通信电路教案7.ppt

第七章 模拟角度调制与解调电路（非线性频率变换电路） 7.1 概述 7.2 角度调制与解调原理 7.2.1 调角信号的时域特性 1. 调频信号 2. 调相信号 7.2.2 调角信号的频谱 7.2.3 调角信号的带宽 7.2.4 调角信号的调制原理 1. 调频原理 2. 调相原理 7.2.5 调角信号的解调原理 1. 鉴相原理 2. 鉴频原理 7.3 调频电路 7.3.1 调频电路的主要性能指标 7.3.2 直接调频电路 1. 变容二极管调频电路 2. 晶振变容二极管调频电路 3. 扩展频偏的方法 7.3.3 间接调频电路 1. 变容二极管相移网络 2. 间接调频电路最大线性频偏的扩展 7.4 鉴频电路 7.4.1 鉴频电路的主要性能指标 7.4.2 LC回路的频幅和频相转换特性 1. LC并联回路的频相转换特性 2. LC并联回路的频幅转换特性 7.4.3 斜率鉴频电路 1. 单失谐回路斜率鉴频电路 2、双失谐回路回路斜率鉴频 3. 差分峰值鉴频电路 7.4.4 相位鉴频电路 7.4.5 限幅电路 7.5 自动频率控制电路 频率最小时调相器的调制系数最大为0.5 可获得的最大线性频偏为： 间接调频 n倍频 混频 例： （p.182) 鉴频线性特性 鉴频线性范围 鉴频灵敏度 电压传输函数： 幅值随频率的变化近似成线性关系变化 + - + - 缺点：线性性不够好， 鉴频范围窄。 + - + - + - + - + - + - 优点：调制灵敏度高，非线性失真小，线性鉴频范围宽。 * 调频（FM）：载波的瞬时频率与调制信号成正比例变化； 调相（PM）：载波的瞬时相位与调制信号成正比例变化； 调频和调相统称为调角。 设调制信号为： 载波为： 瞬时频率偏移，简称频率偏移或频移。 频偏 设调频信号为： 设： 相移 调频波的调制指数 调频波的表达式为： 设调制信号为： 调相波的调制指数 调相波的表达式为： 调相波的瞬时频移 频偏 设调制信号为： ??f mf ??p mp 调频波与调相波的比较： 表达式： 调频 调相 瞬时频率： 瞬时相位： 最大频移： 最大相移： 令 则： 调角波的特点： J0 J1 J2 J3 J4 m Jn(m) 1）频谱： 2）调制指数 与边频分量： 多少、 大小 3） 为某些值（如2.4，5.52）时载频分量为0; 4）功率： 贝塞尔函数的特性： n为奇数 n为偶数 （1） （2） 未调制时的载波功率： 忽略振幅小于未调制时载波振幅的10%的边频分量后 剩下的边频所占频带宽度。 宽带调制时： 窄带调制时： 调制指数越大，应考虑的边频数目越多 F增大， 减 小 不变 变化不大 不变， 调相波带宽增大。 增大， 例： （p. 170) 调频方法： 1）直接调频： 2）间接调频： 用调制信号作为压控振荡器的控制电压 使压控振荡器输出信号的频率随调制信号的变化而线性变化。 通过调相实现调频。 调制信号 积分 调相 调频波输出 调相信号也可以看做是可控时延信号。 正弦波振荡器 可控相移网络 低通滤波器 ? 作用：比较调相波与载波的相位 线性鉴相： （1）波形变换 频幅变换 包络检波 （2）记数法：单位时间内调频波过零点的数目正比于瞬时频率； （3）相位鉴频 鉴相 频相转换 （4）利用锁相环鉴频 鉴频的方法： 调频线性特性 调频灵敏度 最大线性调制频偏 载频稳定度 变容二极管的控制电压： 1 2 3 4 A D 4 3 2 1 B A Revision T1 C D L1 . . L2 Ucc 时： 调频无非线性失真 时： 线性频偏： 非线性失真： 中心频率偏移： 优点：中心频率稳定度高； 缺点：频偏较小。 若要将频偏扩展为： 倍频与混频结合扩展频偏。 直接调频电路 n 倍频 电路 混频 电路 正弦波振荡器 优点：能提高中心频率的稳定度； 缺点：频偏小。 原理： 调制信号 积分 调相 调频波输出 调相器： 正弦波振荡器 可控相移网络 并联LC谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性： 1、回路谐振频率不变，输入信号频率等于谐振频率 回路谐振，阻抗最大，相移为0 ； 2、回路谐振频率不变，输入信号频率在谐振频率附近变化 阻抗幅值变化不大，相移变化较大； 3、输入信号频率不变，回路谐振频率在输入信号频率附近变化 与2类似。 变容二极管上的反向偏压受调制信号控制 实际电路： 载波输入 调制信号输入 调相波输出 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D Revision Sheet of Drawn By: T1 C C C1 D L1 Vcc rfc