第6章6.7—6.11频谱变换电路.pptVIP

　在通信系统中，角度及解调电路不同于频谱搬移电路。它 是用低频信号去调制高频振荡的相角，或是从已调波中解出 调制信号所进行的频谱变换，这种变换不是线形变换，而是 非线形变换。因此，我们把角度调制及调角波的解调电路称 为频谱非线形变换电路。 　调频（ＦＭ）：如果高频振荡器的频率变化量和调制信号成正比，则称调频。 　调相（ＰＭ）：如果高频振荡器的相位变化量和调制信号成正比，则称调相。由于频率的变化和相位的变化都表现为总相角的变化，因此，将调频和调相统称为调角。; 式中，Am为简谐振荡的幅度， 　为简谐振荡的总相角;6.7.2 调相波和调频波 调相——高频振荡瞬时相位的变化量与调制信号成正比。 根据定义调相波的表达式为; 式中，　　　　　　　　　　为瞬间相位偏移，即相 对于　　的偏移。　　　的最大值称为最大相移，习惯上 又称调频指数，用mf表示，即;　直接调频就是用调制信号去控制高频振荡器的振荡频率， 使它不失真地反映调制信号的变化规律。因此，凡是能直接 影响振荡频率的元件或参数，只要用调制信号去控制，使振 荡频率的变化量能随调制信号而线形变化，都可以完成直接 调频的任务。 　在ＬＣ正弦波振荡器中，由于其振荡频率主要取决于振荡 回路的电感量和电容量，所以在振荡回路中接入可控电抗 器，就可以实现直接调频。;　可控电抗器的种类很多，有声波控制的电容式话筒或驻极 体话筒，有电压控制的变容二极管和电抗管，还有电流控制 的可变电感等。只要将可控电抗器接入ＬＣ振荡器的振荡回 路，就能利用ＬＣ振荡器产生调频波。 6.８.1　　变容二极管调频电路 　变容二极管是利用pn结的结电容随反向电压（反偏）变化 这一特性制成的一种电压控制的可控电抗器。将变容二极管 接入ＬＣ振荡器的振荡回路，用调制电压去控制变容管的电 容量，从而控制振荡器的振荡频率达到调频的目的。 ;变容二极管结电容（势垒电容）可用下式表示;变容管作为振荡回路的总电容 　下图为变容二极管接入振荡回路的交流等效电路。;２.变容管部分接入振荡回路 为了提高载波频率稳定度，往往采用变容管部分接入振 荡回路的办法。;6.８.２　晶体振荡器直接调频电路 　在某些实际情况下，为了满足中心频率稳定度较高的要 求，有时采用石英晶体振荡器直接调频电路。 晶体振荡器有两种：一种是工作在石英晶体的串联振荡频 率上，晶体等效为一个短路元件，起着选频的作用；另一种 是工作于晶体串联和并联谐振频率之间，晶体等效为一个高 品质因数的电感元件，作为振荡元件之一。 　通常是利用变容二极管控制后一种晶体振荡器的振荡频率 来实现调频。;　如果电容二极管与石英晶体串联，其等效电路和电抗特性 如下图所示。;6.８.３　电容话筒调频电路 　电容花筒在声波作用下，内部的金属薄膜产生振动，会引起薄膜与另一电极之间电容量的变化。如果把电容式话筒直接接到振荡器的谐振回路中，作为回路电抗就可构成调频电路。;6.８.４　电抗管调频电路 　电抗管与变容管一样，也是一种电压控制的可控电抗器。 受控源可以是电子管、晶体管和场效应管。下图为场效应管 构成的电抗管原理图。;　在直接调频电路中，为了提高中心频率的稳定度必须采取 一些措施。在这些措施中，即使对晶体管振荡器直接调频， 其中心频率稳定度有不如不调频的晶体振荡器的频率稳定度 高，而且起相对频移太小。若调制不在晶体振荡器进行，而 是在其后的某一级放大器中进行，将调制信号积分以后对晶 振送来的载波进行调相，对积分前的信号（即调制信号）而 言，就可以得到调频波了，这就是间接调频。显然，这时中 心频率稳定度就等于晶体振荡器的频率稳定度。;　间接调频的关键电路是调相电路，下面仅介绍常用的变容 二极管调相电路。 　将变容二极管接在高频放大器的谐振回路里，就可构成变 容二极管调相电路。电路中，由于调制信号的作用使回路谐 振频率改变，当载波通过这个回路时由于失谐而产生相移， 从而获得调相。;　下图是单级谐振回路变容管调相电路。;　下图是采用三级单回路级联构成的电路。;　图中，每个回路都由变容管调相电路，而各变容管的电容 均受同一调制信号调变。每个回路的Ｑ值可由电阻Ｒ１、 Ｒ２、Ｒ３调节，以使三个回路产生相等的相移。为了减少 各回路的相互影响，各级回路之间都用１pＦ的小电容耦 合。这样，电路总相移近似等于三级回路相移之和。因此， 电路可在９０°范围内得到线形调相。 ;6.10 调频波的解调; 对调频波的检波必须先将频率的变化,转变成与音频调 制信号相应的幅度变化,见下图。或者变成占空系数不同的 脉冲系列,再经过幅度检波或脉冲的整流,才能检出音频信 号。; 鉴频器的质量指标集中表现在鉴频特性上。它的输出电 压的大小uΩ(t)与输入调频波的瞬时频率偏移之间的关系,称 为鉴频特性,如图