第8章 (模电)频率变换电路：角度.ppt

8.3 角度调制及解调 角度调制可分为两种：一种是频率调制，简称调频（FM）；另一种是相位调制，简称调相（PM）。 角度调制和解调电路都属于频谱非线性变换电路。※ 一、调频、调相的定义、波形及数学表达式 ⒉ 调频、调相波形 ⒊ 数学表达式 ② FM波表达式 ⑵ PM ② PM波表达式 二、调频波的频谱及带宽(p138) ⒉ 宽带调频（mf》1） ⒉ 宽带调频（mf》1） 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 。即 Po＝ Ucm2 /2 ∑Jl2（mf） ∵ ∑Jl2（mf）＝1 (根据贝塞尔函数） ∴ Po＝ Ucm2 /2 这说明，在Ucm一定时，调频波的平均功率 也就一定，且等于未调制时的载波功率， 其值与mf无关。 三、调频、调幅比较 四、调频、调相比较 在模拟通信中，系统带宽相同时，调频系统接收机输出端的信噪比明显优于调相系统，故广泛采用调频制。 在数字通信中，相位键控的抗干扰能力优于频率键控和幅度键控，因而调相制获得广泛应用。 例1. 已知调制信号uΩ＝5cos（2 ? ×103t） V， 调角信号表达式u (t)＝10cos〔2 ?×106t ＋10cos （2 ? ×103t）〕V，试指出该调角信号是调频 还是调相信号？调制系数、载波振幅以及最大 频偏各为多少？ （调相、mp＝10rad、10V、10kHz） 8.3.2 调频电路 1 ）直接调频电路 ⒈ 变容二极管的符号及变容特性 2) 变容二极管直接调频电路⑴ 原理图 调频原理 ⑵ 实际电路分析1 ⑵ 实际电路分析2 ⑶ 变容二极管(直接）调频电路的优缺点 2 间接调频电路 间接调频原理 ——利用调相的方法来实现调频 2)间接调频电路 单谐振回路变容管调相电路 三级单回路变容管调相电路 8.3.3 鉴频电路 鉴频基本方法 斜率鉴频器：先将调频信号通过频幅转换网络变成调频—调幅信号, 然后利用包络检波的方式取出调制信号 相位鉴频器：先将调频信号通过频相转换网络变成调频—调相信号, 然后利用鉴相方式取出调制信号 3.斜率鉴频器 4、相位鉴频器1)鉴相原理 2)乘积型相位鉴频器1)乘积型相位鉴频器实现模型 2) 实际应用电路 3.叠加型相位鉴频器实现模型 互感耦合相位鉴频器1) 原理图 各元件作用 L1 、C1——调谐于fc的初级回路 L2 、C2——调谐于fc的次级回路 Lc——高频扼流圈，提供直流通路 Cc——高频耦合电容，把U1耦合到Lc两端 加到检波管上的电压 UD1 = U1+ U2 /2 UD2 = U1- U2 /2 鉴频器输出电压U0= KD（ |UD1|-|UD2| ） 2)工作原理 为分析方便，忽略初、次级线圈损耗，忽 略初级回路对次级反射阻抗以及次级回路 对初级反射阻抗 2)工作原理 ⑴ f= fc时，w L2 =1/wC2 （谐振）， I2和E 同相， U2、U1有相位差90°，这时 | UD1 |=| UD2 |，即检波后电压相等且反 相，故输出电压U0 =0。 ⑵ f＞ fc时，w L2 ＞1/wC2 （感性）， I2滞 后E， U2、U1相位差大于90°，这时 | UD1 |＜| UD2 |，即检波后电压相等且反 相，故输出电压U0 ＜0。 ⑶ f＜ fc时，w L2 ＜1/wC2 （容性）， I2超 前E， U2、U1相位差小于90°，这时 | UD1 |＞| UD2 |，即检波后电压相等且反 相，故输出电压U0 ＞0。 故 FM波的f随调制信号变化→ U2 、 U1 相位差变化（FM-PM）→加到检波器上 的电压幅度变化（FM-AM） →包络检波 →得到原调制信号 3)互感耦合相位鉴频器相量图 4.互感耦合相位鉴频器的鉴频特性 三、鉴频特性曲线的调整1. 鉴频特性曲线的调整示意图 2.调整内容（1)零点调整（调次级回路） 次级回路调谐得偏高（低）时，当输入信号为6.5MHz，次级呈容（感）性， U2、U1 相位差不是90° ，使 | UD1 |≠| UD2 |，故输出电压U0 ≠0。使S曲线移动。 (2)对称性调整（调初级回路） 初级回路调谐不准，而次级调谐于6.5MHz，且输入为6.5MHz时， U2、U1 相位差仍为90° ，U0 =0，S曲线仍通过零点，但上下不对称。 (3) 线性范围调整 （调初、次级回路耦合度） 如果鉴频宽度W达不到要求，可以调整初