62调频电路.PPT

第6章 信号变换二：角度调制与解调 6.1 角度调制原理 6.2 调频电路 6.3 角度调制的解调 6.4 自动频率控制 6.5 实训一：49.67MHz窄带调频 发射器的制作 6.6 实训二：49.67MHz窄带调频 接收器的制作 6.1 角度调制原理 6.1.1 调频信号数学表达式 设载波信号电压为 uc(t)＝Ucmcos(ωct+φ0) 式中，ωct+φ0为载波的瞬时相位；ωc为载波信号的角频率；φ0为载波初相角（一般地，可以令φ0=0）。 ? 设调制信号电压（单音频信号）为 ω(t)=ωc+Δω(t)=ωc+kfuΩ(t) (6―1) 式中，kf为与调频电路有关的比例常数，单位为rad/(s·V)；Δω(t)=kfuΩ(t)，称为角频率偏移，简称角频移。Δω(t)的最大值叫角频偏，Δωm=kf|uΩ(t)|max，它表示瞬时角频率偏离中心频率ωc的最大值。 对式(6―1)积分可得调频波的瞬时相位φf(t) 表示调频波的相移，它反映调频信号的瞬时相位按调制信号的时间积分的规律变化。 调频信号的数学表达式 将单音频信号uΩ(t)＝UΩm cosΩt分别代入式(6―1)、(6―2)、(6―3)，得 6.1.2 调相信号数学表达式 根据调相的定义，载波信号的瞬时相位φp(t)随调制信号uΩ(t)线性变化，即 6.1.3 调角信号的频谱和频谱宽度 1.调角信号的频谱 用式(6―6)来说明调角波的频谱结构特点。 在贝塞尔函数理论中，可得下述关系： 2. 频谱宽度 根据调制后载波瞬时相位偏移大小，可以将角度调制分为窄带和宽带两种。从卡森公式可得： 当m1时 3. 调频波的平均功率 根据帕塞瓦尔定理，调频波的平均功率等于各个频率分量平均功率之和。因此，单位电阻上的平均功率为 6.2 调频电路 调频电路的主要要求如下： 1) 调制特性为线性 2) 调制灵敏度要高 3) 中心频率的稳定度要高 4) 最大频偏 6.2.1 直接调频电路 1.变容二极管直接调频电路 振荡频率可由回路电感L和变容二极管结电容Cj所决定，即 式中，mc为变容管电容调制度；CjQ为UQ处电容。 将式(6―27)代入式(6―26)，则得 设x足够小，将式(6―29)展开成傅里叶级数，并忽略式中的三次方及其以上各次方项，则 2. 直接调频实际电路 6.2.2 间接调频电路 间接调频的方法是：先将调制信号uΩ积分，再加到调相器对载波信号调相，从而完成调频。间接调频电路方框图如图6.13所示。设调制信号uΩ=UΩm cosΩt经积分后得 设调制信号uΩ=UΩm cosΩt经积分后得 式中，Q为并联回路的有载品质因数。当|φ(ωc)|30°，失谐量不大时(式中分母ω0≈ωc)，上式简化为 当γ=2或mc较小，略去二次方以上各项，则可得 6.2.3 扩展最大频偏的方法 例1 一调频设备，采用间接调频电路。已知间接调频电路输出载波频率100Hz，最大频偏为24.41Hz。要求产生载波频率为100MHz，最大频偏为75kHz。扩展最大频偏方法见图6.16。 6.3 角度调制的解调 6.3.1相位检波电路 鉴相电路的功能是从输入调相波中检出反映在相位变化上的调制信号，即完成相位-电压的变换作用。 鉴相器有多种电路，一般可分为双平衡鉴相器、模拟乘积型鉴相器和数字逻辑电路鉴相器。下面重点讨论乘积型鉴相电路。 1. 乘积型鉴相器 乘积型鉴相器组成方框图如图6.17所示。图中，两个输入信号分别为 调相波 u1=U