第5章-調(diào)制與解調(diào)(共5+1講)[160頁]課件

1、第5章 調(diào)制與解調(diào)2概 述為何要調(diào)制 ？音頻等信息源頻率較低，不適宜直接遠(yuǎn)距離傳播頻段劃分的需要2. 調(diào)制與解調(diào)的定義？將低頻信號(hào)搬移上高頻段，被高頻信號(hào)攜帶進(jìn)行傳播，叫調(diào)制。將低頻信號(hào)從高頻載波上移下的過程，叫解調(diào)，是調(diào)制的逆過程。振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容5第15講 主要內(nèi)容普通調(diào)幅波的表達(dá)式、功率與效率計(jì)算三種調(diào)幅波的波形圖、頻譜圖6調(diào)幅信號(hào)分析/調(diào)幅波理論調(diào)幅定義用低頻信

2、號(hào)去控制高頻載波信號(hào)的振幅，使載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)成正比變化。7普通調(diào)幅波信號(hào)分析 -波形/頻譜/功率令調(diào)制信號(hào)又令載波信號(hào)調(diào)幅波振幅(包絡(luò)) （與調(diào)制信號(hào)成比例）8第15講 主要內(nèi)容普通調(diào)幅波的表達(dá)式、功率與效率計(jì)算三種調(diào)幅波的波形圖、頻譜圖91 調(diào)制(幅)系數(shù)1）調(diào)幅信號(hào)振幅表達(dá)式變形3）已調(diào)波表示式？ （注：調(diào)幅后載波頻率未變）2） 意義：表示載波振幅受調(diào)制信號(hào)控制的程度102 調(diào)制系數(shù)與調(diào)制狀態(tài)關(guān)系113 調(diào)幅波頻譜組成： 載波 上下兩個(gè)邊頻2.調(diào)幅的實(shí)質(zhì)是頻譜搬移的過程3.頻帶的概念4.多頻點(diǎn)調(diào)制波形擴(kuò)展（波形如何？）思路？12補(bǔ)充 多頻點(diǎn)調(diào)制與調(diào)幅波帶寬多頻點(diǎn)合成波形頻譜？134

3、調(diào)幅波的功率載波分量功率上下邊頻分量功率總功率【結(jié)論】 發(fā)送功率中相當(dāng)一部分被不攜帶信息的載波分量占用，非常不經(jīng)濟(jì)。 （解決辦法在哪里？）答案：改進(jìn)調(diào)幅發(fā)射方式。14第15講 主要內(nèi)容普通調(diào)幅波的表達(dá)式、功率與效率計(jì)算三種調(diào)幅波的波形圖、頻譜圖15調(diào)幅方式的改進(jìn)與分類 普通調(diào)幅 （Amplitude Modulation，縮寫為AM) 雙邊帶調(diào)幅 (Double Side Band AM, 縮寫為DSB) 單邊帶調(diào)幅 (Single Side Band AM，縮寫為SSB) 殘留單邊帶調(diào)幅 (Vestigial Single Side Band AM, 縮寫 VSB)改進(jìn)目的？進(jìn)一步提高調(diào)幅發(fā)

4、射效率！161 ）抑制載波雙邊帶調(diào)幅 采用乘法器直接將載頻與調(diào)制信號(hào)相乘-DSB/SC (Suppressed Carrier)17DSB/SC-AM主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 發(fā)送功率利用率提高1) 存在180deg相位突變點(diǎn);2) 包絡(luò)變化不反映調(diào)制信號(hào)的變化；3）帶寬仍為：BDSB=2Fmax不足182） 抑制載波單邊帶調(diào)幅產(chǎn)生方法：濾波法（發(fā)射之前先濾波，最簡(jiǎn)單）相移法相移濾波法濾波法原理（SSB/SC-AM）19課堂思考題 請(qǐng)總結(jié)三種調(diào)幅波形的時(shí)域與頻域波形。20知識(shí)擴(kuò)展 A 殘留單邊帶調(diào)幅 VSB殘留邊帶調(diào)制是介于單邊帶調(diào)制與雙邊帶調(diào)制之間的一種調(diào)制方式，它既克服了DSB信號(hào)占用頻帶寬的問題，又

5、解決了單邊帶濾波器不易實(shí)現(xiàn)的難題。在殘留邊帶調(diào)制中，除了傳送一個(gè)邊帶外，還保留了另外一個(gè)邊帶的一部分。對(duì)于具有低頻及直流分量的調(diào)制信號(hào)，用濾波法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制時(shí)所需要的過渡帶無限陡的理想濾波器，在殘留邊帶調(diào)制中已不再需要，這就避免了實(shí)現(xiàn)上的困難。 21【例題選講】22第15講 課堂小結(jié)調(diào)制與解調(diào)的意義？高頻載頻信號(hào)的3個(gè)可供選擇的調(diào)制對(duì)象：（幅度、頻率與相位）調(diào)幅的表達(dá)式、波形、頻譜；調(diào)幅信號(hào)的功率分配；調(diào)幅信號(hào)的幾種改進(jìn)電路的思路、特點(diǎn)與應(yīng)用第15講 作業(yè)5.2 ，5.3 第16講 調(diào)幅與解調(diào)幅電路振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)

6、計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容調(diào)幅電路調(diào)幅信號(hào)生成原理實(shí)際調(diào)幅電路解調(diào)幅（檢波）電路包絡(luò)檢波同步檢波第16講 主要內(nèi)容調(diào)幅電路調(diào)幅信號(hào)生成原理實(shí)際調(diào)幅電路解調(diào)幅（檢波）電路包絡(luò)檢波同步檢波第16講 主要內(nèi)容普通調(diào)幅信號(hào) AM雙邊帶信號(hào) DSB單邊帶信號(hào) SSB調(diào)幅信號(hào)生成原理框圖30普通調(diào)幅波 AM由上式可見, 將調(diào)制信號(hào)與直流相加后, 再與載波信號(hào)相乘, 即可實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅。注意兩個(gè)表達(dá)式區(qū)別！31雙邊帶信號(hào) DSB由上式可見, 將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)直接相乘, 即可實(shí)現(xiàn)DSB信號(hào)。32單邊帶信號(hào) SSB優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)各是如何？。（1）濾波法33單邊帶信號(hào) SSB優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)各是如何？。（2）移項(xiàng)法

7、34單邊帶信號(hào) SSB優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)各是如何？。（3）移項(xiàng)濾波法35模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅電路Motorola公司MC1496/1596(國內(nèi)同類型號(hào)是XFC-1596), MC1495/1595(國內(nèi)同類型號(hào)是BG314)36 1596簡(jiǎn)介調(diào)幅電路調(diào)幅信號(hào)生成原理實(shí)際調(diào)幅電路解調(diào)幅（檢波）電路包絡(luò)檢波同步檢波第16講 主要內(nèi)容38檢波定義調(diào)幅波的解調(diào)，稱檢波，為調(diào)幅的逆過程。檢波分類與原理 1）大信號(hào)包絡(luò)檢波 (重點(diǎn)) 已調(diào)波的幅度高于500mV以上。 2）小信號(hào)同步檢波 已調(diào)波的幅度一般幾十mV左右。39大信號(hào)包絡(luò)檢波電路工作原理類似二極管整流濾波電路，利用了二極管單向?qū)щ娞匦?。充放電時(shí)常數(shù)不一

8、樣，充電快，放電慢。40檢波效率41【討論】電路參數(shù)對(duì)檢波效率的影響1.cRC的影響 RC越大，放電越慢， c越大，放電時(shí)間短。檢波管的影響 正向電阻小好（充電快） 反向電阻大好 （減小放電二極管的漏電） 3. 輸入信號(hào)Ui的影響 Ui 幅值小時(shí)，rD偏大，不 利于充電而提高效率。42檢波失真分類1） 大信號(hào)檢波失真 （重點(diǎn)掌握） A）對(duì)角線失真（惰性失真） B）割底失真 （參考網(wǎng)絡(luò)、拓展閱讀）43對(duì)角線失真（ 又稱: 放電失真/惰性失真）失真原理 放電時(shí)常數(shù)過大，導(dǎo)致放電過慢形成。解決辦法 降低放電時(shí)常數(shù)， 使放電速率快于 包絡(luò)下降速率不失真條件44【擴(kuò)展】割底失真 （1. 起因）1）大信號(hào)

9、包絡(luò)檢波 實(shí)用電路Ri：為后級(jí)電路輸入電阻，此處作為檢波負(fù)載。CC：隔離Uo中的直流分量，只讓交流成份送至后級(jí)處理，CC的容抗要求遠(yuǎn)小于Ri阻抗以便于交流無損通過，所以CC容值較大 2）割底失真引入45【擴(kuò)展】割底失真 （2. 原理）失真原理 對(duì)于直流而言，CC近似可看作直流電壓源，將該直流電壓源與RL與Ri作端口等效電路： 當(dāng)Ui= E 47【擴(kuò)展】改善割底失真的方法1. 在檢波器與下一級(jí)電路之間插入一級(jí)射隨器, 即增大后級(jí)電路交流輸入電阻Ri的值；48【擴(kuò)展】改善割底失真的方法2. 將檢波器直流負(fù)載R分成R1和R2兩部分。顯然,在直流負(fù)載不變的情況下, 改進(jìn)后電路的交流負(fù)載 比原電路（R/

10、RL）增大。 【思考】比值是否越大越好？【答案】比值過大會(huì)導(dǎo)致后級(jí)信號(hào)減小過多。49【擴(kuò)展】改進(jìn)包絡(luò)檢波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)【目的】 為了使二極管峰值包絡(luò)檢波器能正常工作, 避免失真, 必須根據(jù)輸入調(diào)幅信號(hào)的工作頻率與調(diào)幅指數(shù)以及實(shí)際負(fù)載RL, 正確選擇二極管和R、C、 Cc的值。 50【擴(kuò)展】包絡(luò)檢波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)【例題】 已知普通調(diào)幅信號(hào)載頻fc=465KHz, 調(diào)制信號(hào)頻率范圍為300 Hz3400 Hz, ma=0.3, RL=10 K, 如何確定改進(jìn)型峰值包絡(luò)檢波器有關(guān)元器件參數(shù)? 解： 一般可按以下步驟進(jìn)行:51【擴(kuò)展】參數(shù)選取例題（續(xù)1）1) 檢波二極管通常選正向電阻小(500 以下)

11、、 反向電阻大(500K以上)、結(jié)電容小的點(diǎn)接觸型鍺二極管, 注意最高工作頻率應(yīng)滿足要求。 2) RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件: 電容C對(duì)載頻信號(hào)應(yīng)近似短路, 故應(yīng)有： 通常取 ; 為避免惰性失真,應(yīng)有： 。代入已知條件, 可得(1734)10-6RC0.1510-3 523) 設(shè) 即 , 。 為避免底部切割失真, 應(yīng)有 , 其中 。 代入已知條件, 可得R63k。 因?yàn)闄z波器輸入電阻Ri不應(yīng)太小, 而 , 所以R不能太小。 取R=6k, 另取C=0.01 F, 這樣, RC=0.0610-3, 滿足上一步對(duì)時(shí)間常數(shù)的要求。 因此, R1=1K, R2=5K。 【擴(kuò)展】參數(shù)選取例題（續(xù)2

12、）534) Cc的取值應(yīng)使低頻調(diào)制信號(hào)能 有效地耦合到RL上, 即滿足: 一般取 ： Cc=47F 【擴(kuò)展】參數(shù)選取例題（續(xù)2）542 普通調(diào)幅波同步檢波工作原理在接收機(jī)端需要存在一個(gè)與載頻同頻同相的參考信號(hào)，該信號(hào)與調(diào)幅波相乘后經(jīng)由低通濾波器輸出。（乘法器實(shí)現(xiàn)同步檢波）55 同步檢波 Uo(t)中包含, 2c, 2c幾個(gè)頻率分量。用低通濾波器取出直流和分量, 再去掉直流分量, 就可恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。同步檢波優(yōu)點(diǎn) 避免包絡(luò)檢波中的 惰性失真與底部切割失真。56 同步檢波 【思考】如果參考信號(hào)與載頻不同頻或不同相可否？為何？答：1）務(wù)必同頻，否則無分量；2）如果同頻不同相, 有一相位差, 即ur=

13、Urmcos(ct+),則乘法器輸出中的分量為 k2UcmUrmMacoscost。 若是一常數(shù), 即同步信號(hào)與發(fā)射端載波的相位差始終保持恒定, 則解調(diào)出來的分量仍與原調(diào)制信號(hào)成正比, 只不過振幅有所減??；若= 90, cos=0, 分量也就為零了；若是隨時(shí)間變化的, 即同步信號(hào)與發(fā)射端載波之間的相位差不穩(wěn)定, 則解調(diào)出來的分量就不能正確反映調(diào)制信號(hào)。 57同步檢波參考頻率產(chǎn)生方法1）接收機(jī)采用同發(fā)射機(jī)相同高精度晶振的方法；2）發(fā)送邊帶信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送載頻信號(hào)的一部分作為導(dǎo)頻；如何做到同頻以及同相？58第16講 小結(jié)理解檢波定義理解檢波分類與工作原理 - 大信號(hào)包絡(luò)檢波 (要求掌握) / 小信

14、號(hào)同步檢波掌握檢波效率、檢波失真等基本概念【擴(kuò)展】了解 改進(jìn)型包絡(luò)檢波器的電路設(shè)計(jì)59思考能否設(shè)計(jì)一種電路：既可以實(shí)現(xiàn)解調(diào)幅，還可以同時(shí)整流濾波產(chǎn)生電源電壓？解調(diào)，恢復(fù)調(diào)制信號(hào) 整流/濾波/穩(wěn)壓，產(chǎn)生直流電壓給其供電信號(hào)接收機(jī) 不用電源 ！，無線攜能通信【軍事應(yīng)用價(jià)值在哪？】4.4 and 4.5第16講 作 業(yè)第17講 角度調(diào)制原理振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容63常見調(diào)制波形對(duì)比【回顧與對(duì)比】64第17講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相

15、波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率65調(diào)頻與調(diào)相同為角度調(diào)制的一致性理解無論頻率的變化還是相位的變化，都可以歸結(jié)為載波總相角的變化，所以調(diào)頻與調(diào)相統(tǒng)稱 “角度調(diào)制”。66第17講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率67調(diào)頻波形與數(shù)學(xué)表達(dá)式推導(dǎo)68第17講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率調(diào)相波形與數(shù)學(xué)表達(dá)式推導(dǎo)70第1

16、7講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率71調(diào)頻與調(diào)相對(duì)比 72調(diào)頻與調(diào)相主要參數(shù)圖形對(duì)比最大頻偏(影響帶寬) 與最大相偏（調(diào)制系數(shù)）對(duì)比73第17講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率74調(diào)角信號(hào)在不同m 時(shí)的頻譜由調(diào)頻（或調(diào)相）信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式根據(jù)貝塞爾函數(shù)展開得教材5-37展開式。特點(diǎn)分析：1）調(diào)頻波頻譜除了載頻外，還包含無窮多邊頻，相鄰頻譜間隔

17、為調(diào)制頻率整數(shù)倍。75調(diào)角信號(hào)的頻帶寬度理論上，調(diào)角信號(hào)的邊頻無數(shù)，所以帶寬也是無限寬。實(shí)際中，調(diào)頻信號(hào)能量大多位于載頻附近，所以一般認(rèn)為當(dāng)邊頻的幅度小于未調(diào)制載波幅度的10時(shí)，認(rèn)為可以近似忽略。實(shí)際考慮調(diào)角信號(hào)的帶寬時(shí)，邊頻數(shù)一般取階數(shù)： n=mf+1 或 n=mp+1即可。所以帶寬：76調(diào)頻信號(hào)在不同mf時(shí)的頻譜帶寬772）貝塞爾函數(shù)曲線圖到頻譜圖的轉(zhuǎn)換方法（例 mf0.5 or 2）調(diào)頻信號(hào)頻譜2 在單一余弦點(diǎn)頻調(diào)制下，mf越大，邊頻數(shù)目越多并且頻帶加寬，明顯區(qū)別于調(diào)幅波。783）每一個(gè)頻率分量的幅度與貝塞爾函數(shù)有關(guān)，受調(diào)制系數(shù)的影響,可能出現(xiàn)邊頻大于載頻的幅度。（mf較大時(shí)容易出現(xiàn)）調(diào)

18、頻信號(hào)頻譜分析3 79 調(diào)頻頻譜 對(duì)比 調(diào)相頻譜調(diào)制強(qiáng)度 相同的情況下，調(diào)制信號(hào)頻率 變大一倍對(duì)帶寬的影響。80第17講 主要內(nèi)容調(diào)頻與調(diào)相 表達(dá)式、波形圖及頻譜 1調(diào)頻與調(diào)相一致性的理解 2調(diào)頻波數(shù)學(xué)表達(dá)式 3調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式 4調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)參數(shù)對(duì)比調(diào)角波頻譜與帶寬調(diào)角波功率81【提高】（貝塞爾函數(shù)的曲線圖進(jìn)一步特性分析）4）計(jì)算調(diào)頻波的功率為：82典型例題講解83例題（續(xù)1）84例題（續(xù)2）85例題總結(jié)186例題總結(jié)287第17講 小 結(jié)調(diào)角的分類掌握調(diào)頻與調(diào)相的數(shù)學(xué)表達(dá)式推導(dǎo)掌握調(diào)頻與調(diào)相兩者的特性對(duì)比88第17講 作 業(yè) 5.6 5.7 思考調(diào)相與調(diào)頻的哪一點(diǎn)主要區(qū)別導(dǎo)致調(diào)相不直接使

19、用？預(yù)習(xí)按實(shí)施計(jì)劃預(yù)習(xí)下一講內(nèi)容。第18講 調(diào)頻與解調(diào)頻電路振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容91調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容92調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容93調(diào)頻主要性能指標(biāo)1. 相對(duì)偏移與絕對(duì)偏移描述受控振蕩器的頻率偏移與調(diào)制電壓的關(guān)系。2. 調(diào)制靈敏度單位調(diào)制電壓

20、所產(chǎn)生的振蕩頻率偏移。94調(diào)頻主要性能指標(biāo)3. 最大頻偏在正常的調(diào)制電壓作用下，所能達(dá)到的最大的振蕩頻率偏移。4. 載波頻率穩(wěn)定度95調(diào)頻方法分類間接調(diào)頻調(diào)制電壓不直接控制振蕩器的頻率，而是通過控制載頻的相位，進(jìn)而通過變換網(wǎng)絡(luò)獲得對(duì)頻率的調(diào)制。即用調(diào)相的手段實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。直接調(diào)頻用控制電壓控制載頻振蕩器頻率，以生成調(diào)頻信號(hào)。96調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容97直接調(diào)頻用控制電壓控制載頻振蕩器頻率，以生成調(diào)頻信號(hào)。98變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 變?nèi)荻O管的符號(hào)與壓控特性99原理：ZL

21、隔離高頻振蕩信號(hào)，對(duì)于直流與音頻調(diào)制信號(hào)而言，可以流過ZL，以此達(dá)到控制變?nèi)荻O管反偏并且調(diào)整Cd 的目的。組成：高頻振蕩器 電壓受控二極管。優(yōu)缺：調(diào)頻范圍寬；調(diào)頻穩(wěn)定度差。思考：電路中各器件作用？變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路100晶振變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路 - 原理/優(yōu)缺 晶振變?nèi)荻O管調(diào)頻電路常采用晶振與變?nèi)荻O管串聯(lián)的方式。 優(yōu)點(diǎn)突出優(yōu)點(diǎn)是載頻(中心頻率)穩(wěn)定度高，可達(dá)10-5左右, 在調(diào)頻通信中得到廣泛應(yīng)用。 缺點(diǎn)頻率范圍窄, 僅在串聯(lián)諧振頻率fs與并聯(lián)諧振頻率fp之間, 最大相對(duì)頻偏 只能0.01%左右, 最大頻偏fm小。并聯(lián)晶振電路晶振變?nèi)莨苷{(diào)頻101直接調(diào)頻電路 小 結(jié)1）普通變?nèi)?二極)

22、管調(diào)頻電路優(yōu)點(diǎn)：可調(diào)范圍寬； 缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度低。2）晶振變?nèi)?二極)管調(diào)頻電路 為了提高中心頻率穩(wěn)定度, 可以加入晶振, 構(gòu)成晶振變?nèi)莨苷{(diào)頻電路。優(yōu)點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度高；缺點(diǎn)：可調(diào)范圍窄。3）鎖相環(huán)直接調(diào)頻 鎖相調(diào)頻電路的中心頻率穩(wěn)定度可以做得很高, 是一種應(yīng)用越來越廣泛的直接調(diào)頻電路。（改進(jìn)方法在哪？）102調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容103間接調(diào)頻的含義104間接調(diào)頻調(diào)制信號(hào)不直接控制振蕩頻率，而是通過控制載波相位轉(zhuǎn)換為調(diào)頻。實(shí)際是先積分，后經(jīng)相位調(diào)制器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。1）用RC

23、積分器積分 2) 用相位調(diào)制器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻105間接調(diào)頻實(shí)際電路結(jié)構(gòu)（積分器 + 調(diào)相器）電路特點(diǎn)調(diào)制不在載頻振蕩器中直接進(jìn)行，而是在振蕩器后面增加單獨(dú)的調(diào)相電路。106有關(guān)積分器的理解【思考】右圖什么電路？低通濾波器？積分器？【答案】：既可以是低通濾波器，也可以是積分器。取決于輸入信號(hào)的頻率。107有關(guān)積分器的理解積分器原理回顧108調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容109【擴(kuò)展內(nèi)容】調(diào)頻電路拓展頻偏 為何要拓展頻偏？ 最大線性頻偏是調(diào)頻的主要性能指標(biāo)之一，但許多場(chǎng)合下，簡(jiǎn)單調(diào)頻電路

24、難以實(shí)現(xiàn)。2. 如何拓展頻偏？110拓展內(nèi)容 如何提高調(diào)頻信號(hào)的頻偏？直接調(diào)頻拓展頻偏方法 1）最直接的方法為提高載頻頻率。 例如 要求最大相對(duì)線性頻偏0.01%, 當(dāng)載頻為100MHz時(shí), 最大線性頻偏可達(dá)到10kHz, 對(duì)于一般語音通信足夠。 2）加寬非線性電容器件的電壓-頻率轉(zhuǎn)換特性間接調(diào)頻拓展頻偏方法 1）采用倍頻和混頻的方法 111間接調(diào)頻電路拓展頻偏思路1采用倍頻與混頻的方法（擴(kuò)展效果較好）112間接調(diào)頻電路拓展頻偏思路2113例題試為某一調(diào)頻電臺(tái)設(shè)計(jì)調(diào)頻方案，要求中心頻率為90MHz，最大頻偏為75KHz。（已有300KHz晶振，直接調(diào)頻所獲頻偏最大25Hz）114例題（續(xù)） 兩

25、種方法優(yōu)缺對(duì)比1） 結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)對(duì)比2） 成本高低對(duì)比115調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）鑒頻主要技術(shù)指標(biāo)斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容116從調(diào)頻波中取出原來的調(diào)制信號(hào)，稱頻率檢波，又稱鑒頻。結(jié)構(gòu)框圖鑒頻定義117鑒頻器主要指標(biāo)鑒頻靈敏度（鑒頻跨導(dǎo)） 反應(yīng)輸出電壓與輸入調(diào)頻信號(hào)瞬時(shí)頻偏的關(guān)系。鑒頻帶寬 線性鑒頻的頻率范圍， 要求大于調(diào)頻波最大頻偏的2倍。鑒頻線性度 近似線性，非線性失真盡可能要小118S型鑒頻曲線直接體現(xiàn)鑒頻器性能:1）S曲線線性好則 失真小；2）斜率大則鑒頻靈敏度高；3）鑒頻頻帶寬則允許接受

26、 的頻移大。鑒頻器主要指標(biāo)119調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）鑒頻主要技術(shù)指標(biāo)斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容120【回顧】 并聯(lián)LC回路 幅頻/相頻特性幅頻特性曲線中線性部分為頻率到幅度的線性轉(zhuǎn)換提供了依據(jù)，在斜率鑒頻電路中將得到應(yīng)用。相頻特性是條具有負(fù)斜率的單調(diào)變化曲線，因此也可以利用曲線中線性部分進(jìn)行頻率到相位的線性轉(zhuǎn)換，在相位鑒頻電路里將得到應(yīng)用。121【回顧與小結(jié)】并聯(lián)LC回路 幅頻/相頻特性 LC并聯(lián)回路失諧頻率附近具有的頻幅轉(zhuǎn)換特性和頻相轉(zhuǎn)換特性，有可能使之成為簡(jiǎn)單而實(shí)用的頻幅轉(zhuǎn)換和頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)

27、。調(diào)頻到調(diào)幅轉(zhuǎn)換調(diào)頻到調(diào)相轉(zhuǎn)換思考：Q大好，Q小好？122斜率鑒頻器的工作原理簡(jiǎn)介【注意事項(xiàng)】諧振電路諧振頻率工作于比調(diào)頻頻率略高或略低頻點(diǎn)處，形成一定的失諧，利用幅頻曲線的斜率特性將調(diào)頻波變?yōu)檎{(diào)頻調(diào)幅波，故稱斜率鑒頻。【結(jié)論】：如果Q值低，諧振曲線線性范圍寬，鑒頻靈敏度低；如果Q值高，諧振曲線線性范圍窄，鑒頻靈敏度高。思考：V1輸入信號(hào)與L2C2回路諧振頻率關(guān)系如何？123斜率鑒頻器實(shí)際電路【工作原理】V1輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率略低于L2C2諧振回路頻率。利用失諧并聯(lián)LC回路的頻幅轉(zhuǎn)換特性，將調(diào)頻波轉(zhuǎn)化為調(diào)頻調(diào)幅波，再利用二極管包絡(luò)檢波。（動(dòng)畫演示）124參差調(diào)諧鑒頻器的工作原理結(jié)構(gòu)為兩個(gè)單失諧

28、回路斜率鑒頻器的改進(jìn)電路。目的 改善單失諧回路斜率鑒頻器的線性與鑒相靈敏度。125調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）鑒頻主要技術(shù)指標(biāo)斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 主要內(nèi)容126脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器原理簡(jiǎn)介將調(diào)頻波變換為重復(fù)頻率等于調(diào)頻波頻率的等幅等寬脈沖序列，再經(jīng)低通濾波器取出直流分量。127調(diào)頻電路調(diào)頻主要技術(shù)指標(biāo)直接調(diào)頻電路 間接調(diào)頻電路 拓展調(diào)頻頻偏的方法 （補(bǔ)充）解調(diào)頻電路（鑒頻）鑒頻主要技術(shù)指標(biāo)斜率鑒頻電路 脈沖計(jì)數(shù)鑒頻電路 第18講 小 結(jié)第18講 作業(yè) 撰寫 第20講課堂 虛擬仿真實(shí)驗(yàn) 預(yù)習(xí)報(bào)告題目：調(diào)幅/解

29、調(diào)幅 電路虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具體技術(shù)指標(biāo)： 調(diào)制信號(hào)3KHz音頻信號(hào)，載頻信號(hào)5MHz，兩種信號(hào)幅度不限，請(qǐng)給出電路設(shè)計(jì)方案，提交仿真波形。第19講 數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)(通信原理內(nèi)容，自學(xué))振幅調(diào)制原理調(diào)幅與解調(diào)幅電路角度調(diào)制原理調(diào)頻與解調(diào)頻電路數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、電路設(shè)計(jì)調(diào)制解調(diào)工程設(shè)計(jì)仿真（仿真課）本章主要內(nèi)容數(shù)字調(diào)制與解調(diào)（1）數(shù)字調(diào)制概念與分類（2）幅移鍵控（3）頻移鍵控（4）相移鍵控調(diào)制與解調(diào)仿真（1）幅度調(diào)制與解調(diào)仿真（2）頻率調(diào)制與解調(diào)仿真第19講 主要內(nèi)容數(shù)字調(diào)制與解調(diào)（1）數(shù)字調(diào)制概念與分類（2）幅移鍵控（3）頻移鍵控（4）相移鍵控調(diào)制與解調(diào)仿真（1）幅度調(diào)制與解調(diào)仿真（2）頻率

30、調(diào)制與解調(diào)仿真第19講 主要內(nèi)容數(shù)字調(diào)制概念數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號(hào)控制高頻載波的過程。數(shù)字調(diào)制分類幅移鍵控(Amplitude Shift Keying, ASK ) 頻移鍵控(Frequency Shift Keying，F(xiàn)SK）相位鍵控(Phase Shift Keying，PSK) 二進(jìn)制調(diào)制與多進(jìn)制調(diào)制數(shù)字調(diào)制概念與分類數(shù)字調(diào)制與解調(diào)（1）數(shù)字調(diào)制概念與分類（2）幅移鍵控（3）頻移鍵控（4）相移鍵控調(diào)制與解調(diào)仿真（1）幅度調(diào)制與解調(diào)仿真（2）頻率調(diào)制與解調(diào)仿真第19講 主要內(nèi)容二進(jìn)制基帶信號(hào)（1）二進(jìn)制 幅移鍵控（ASK）2ASK信號(hào)模擬相乘法二進(jìn)制 幅移鍵控（ASK）調(diào)制電路鍵控法相干解調(diào)法二進(jìn)制 幅移鍵控（ASK）解調(diào)電路非相干解調(diào)法數(shù)字調(diào)制與解調(diào)（1）數(shù)字調(diào)制概念與分類（2）幅移鍵控（3）頻移鍵控（4）相移鍵控調(diào)制與解調(diào)仿真（1）幅度調(diào)制與解調(diào)仿真（2）頻率調(diào)制與解調(diào)仿真第19講 主要內(nèi)容高頻載波的頻率隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)變化，其頻率變化只有兩種情況。二進(jìn)制 頻移鍵控（2FSK）2FSK信號(hào)2FSK調(diào)制方法主要有兩種：模擬調(diào)頻法和鍵控法二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）調(diào)制電路 將2FSK 信號(hào)分解為兩路2ASK 信號(hào)分別進(jìn)行解調(diào)，然后比較兩路抽樣后的樣值信號(hào)的大小，最終恢復(fù)出原