高频电子线路第八章角度调制与解调第五版.ppt

第八章 角度调制与解调 第一节：概述 第二节：调角波的性质 第三节：调频方法概述 第四节：变容二极管调频 第五节：晶体振荡器直接调频 第六节：间接调频：由调相实现调频 第七节：可变延时调频（自学） 第八节：相位鉴频器 第九节：比例鉴相器 第十节：其他形式的鉴相器（自学） 本章重点 1、调频波与调相波的基本性质及二者的异同点。 2、变容二极管调频的原理。 3、间接调频的原理。 4、相位鉴频器原理。 第八节 相位鉴频器 一、相位鉴频器的工作原理 完成频率(相位)-电压转换功能的电路，称为频率(相位)解调器，简称鉴频(鉴相)器。 ①进行波形变换，将等幅调频波变换成幅度随 瞬时频率变化的调幅波，然后再用振幅检波 器将振幅的变化检测出来； ②对调频波通过零点的数目进行计数(脉冲计数 式鉴频器)； ③利用移相器与符合门电路相配合。 鉴频的方法： 作用：从调频波或调相波中检出原来的信号。 第八节 1. 工作过程 ① 用延时电路将等幅调频波变换为等幅调相- 调频波。 ② 用相加电路将调频信号与其延时后的信号相 加，将等幅调相-调频波变换为调幅-调相-调 频波。 ③ 用幅度解调器解调出原调制信号。 相位鉴频器的实现框图 第八节 电压传输系数 2. 具体电路分析 :等幅调频波 :用耦合延时电路将等幅调频波变换为调相-调频波 加在两个二极管包络检波器上的输入电压分别为： ——调幅-调相-调频波 恢复出所需的调制信号，完成鉴频。 第九节 比例鉴相器 或 故比例鉴频器的输出恰好等于相位鉴频器的一半。 第一节 概 述 w0–Dwm w0+Dwm AM FM 第一节 调频波的指标 寄生调幅 频谱宽度 抗干扰能力 幅度调制 角度调制 调频FM 调相PM 载波信号 的受控参量 振幅 频率 相位 解调方式 相干解调或 非相干解调 鉴频或 频率检波 鉴相或 相位检波 解调方式 的差别 频谱线性搬 移频谱结构 无变化 频谱非线性 频谱结构发 生变化属于 非线性频率 变换 特点 频带窄 频带利 用率高 频带宽 频带利 用不经 济、抗 干扰性 强 用途 广播 电视 通信 遥测 数字 通信 调幅AM 第一节 利用波形变换电路进行鉴频 第一节 鉴频器的指标 鉴频灵敏度 鉴频跨导 鉴频频带宽度 寄生调幅抑制能力 失真和稳定性 鉴频特性曲线 第二节 调角波的性质 一、瞬时频率与瞬时相位 矢量在实轴上的投影为： 角度调制的两个基本关系式 频率：简谐振荡每秒钟重复的次数。 调频(调相)波： 用调制信号控制高频振荡的频率(相位) 调角波 第二节 二、调角波数学表示式 1. 调频波(FM波)表示式 设调制信号为 载波振荡(电压或电流)为 调频波的瞬时频率 随 成线性变化，即 瞬时频率偏移，频移 最大频移 (频偏) 第二节 故由 调制的调频波的数学表达式 ——调频波的调制指数 瞬时相位 令θ0=0 第二节 2. 调相波(PM波)表示式 调相波的瞬时相位随 线性地变化，应为： 瞬时相位偏移，相移 最大相移(调制指数mp) 故，调相波的数学表达式 瞬时角频率 表10.1 调频波和调相波的比较 调制信号 载波振荡 数学表达式 瞬时频率 瞬时相位 最大频移 最大相移 调频波 调相波 ★ 第二节 例10.2.1 已知调频波表达式为 试求该调频波的最大频偏Δf 和最大相位偏移mf 若 ，求出调制信号和载波的表达式。 解： 所以 而 所以 又 所以， 载波信号 调制信号 第二节 三、调频波和调相波的频谱和频带宽度 以调频信号为例(为简单起见，令A0＝1)： 式中 是以mf 为参数的n 阶第一类贝塞尔函数。 1. 调频信号的表达式 第二节 载频 第一对边频 第二对边频 第三对边频 由此得到调频信号的表达式： 第二节 通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的1％(或10％)，边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分量就确定了调频的频带宽度。 2. 频谱 若忽略小于未调制载波振幅的10％的边频分量，则 频谱宽度 而 宽带调频制 窄带调频制 Carson公式 第二节 例10.2.2 利用近似公式 计算下列三种情况的频带宽度： (Fm为最高调制频率) 解： 由此可以看出，尽管调制频率变化了100倍，但频带宽度的变化却非常小！ 第二节 例10.2.3 对于调相制，采用 来求它的频谱宽度。设mp=75，试求下列情况下的调相波频谱宽度： 解：