高頻電子電路62

VCO的特點(diǎn)：瞬時(shí)頻率隨外加控制信號(hào)的變化而變化。

VCO式中：U為振蕩信號(hào)的振幅，

:當(dāng)

時(shí)的振蕩頻率，k

f為:VCO控制靈敏度。

6.3.2壓控振蕩器直接調(diào)頻電路

用調(diào)制信號(hào)電壓控制振蕩回路的參數(shù)，如回路電容C或回路電感L，并使振蕩頻率ω正比于所加調(diào)制信號(hào)電壓，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。

在直接調(diào)頻法中常采用壓控振蕩器（VoltageControlOscillator）作為頻率調(diào)制器來產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)。VCO中最常用的壓控元件：變?nèi)荻O管

由晶體管和場效應(yīng)管組成的電抗電路。

壓控振蕩器直接調(diào)頻：優(yōu)點(diǎn)：可獲得較大頻偏.缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定性差，常采用自動(dòng)頻率微調(diào)（automaticfrequencycontrol，AFC）電路來克服載頻偏移。休息1休息2通常有：，壓控振蕩器的輸出信號(hào)即為調(diào)頻信號(hào)。11.變?nèi)荻O管

為利用PN結(jié)的電容，PN結(jié)應(yīng)工作在反向偏置狀態(tài).6.3.3變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路

（VaractordiodedirectFM）PN結(jié)反向偏置時(shí)，結(jié)電容會(huì)隨外加反向偏壓而變化，而專用的變?nèi)荻O管，是經(jīng)過特殊工藝處理（控制半導(dǎo)體的摻雜濃度和摻雜的分布）使勢壘電容能靈敏地隨反向偏置電壓的變化而呈現(xiàn)較大變化的壓控變?nèi)菰?。結(jié)電容Cj與反偏電壓uR的關(guān)系：式中Co：

時(shí)的電容值（零偏置電容）反向偏置電壓，UD：PN結(jié)勢壘電位差。

γ

：結(jié)電容變化指數(shù)，通常γ=1/2—1/3.可以看出C

j與uR之間是非線性關(guān)系，即變?nèi)荻O管屬于非線性電容，這種非線性電容基本上不消耗能量，產(chǎn)生的噪聲量級(jí)也較小，是較理想的高效率，低噪聲非線性電容。休息1休息2變?nèi)荻O管是利用半導(dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性而制成的一種半導(dǎo)體二極管。它是一種電壓控制可變電抗元件。2設(shè)在變?nèi)荻O管上加一個(gè)靜態(tài)工作電壓Uo和一個(gè)單頻調(diào)制信號(hào)

，則結(jié)反偏電壓：

而結(jié)電容：

其中：

為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容。

表示結(jié)電容調(diào)制深度的調(diào)制指數(shù)。

休息1休息2CjuRUQuRtCjtCjQ3為了突出調(diào)頻性能的分析，下圖只畫出了它的高頻交流等效電路，沒有畫出直流饋電電路，

2.變?nèi)荻O管直接調(diào)頻的原理電路

圖中；C3為高頻偶合電容，C4為偶合隔直電容，LD為高頻扼流圈，阻止高頻電流經(jīng)過調(diào)制信號(hào)源,使其旁路，右圖為振蕩器交流等效電路，Cj與振蕩器回路并聯(lián)，R1，R2為Cj的偏置電路，為Cj提供靜態(tài)直流偏壓

，而二極管的反偏電壓為：

休息1休息2+uR-LCjC1C2VTLCjC1C2VTLDC3C4ECR2+uΩ-R1+Uo-4則由上電路可知，振蕩頻率為：

;而

為了簡化電路分析，如果設(shè)：，則有

所以：有

其中：

為未加調(diào)制信號(hào)（）時(shí)的振蕩頻率，3．

調(diào)頻性能分析即為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。討論：1設(shè)γ=2即滿足線性調(diào)頻。

2

當(dāng)則

LC1C2CjVT+uR-（利用級(jí)數(shù)展開忽略高次項(xiàng)，

可近似為：

（2）

：調(diào)頻波的最大角頻率偏移（3）

：調(diào)頻波產(chǎn)生二次諧波失真二次諧波失真的最大角頻率偏移其中：（1）

：調(diào)頻波會(huì)產(chǎn)生中心頻率偏移休息1休息256.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

6.4.2相位鑒頻器

6.4.3比例鑒頻器

6.4.1鑒頻方法及其實(shí)現(xiàn)模型

6調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)是從調(diào)頻波 中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)過程，完成調(diào)頻波解調(diào)過程的電路稱為頻率檢波器第一種方法，將調(diào)頻波通過頻率—幅度線性變換網(wǎng)絡(luò)，將調(diào)頻波變換成調(diào)頻—調(diào)幅波，再通過包絡(luò)檢波器檢測出反映幅度變化的解調(diào)電壓。把這種鑒頻器稱為斜率鑒頻器，或稱振幅鑒頻器。將調(diào)頻波進(jìn)行特定的波形變換，根據(jù)波形變換特點(diǎn)的不同，可歸納以下幾種實(shí)現(xiàn)方法：

6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

6.4.1鑒頻方法及其實(shí)現(xiàn)模型

休息1休息21.鑒頻方法頻率—幅度線性變換網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波器uΩtuFMtuFM-AMt7第二種方法，將調(diào)頻波通過頻率—相位線性變換網(wǎng)絡(luò)，變換成調(diào)頻—調(diào)相波，再通過鑒相器檢測出反映相位變化的解調(diào)電壓。把這種鑒頻器稱為相位鑒頻器。第三種方法，是隨著近年來集成電路的廣泛應(yīng)用，在集成電路調(diào)頻機(jī)中較多采用的移相乘積鑒頻器。它是將輸入FM信號(hào)經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)后生成與FM信號(hào)電壓正交的參考信號(hào)電壓，它與輸入的FM信號(hào)電壓同時(shí)加入相乘器，相乘器輸出再經(jīng)低通濾波器濾波后，便可還原出原調(diào)制信號(hào)。

1.鑒頻方法

休息1休息2頻率—相位線性變換網(wǎng)絡(luò)

相位檢波器uFMuFM-PMuΩ相乘器低通濾波器uFMuΩ90o移相網(wǎng)絡(luò)第四種方法，先將調(diào)頻波通過非線性變換網(wǎng)絡(luò)，變換為調(diào)頻脈沖序列，該脈沖序列含有反映該調(diào)頻信號(hào)瞬時(shí)頻率變化的平均分量，因而通過低通濾波器便可得到反映平均分量變化的解調(diào)電壓。也可將調(diào)頻脈沖序列通過脈沖計(jì)數(shù)器，直接得到反映瞬時(shí)頻率變化的解調(diào)電壓。將這種鑒頻器稱為脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。

非線性變換網(wǎng)絡(luò)低通濾波器或脈沖計(jì)數(shù)器uFM調(diào)頻脈沖序列uΩ8

首先將輸入調(diào)頻波通過限幅器變?yōu)檎{(diào)頻方波，然后微分變?yōu)榧饷}沖序列，用其中正脈沖去觸發(fā)脈沖形成電路，這樣調(diào)頻波就變換成脈寬相同而周期變化的脈沖序列，它的周期變化反映調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化。將此信號(hào)進(jìn)行低通濾波，取出其平均分量，就可得到原調(diào)制信號(hào)。這種電路的突出優(yōu)點(diǎn)：線性好、頻帶寬、便于集成，同時(shí)它能工作于一個(gè)相當(dāng)寬的中心頻率范圍(1Hz-10MHz，如配合使用混頻器，中心頻率可擴(kuò)展到100MHz)。92.鑒頻器的主要特性

休息1休息2能全面描述鑒頻器主要特性的是鑒頻特性曲線。它是指鑒頻器的輸出電壓uo(t)，與其輸入FM信號(hào)瞬時(shí)頻偏Δω(t)或Δf(t)之間的關(guān)系曲線

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