第8章_角度调制及解调.ppt

* 工作原理 由图可以看出，初级回路电流经互感耦合，在次级回路两端感应产生次级回路电压。加在两个振幅检波器的输入信号分别为 (8.8.1) (8.8.2) * 为了使分析简单起见，先作两个合乎实际的假定： 近似得到右图所示等效电路， 图8.8.2 次级回路的等效电路 初级电流在次级回路中感应产生串 联电动势 (8.8.4) 式中，正、负号取决于初次级线圈的绕向。 (8.8.3) 1) 初次级回路的品质因数均较高； 2) 初、次级回路之间的互感耦合比较弱。 这样，在估算初级回路电流时，就不必考虑初级回路自身的损耗电阻和从次级反射到初级的损耗电阻。 * 根据右图等效电路求出： 式中，X2=XL2–XC2是次级回路总电抗，可正可负，还可为零。 这取决于信号频率。 现在假设线圈的绕向使该式取负号。将式(8.8.3)代入式(8.8.4)，得 (8.8.5) (8.8.6) * ① 从式可以看出，当信号频率fin等于中心频率f0(即回路谐振频率)时，X2=0，于是 该式表明，次级回路电压 比初级回路电压 超前 。 (8.8.7) X2=XL2–XC2 * ② 当信号频率fin高于中心频率f0时，XL2＞XC2，即X2＞0。 这时次级回路总阻抗为 式中， 是Z2的模，其值为 ?是Z2的相角，其值为 将Z2的关系式代入上式，得 该式表明，当信号频率高于中心频率时，Z2呈感性，θ0，次级回路电压 超前于初级回路电压 一个小于 的角度 。 X2=XL2–XC2 * ③ 当fin＜f0时，Z2呈容性，θ0 Z2呈容性，θ0即 超前于 一个大于 的相角 。 * 根据式(8.8.1)、式(8.8.2)和上面的相位关系的分析， 画出图所示的矢量图。 fin=f0 finf0 θ0 图8.8.3 相位鉴频器矢量图 VD2 V12 VD1 90?-q Vab 2 Vab 2 – finf0 θ0 * （8.8.10） * * (a) 正极性鉴频曲线 (b) 负极性鉴频曲线 图(a)为正极性鉴频曲线，鉴频跨导S＞0。若次级线圈的同名端相反，则为负极性鉴频，鉴频跨导S＜0，如图(b)所示。 * 正极性鉴频曲线 负极性鉴频曲线 原因：当频率超过一定范围，超出了输入电路通频带，耦合回路的频率响应曲线的影响变得显著，导致输出电压大小也随着频移的加大而下降，最后反而使鉴频器的输出电压下降。因此，S型鉴频特性曲线的线性区间两边的边界应对应于耦合回路频率响应曲线通频带的两个半边界点，即半功率点。 * 前面介绍的相位鉴频器，当输入调频信号的振幅发生变化时，输出电压也会发生变化，因此由各种噪声和干扰引起的输入信号寄生调幅，都将在其输出端反映出来。为了抑制噪声及干扰，在鉴频器前必须增设限幅器。而比例鉴频器具有自限幅功能，因而采用它可以省去外加的限幅器。 8.9 比例鉴频器 * 比例鉴频器的原理电路 * 其波形变换部分与相位鉴频器基本相同，电路上差别主要有以下几点： (1) 负载RL接在MN之间，输出电压由M，N引出(M为正)。 (2) R1和R2两端并接大电容C6(一般为10?F)，使得在检波过程中a?b?间的端电压基本保持不变。 (3) D1和D2按环路顺接，以保持直流通路，因此C3和C4上的电压极性一致，Va?b?=VC3+VC4。经推导比例鉴频器的输出电压。 * 相位鉴频器和比例鉴频器的比较 相位鉴频器：输出比比例鉴频器大一倍，线性更好 比例鉴频器：能提供一个适合自动增益控制的电压 抗干扰好 * * * * 最简单的幅频变换电路 * * 把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，如下图所示，则振荡频率亦受到调制信号的控制。适当选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关系。这样就实现了调频。 振荡回路的等效电路 * 变容二极管调频电路 在图中，虚线左边是典型的正弦波振荡器，右边是变容管电路。加到变容管上的反向偏压为: （8.4.3） * 图中推导可得： 振荡回路的等效电路 （8.4.10） （8.4.4） （8.4.7） * 经整理可得: 令: （8.4.14） 其中: （8.4.17） （8.4.20） * （8.4.18） 经整理可得: （8.4.21） * 上式说明，瞬时频率的变化中含有以下成份： ① 与调制信号成线性关系的成份，其最大频移： ③ 中心频率相对于未调制时的载波频率产生的偏移为: （8.4.22） ② 与调制信号各次谐波成线性关系的成份，其最大 频移分别为： （8.4.23） （8.4.24）