t)/dt)()(ssso 調(diào)頻環(huán)路的調(diào)調(diào)頻環(huán)路的調(diào)頻傳遞函數(shù)頻傳遞函數(shù): )()()(sFKKssKsusdoo 要實現(xiàn)鎖相直接調(diào)頻，就要求環(huán)路的三分貝截止頻率設(shè)要實現(xiàn)鎖相直接調(diào)頻，就

23、要求環(huán)路的三分貝截止頻率設(shè)計在低于調(diào)制信號頻帶的下限頻率。計在低于調(diào)制信號頻帶的下限頻率。 這種調(diào)頻往往也稱它為環(huán)內(nèi)帶外直接調(diào)頻。這種調(diào)頻往往也稱它為環(huán)內(nèi)帶外直接調(diào)頻。 )()()(sFKKsKsusdooo 高通函數(shù)高通函數(shù) 調(diào)頻頻率合成器的調(diào)頻頻率合成器的調(diào)頻傳遞函數(shù)調(diào)頻傳遞函數(shù): / )()()(NsFKKssKsusdoo 實用中移動臺往往要使用很多頻道實用中移動臺往往要使用很多頻道,載頻要經(jīng)常切換載頻要經(jīng)常切換,為此就為此就設(shè)計出了直接鎖相調(diào)頻頻率合成器。設(shè)計出了直接鎖相調(diào)頻頻率合成器。高通函數(shù)高通函數(shù)高穩(wěn)定度高穩(wěn)定度載波振蕩器載波振蕩器 相位相位調(diào)制器調(diào)制器積分積分 電路電路多級倍

24、頻多級倍頻和混頻器和混頻器)(tu 窄帶窄帶)(tuFM寬帶寬帶 )(tuFMdttu)( 間接法就是把振蕩與調(diào)制器分開，即采用高穩(wěn)定度的晶體振間接法就是把振蕩與調(diào)制器分開，即采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級蕩器作為主振級,先對調(diào)制信號積分，再調(diào)相，然后從調(diào)相器獲先對調(diào)制信號積分，再調(diào)相，然后從調(diào)相器獲得調(diào)頻信號。這樣一來就可得中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號，得調(diào)頻信號。這樣一來就可得中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號，但最大相偏有限。但最大相偏有限。間接調(diào)頻間接調(diào)頻高穩(wěn)定度高穩(wěn)定度載波振蕩器載波振蕩器 相位相位調(diào)制器調(diào)制器積分積分 電路電路多級倍頻多級倍頻和混頻器和混頻器)(tu 窄帶窄帶)(tuFM

25、寬帶寬帶 )(tuFMdttu)( 因為在間接調(diào)頻時，要獲得線性調(diào)頻必需以線性調(diào)相為基礎(chǔ)。因為在間接調(diào)頻時，要獲得線性調(diào)頻必需以線性調(diào)相為基礎(chǔ)。但在實現(xiàn)線性調(diào)相時，要求最大瞬時相位偏移但在實現(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 很小，即：很小，即：m f1m f1，這是間接調(diào)頻法的主要缺點，這是間接調(diào)頻法的主要缺點。om30 mf 但最大頻偏小的缺點可以通過多級倍頻器后獲得符合要求但最大頻偏小的缺點可以通過多級倍頻器后獲得符合要求的調(diào)頻頻偏，另外采用混頻器變換頻率可以得到符合要求的調(diào)的調(diào)頻

26、頻偏，另外采用混頻器變換頻率可以得到符合要求的調(diào)頻波工作范圍。頻波工作范圍。 1可變移相法間接調(diào)頻電路可變移相法間接調(diào)頻電路FM已調(diào)波已調(diào)波: )(cos)(0otfComodttuktUtu PM已調(diào)波已調(diào)波: )(cos)(opComotuktUtu 如果將調(diào)制信號先進如果將調(diào)制信號先進行積分行積分,用積分以后的信用積分以后的信號去控制調(diào)相，那么得號去控制調(diào)相，那么得到的已調(diào)波就是調(diào)制信到的已調(diào)波就是調(diào)制信號號u(t)的調(diào)頻波。該調(diào)的調(diào)頻波。該調(diào)頻方法頻方法間接調(diào)頻。間接調(diào)頻。目前實現(xiàn)調(diào)相的方法主要有三種：目前實現(xiàn)調(diào)相的方法主要有三種：第一種：控制第一種：控制LC回路的相移回路的相移可變移

27、相法；可變移相法；第二種：矢量合成法第二種：矢量合成法相乘調(diào)幅合成法；相乘調(diào)幅合成法；第三種：脈沖移相法調(diào)相。第三種：脈沖移相法調(diào)相。 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管可變移相法間接調(diào)頻電路可變移相法間接調(diào)頻電路 在調(diào)制信號為零時在調(diào)制信號為零時,L1、C4、C5和和CjQ諧振在輸入載頻諧振在輸入載頻C上上. 此時回路呈純阻此時回路呈純阻特性特性,相移為零相移為零.當(dāng)當(dāng)u(t)經(jīng)積分電路積分后形成經(jīng)積分電路積分后形成 u(t)= ,載頻相移按載頻相移按u(t)規(guī)律變化規(guī)律變化. dttu)( 對于單音頻調(diào)制信號對于單音頻調(diào)制信號,tUtum cos)( 經(jīng)經(jīng)RC積分網(wǎng)絡(luò)積分以后積分

28、網(wǎng)絡(luò)積分以后, u(t)為為 sin )(cos1)(1)( tRCUdttURCdttuRCtumm )(cos)(opComotuktUtu ) sincos( opComtMtU RCUkMmpp / kp為與調(diào)相電路有關(guān)為與調(diào)相電路有關(guān)的比例的比例常數(shù)常數(shù)tRCUdttURCdttuRCtumm sin )(cos1)(1)( 調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù)) sincos( ompComtRCUktU LC并聯(lián)移相回路經(jīng)分析可得該比例常數(shù)并聯(lián)移相回路經(jīng)分析可得該比例常數(shù) : BQepUUnQk n為變?nèi)荻O管的變?nèi)葜笖?shù)為變?nèi)荻O管的變?nèi)葜笖?shù), Qe為為LC并聯(lián)移相回路的品質(zhì)因素。并聯(lián)移相回路的品質(zhì)

29、因素。)( BQmepUURCUnQM 最大角頻偏最大角頻偏:)( BQmepmUURCUnQM 矢量矢量合成法間接調(diào)頻電路合成法間接調(diào)頻電路單音調(diào)制時的調(diào)相信號單音調(diào)制時的調(diào)相信號:) cossin(sin- ) cos( cos ) coscos()(tMtUtMtUtMtUtupCompCompComo 假設(shè)初始相位假設(shè)初始相位o=0。 對于窄帶調(diào)對于窄帶調(diào)相相 ,radMp6 1) coscos( tMp tMtMpp cos) cossin( sin cos- cos)(ttMUtUtuCpomComo 可見窄帶調(diào)相波可以近似由載頻信號和一個與載波可見窄帶調(diào)相波可以近似由載頻信號和一個與載波相差相差90o的雙邊帶信