《调频电路》课件.ppt
主要要求：,掌握调频的实现方法，了解调频电路的主要指标,理解变容管直接调频电路的组成和工作原理,6.2 调频电路,了解变容管间接调频电路的组成和工作原理。,理解实现调相的基本方法。,掌握扩展最大频偏的方法。,6.2.1 调频电路的实现方法与性能指标,一、调频方法,6.2.1 调频电路的实现方法与性能指标,1.直接调频,一、调频方法,用调制信号直接控制振荡器频率，使其与调制信号成正比。,控制回路谐振频率，从而控制振荡频率。适当选择电路参数，就可实现线性调频。,直接调频法优点：频偏较大缺点：中心频率易不稳定,2.间接调频,2.间接调频,间接调频法不在振荡器中进行，故优点：中心频率较稳定缺点：不易获得大频偏,二、调频电路的主要性能指标,即未调制时的载波频率fc。保持中心频率的高稳定度，才能保证接收机正常接收信号,6.2.2 变容二极管直接调频电路,一、变容二极管的压控电容特性,u=0 时的结电容,PN 结内建电位差,变容指数，取决于PN结工艺结构。取值1/36。,反向偏置,二、振荡回路的基本组成与工作原理,二、振荡回路的基本组成与工作原理,+u(t),+UQ,可得,变容管静态电容,为保证变容管反偏，应满足u(t)UQ，故x值恒小于。,归一化调制信号电压,可得,2时，调制特性是非线性的。但调制信号足够小时，也可实现近似的线性调制。,设单频调制 u(t)=U m cos t,则,称为变容管的电容调制度，其值应小于1。,中心频率，有偏移,mc越大，偏移越大,线性调频项,二次谐波项。由调制特性非线性引起。,mc越大，失真越大,当mc足够小时，可忽略中心频率的偏离和谐波失真项，则,最大频偏,调频灵敏度,可见：将变容二极管全部接入振荡回路来构成直接调频电路时，为减小非线性失真和中心频率的偏离，应设法使变容二极管工作在=2的区域，若2，则应限制调制信号的大小。,为减小2所引起的非线性，以及因温度、偏置电压等对CjQ的影响所造成的调频波中心频率的不稳定，在实际应用中，常采用变容二极管部分接入振荡回路方式。,变容管部分接入回路所构成的调频电路，调制灵敏度和最大频偏都降低。,适当调节C1、C2，可使调制特性接近于线性。,三、电路实例,1.变容二极管全部接入回路的调频电路,中心频率 fc=70 MHz，最大频偏 fm=6 MHz,2.变容二极管部分接入回路的调频电路,调节UQ和L值，可使其中心频率在50MHz到100MHz范围内变化。,作业,6.8 6.10,6.2.3 间接调频电路,一、实现方法,二、调相的实现方法,二、调相的实现方法,1.矢量合成法调相电路（矢量合成法又称阿姆斯特朗法）,(1)矢量合成法原理,单音调制时，调相信号可表示为,当mp，即mp15 时有,故,二、调相的实现方法,1.矢量合成法调相电路（矢量合成法又称阿姆斯特朗法）,(1)矢量合成法原理,单音调制时，调相信号可表示为,当mp，即mp15 时有,合成矢量OB为调相调幅信号,可实现窄带调相,二、调相的实现方法,1.矢量合成法调相电路（矢量合成法又称阿姆斯特朗法）,(1)矢量合成法原理,(2)矢量合成法实现模型,2.可变相移法调相电路,3.可变时延法调相电路,三、变容二极管调相电路,未加u(t)时，,Cj上加u(t)，使Cj或,01,02,90,90,若 is(t)=Ismcosc t,则：,当|(c)|30,当 u(t)=U mcos t，且U m足够小时,mp,由式（）可得,代入 可得,为实现线性调相，必须mp小于30,（即/6rad）,故调相波的最大频偏不能很大。,四、变容二极管间接调频电路,四、变容二极管间接调频电路,要求 R1/C,从而使RC电路对调制信号构成积分电路,i(t)u(t)/R,实际加到变容二极管上的调制电压u(t)为,当 u(t)=U mcos t 时可得,i(t)u(t)/R,实际加到变容二极管上的调制电压u(t)为,当 u(t)=U mcos t 时可得,根据式（）可得,6.2.4 扩展频偏的方法,可将载波频率和最大频偏同时扩展n倍。,可在不改变最大频偏的情况下，将载波频率改变为所需值。,可先用倍频器增大调频信号的最大频偏，然后再用混频器将调频信号的载波频率降低到规定的数值。,图所示为某调频设备的组成框图，已知间接调频电路输出的调频信号中心频率fc1=100kHz，最大频偏fm1=97.64Hz，混频器的本振信号频率fL=14.8MHz，取下边频输出，试求输出调频信号uo(t)的中心频率fc和最大频偏fm。,例,解：,fc2=443fc1=48100kHz=4.8 MHz,fm2=443fm1=4897.64 Hz=4.687 kHz,fc3=fL-fc2=(14.8-4.8)MHz=10 MHz,fm3=fm2=4.687kHz,fc=44fc3=1610 MHz=160 MHz,fm=44fm3=164.687 kHz=75 kHz,作业,6.15,总结,
