第6章 角度调制与解调电路.pptVIP

2、调频原理分析 可得 = 为未加调制信号时的振荡频率，也就是调频电路的中心频率。 由上式可知，调频电路的振荡频率是随着调制信号的γ/2次方变化 。 下面具体分析变容二极管直接调频电路受调后的振荡频率 第三项是二次谐波失真分量的瞬时角频偏。 第二项是调频电路的瞬时角频偏，最大角频偏为 当γ≠0时 上式可看出调频电路的瞬时角频偏 随调制信号作线性变化，中心角频率没有偏移，调制过程也不会产生非线性失真，也就是说，实现理想直接调频的条件是γ=2 当γ≠2时，只有在 足够小的情况下， 和 才可近似认为零，调制才可认为是线性的，但减小 ，又会导致最大频偏减小。这就说明，获得较大频偏与提高调制线性度之间存在着矛盾。 结论：在相对频偏较小的情况下，如调频广播发射机，由于所要求的 值很小，即使γ值不等于2，调频电路的中心角频率偏移量和二次谐波引起的非线性失真也是比较小的，所以对变容二极管的要求并不严格。 在微波调频制多路通信系统中，通常需要产生相对频偏比较大的调频信号，这时由于 值较大，当γ≠2时，就会产生较大的非线性失真和中心频率偏移，这种情况下，则应尽可能采用γ值接近于2的变容二极管。 3、实际电路分析 b)图为实际电路的高频等效简化电路，从图中可知，该调频电路采用的是电容三点式振荡器作为振荡电路，振荡回路由L1、C2、C3、C5和反向串联的两个变容二极管共同组成，两变容二极管的结电容 随输入的调制信号 变化而变化，两管结电容与固定电容C5串联后控制振荡回路的总电容随输入的调制信号电压变化而变化，从而实现调频。 在此例中，结电容 只是振荡回路总电容的一部分，而不是全部，这种方式我们称为变容二极管部分接入式。 采用部分接入式虽然结电容 对振荡回路总电容的控制能力比全部接入式弱，也就是说，调频电路的最大频偏和调频灵敏度相应有一定减小，但是，它可使变容二极管静态工作点电容 随温度、电源电压变化和 的非线性导致调频信号中心频率偏移的影响都变小，这有利于提高调频信号中心频率的稳定性，同时还可减小寄生调幅。 变容二极管直接调频电路的特点 变容二极管直接调频电路具有电路简单、工作频率高、所需调制信号的功率小、易于获得较大的频偏以及在频偏较小的情况下，非线性失真很小等优点，因而获得了广泛应用。 但这种电路的缺点是偏置电压漂移、温度变化等都会改变变容二极管的结电容，从而造成调频振荡器的中心频率稳定度不高，而且在频偏较大时，非线性失真较大。 6.2.2 间接调频电路 直接调频电路的主要缺点是中心频率稳定度较低，间接调频是提高调频信号中心频率稳定度的一种较简便而有效的方法。 1、间接调频原理 由调频信号的性质可知，用调制信号对载波进行调频时，其瞬时相位也随之发生变化，瞬时相偏与调制信号的积分成线性关系，所以，若先对调制信号积分，然后再对对载波进行调相，那么所得到的调相信号就是我们所想要的调频信号 间接调频原理图 从图中可以看出，间接调频是将调频电路的调制与振荡两部分分开，具体方法是：采用高稳定度的晶振作为主振，产生稳定的载波，然后用积分过的调制信号对其进行调相，这样就可从调相器中输出中心频率稳定度很高的调频信号。 2、变容二极管间接调频电路 间接调频的关键电路是调相电路，调相的方法通常有三类：第一类是可变移相法调相，第二类是可变时延法调相，第三类是矢量合成法调相。 可变移相法调相是指将载波信号通过一个受调制信号控制的相移网络，即可实现调相的方法，其中，可控相移网络可采用多种电路来实现，应用最广的是变容二极管调相电路 变容二极管移相的单回路移相电路 电路中，R1、C1和R2、C2分别用作前后级耦合隔离，电感L与变容二极管结电容 构成谐振回路，9V的直流电源经电阻R3和R4提供给变容二极管反向偏置电压，电容C4对高频短路而对低频和直流开路，调制信号经R4、C3耦合到变容二极管上以改变谐振回路的总电容，从而使谐振回路的谐振频率发生改变 若调制信号为单一频率信号，那么根据 可知谐振回路的谐振频率为 即 这使固定频率为 的载波通过这个回路时，由于回路失谐而产生相移，由并联谐振回路的特性可知，当失谐不大时，回路的相移可表示为 瞬时相偏与调制信号成线性关系，从而产生调相