第6章-角度调制与解调电路2案例.ppt

6.2 调频电路 调频的两种实现方法 6.2.1 调频电路概述 一、直接调频和间接调频 1．直接调频 (1)定义：用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规律。 (2)被控的振荡器 ①LC振荡器和晶体振荡器（产生调频正弦波）； ②张弛振荡器（产生调频非正弦波，可通过滤波等方式将调频非正弦波变换为调频正弦波）。 (1)定义：通过调相实现调频的方法 (2)方法：根据调频与调相的内在联系，将调制信号进行积分，用其值进行调相，便得到所需的调频信号。 2．间接调频 二、调频电路的性能要求 1.调频特性 (1)定义：描述瞬时频率偏移 ?f (= f - fc) 随调制电压v? 变化的特性。 (2)特性：如图所示。 (3)要求：在特定调制电压 范围内是线性的。 2.调频灵敏度 (1)定义：原点上的斜率 单位为 Hz/V 3.中心频率准确度和稳定度 接收机正常接收所必须满足的一项重要性能指标，否则，调频信号的有效频谱分量就会落到接收机通频带以外，造成信号失真，并干扰邻近电台信号。 6.2.2 变容二极管实现直接调频 一、工作原理及其性能分析 1.工作原理 把电容或电感量受调制信号控制的可变电抗器件接入LC振荡回路中，便可实现调频。 2.可变电抗器件的种类 (1)驻极体话筒或电容式话筒。作为可变电容器件，用在便携式调频发射机中，可将声波的强弱变化转换为电容量的变化。将它将入振荡回路当中，就可直接产生瞬时频率按讲话声音强弱变化的调频信号。 (2)铁氧化磁芯绕制的线圈。作为可变电感器件，用在扫频图示测量仪中，改变通过附加线圈的电流来控制磁场的变化，就能使磁芯的导磁率变化，从而使主线圈的电感量变化。 (3)变容二极管。利用反偏工作PN结呈现的势垒电容而构成，是目前最广泛应用的可变电抗器件。具有工作频率高、固有损耗小和使用方便等优点。 1．变容管作为振荡回路总电容的直接调频电路 　　(1)原理电路 为 LC 正弦振荡器中的谐振回路。 ?osc ? ?0 = (2)性能分析 ①归一化调频特性曲线方程 已知变容管结电容 Cj 随外加电压 v 变化的变容特性 VB — PN 结的内建电位差， Cj(0)— v = 0 时的结电容， n —变容指数，其值取决于 PN 结的的工艺结构，在 1/3 到 6 之间。 Cj —变容管的结电容，与 L 共同构成振荡器的振荡回路，振荡频率近似等于回路的谐振频率，即 变容管由PN结组成，其性能受温度影响较大，为减少这种影响，可采用部分接入电路。 2．变容管部分接入振荡回路的直接调频电路 (1)原理电路 图所示的变容管部分接入(Cj 先和 C2 串接，再和 C1 并接)的振荡回路。 (2)性能分析 回路总电容为 相应的调频特性方程为 代入，则 L1 —高频扼流圈，对高频相当于开路，对直流和调制频率近似短路。 　　C2—高频滤波电容，对高频接近短路，对调制频率接近开路。 二、电路组成 条件：控制电路的接入既能将 VQ 和 v? 加到变容管上，又不影响振荡器的正常工作。 　　C1—隔直电容。对高频接近短路，对调制频率接近开路，使 VQ 和 v? 能有效地加到变容管上。 　　结论 (1)对于高频，由于 L1 开路、C2 短路，因而是由 L 和 Cj 组成的振荡电路，不受控制电路影响。 (2)对于直流和调制频率，C1 阻断，因而 VQ 和 v? 可有效地加到变容管上，不受振荡回路影响。 实际电路： ① 中心频率为 140 MHz 的变容管直接调频电路。 Cj 为振荡器总电容；忽略一些影响不大的元件。 电路的高频通路、变容管的直流通路和调制信号通路。 变容管部分接入的电容三点式振荡器，其中， L、C3、C4、C5、Cj 组成的回路应呈感性。在变容管控制电路中，VQ 是由 – 9 V 电源经 56 k? 和 22 k? 的电阻分压后供给的。v?(t) 经 47 ?F 隔直电容和 47 ?H 高频扼流圈加到变容管上，并通过 56 k? 和 22 k? 的并接电阻接地。 ② 中心频率为 90 MHz 的直接调频电路 ③ 100 MHz 晶体振荡器的变容管直接调频电路。 T2—皮尔斯晶体振荡器 谐振回路—调谐在三次谐波