1、第第7章章 角度調(diào)制與解調(diào)角度調(diào)制與解調(diào)Angle Modulation and Demodulation 7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 角調(diào)制信號(hào)性質(zhì)角調(diào)制信號(hào)性質(zhì)7.3 7.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生7.4 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路7.5 7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)7.6 7.6 限幅器限幅器 7.1 概述概述調(diào)頻調(diào)頻 （FMFM：Frequency ModulationFrequency Modulation）調(diào)相調(diào)相（PMPM：Phase ModulationPhase Modulation） 角調(diào)制角調(diào)制 調(diào)頻調(diào)頻: :載波的載波的瞬時(shí)頻率受瞬時(shí)

2、頻率受調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)u u(t)(t)線(xiàn)性控制。線(xiàn)性控制。調(diào)相調(diào)相: :載波的載波的瞬時(shí)相位受瞬時(shí)相位受調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)u u(t)(t)線(xiàn)性控制。線(xiàn)性控制。 一、一、 調(diào)頻波調(diào)頻波（FM）時(shí)域特性時(shí)域特性 瞬時(shí)角頻率：瞬時(shí)角頻率： )()(tuktfcdttuktdtttfc)()()()(cos)(dttuktUtufccmFM上一頁(yè)上一頁(yè)（1）一般數(shù)學(xué)表示式一般數(shù)學(xué)表示式瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位：1. 數(shù)學(xué)表示式數(shù)學(xué)表示式 7.2 角調(diào)制信號(hào)性質(zhì)角調(diào)制信號(hào)性質(zhì) （2）單音調(diào)頻數(shù)學(xué)表達(dá)式）單音調(diào)頻數(shù)學(xué)表達(dá)式tUtumcos)(ttUktmcmfccoscos)(則則tmttUkttfcmfcs

3、insin)(上一頁(yè)上一頁(yè)sincos)(tmtUtufccmFM7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 mmffUkmUkmfm上一頁(yè)上一頁(yè)sincos)(tmtUtufccmFM調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻指數(shù)（即最大相移）（即最大相移）角頻偏角頻偏（kf單位：?jiǎn)挝唬簉ad/s.v)可見(jiàn)：可見(jiàn)：FM波頻率變化量攜帶信息，頻偏與波頻率變化量攜帶信息，頻偏與Um成正比成正比.Ukfmfm頻偏頻偏（kf單位：?jiǎn)挝唬篐z/v)2.FM波的波的波形波形或或7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 調(diào)頻波的波形示意：調(diào)頻波的波形示意：二、調(diào)相波時(shí)域特性二、調(diào)相波時(shí)域特性1. 數(shù)學(xué)表示式數(shù)學(xué)表示式瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位： 瞬時(shí)角

4、頻率：瞬時(shí)角頻率： )()(tukttPcdttdukdttdtpc)()()()(costuktUupccmPM上一頁(yè)上一頁(yè)7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 （1）一般數(shù)學(xué)表示式）一般數(shù)學(xué)表示式（2）單音調(diào)相數(shù)學(xué)表達(dá)式單音調(diào)相數(shù)學(xué)表達(dá)式 tmttUkttpcmpccoscos ttUktmcmpcsinsin tmtUtupccmPMcoscos上一頁(yè)上一頁(yè)tUumcos7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù)(也是最大相移）也是最大相移）UkmmppmpmUk上一頁(yè)上一頁(yè) tmtUtupccmPMcoscos角頻偏角頻偏可見(jiàn)：可見(jiàn)：PM波波相位變化量攜帶信息，相位變化量攜

5、帶信息，相偏與相偏與Um成正比成正比.2.PM波的波的波形波形7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 調(diào)相波的波形示意調(diào)相波的波形示意3.單音調(diào)制時(shí)單音調(diào)制時(shí)PM 與與 FM 的比較的比較 （當(dāng)（當(dāng) ）調(diào)頻信號(hào)調(diào)相信號(hào)瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位最大頻偏調(diào)制指數(shù)表達(dá)式tUktmfccos)(ttsin)(mctmttsin)(fctUkttmpcos)(cffmmUkmpmpmmUk/mffUkmmppUkm)sincos()(fccmFMtmtUtu)coscos()(pccmPMtmtUtutUumcos7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 三、調(diào)頻與調(diào)相的關(guān)系三、調(diào)頻與調(diào)相的關(guān)系上一頁(yè)上一頁(yè)7.2 角

6、調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 四四、角調(diào)制的頻譜特性、角調(diào)制的頻譜特性 （單音調(diào)制單音調(diào)制） 1. 窄帶調(diào)頻窄帶調(diào)頻（NBFM）頻譜頻譜 窄帶角調(diào)制窄帶角調(diào)制 5 . 06m6m上一頁(yè)上一頁(yè)寬帶角調(diào)制寬帶角調(diào)制7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 5 . 06fm1sincos,sinsinsintmtmtmfff則則 ttmUttmUcfcmcfcmsinsinsincossincostmUtmUtUucfcmcfcmccmNBFMcos21cos21cos上一頁(yè)上一頁(yè))sincos()(fccmFMtmtUtu7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 NBFM的特點(diǎn)的特點(diǎn)： （2

7、 2）抗干擾能力差?？垢蓴_能力差。用作用作短距離通信短距離通信和和寬帶調(diào)頻產(chǎn)生寬帶調(diào)頻產(chǎn)生 電路的前置級(jí)。一般常采用寬帶調(diào)頻。電路的前置級(jí)。一般常采用寬帶調(diào)頻。（1) ) 含有載頻含有載頻 ，上邊頻，上邊頻 ，下邊頻，下邊頻 , ,cCC上一頁(yè)上一頁(yè)7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 類(lèi)似于類(lèi)似于A(yíng)MAM波頻譜，但上、下邊頻相位差波頻譜，但上、下邊頻相位差1801800 0。 2. 寬帶調(diào)頻（寬帶調(diào)頻（WBFM）頻譜）頻譜（1）頻譜組成）頻譜組成 tnmJmJtmfnnffcos)(2)(sincos0偶數(shù)上一頁(yè)上一頁(yè)ttmUttmUcfcmcfcmsinsinsincossincos)si

8、ncos()(fccmFMtmtUtu奇數(shù)nfnftnmJtmsin)(2sinsin7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 tmJUtucfcmWBFMcos)(0ttmJUccfcmcoscos)(1tnmJUcfnncmcos)(上一頁(yè)上一頁(yè)ttmJUccfcm2cos2cos)(2載頻載頻第一對(duì)邊頻第一對(duì)邊頻第二對(duì)邊頻第二對(duì)邊頻7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 角調(diào)制頻譜組成特點(diǎn)角調(diào)制頻譜組成特點(diǎn)含有含有載頻載頻、無(wú)數(shù)對(duì)邊頻分量。、無(wú)數(shù)對(duì)邊頻分量。頻譜結(jié)構(gòu)以及每個(gè)分量的幅度頻譜結(jié)構(gòu)以及每個(gè)分量的幅度都由都由J Jn n(m(mf f) )決定。決定。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)頻譜頻譜非非線(xiàn)性搬移。線(xiàn)性

9、搬移。7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 （2）有效帶寬）有效帶寬卡森帶寬卡森帶寬（Carson Band） FfFmBmpPM212FfFmBmfFM212當(dāng)當(dāng)nmnmf f+1+1時(shí)，時(shí)，J Jn n(m(mf f+1)+1)0.10.1，忽略，忽略nmnmf f+1+1的分量，的分量，7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 例如調(diào)頻廣播帶寬：例如調(diào)頻廣播帶寬：KHzBmKHzFFMf180515，( (3)3)FM 與與PM 的的頻譜頻譜比較比較 , 1fmmfmfFMUkfFmB222, 1pmFUkfFmBmpmpPM2227.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 可見(jiàn)：可見(jiàn)：FMFM帶

10、寬與帶寬與F F無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)，為恒定帶寬調(diào)制；為恒定帶寬調(diào)制；PMPM帶寬正比與帶寬正比與F F ，頻帶利用率低，故頻帶利用率低，故PMPM使用較少。使用較少。 五、五、調(diào)頻信號(hào)的功率特性調(diào)頻信號(hào)的功率特性 mJfnnLcmavRUP222由于由于12mJfnnLcmavRUP22所以所以tnmJUucfnncmFMcos)(7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 可見(jiàn)：可見(jiàn)： 1.寬帶調(diào)頻信號(hào)功率等于未調(diào)載波的功率寬帶調(diào)頻信號(hào)功率等于未調(diào)載波的功率,且與且與 mf 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 而調(diào)幅信號(hào)功率卻與而調(diào)幅信號(hào)功率卻與ma有關(guān)。有關(guān)。 2.2.當(dāng)當(dāng)m mf f不同時(shí)，不同時(shí)，F(xiàn)MFM的載波功率與邊帶功

11、率重新分配，的載波功率與邊帶功率重新分配， 而載波功率與邊帶功率總和不變。而載波功率與邊帶功率總和不變。 7.2 角調(diào)制信號(hào)分析角調(diào)制信號(hào)分析 3.3.寬帶調(diào)頻信號(hào)的抗干擾能力比調(diào)幅強(qiáng)。寬帶調(diào)頻信號(hào)的抗干擾能力比調(diào)幅強(qiáng)。 1.1.直接直接調(diào)頻調(diào)頻法法 特點(diǎn)：產(chǎn)生特點(diǎn)：產(chǎn)生WBFM；頻偏頻偏較大；載頻頻穩(wěn)度較低較大；載頻頻穩(wěn)度較低. .2.2.間接調(diào)頻間接調(diào)頻 法法 特點(diǎn)：特點(diǎn)：NBFM；頻偏頻偏較??；載頻頻穩(wěn)度高。較??；載頻頻穩(wěn)度高。 7.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生一、調(diào)頻方法一、調(diào)頻方法 3.3.倍頻調(diào)頻法倍頻調(diào)頻法產(chǎn)生產(chǎn)生WBFM )sincos()(f1c1c1mNBFMtmtUt

12、u)sincos()(f1c1c2mtnmtnUtuFM)sin)cos()(f1c1cmFMtnmtnUtuL7.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生倍頻：倍頻：絕對(duì)頻偏絕對(duì)頻偏 增大，相對(duì)頻偏增大，相對(duì)頻偏 不變。不變。mfcmffmf混頻：混頻：絕對(duì)頻偏絕對(duì)頻偏 不變，相對(duì)頻偏不變，相對(duì)頻偏 改變。改變。cmffHz415.24KHz68768. 4KHz100KHz100MHz25. 6MHz2 .19KHz68768. 4HzHz 15000100NBFMNBFM7.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生二、調(diào)頻電路的指標(biāo)二、調(diào)頻電路的指標(biāo)1.調(diào)制特性（壓控特性）調(diào)制特性（壓控特性）最大線(xiàn)性頻

13、偏最大線(xiàn)性頻偏fm 2.調(diào)頻靈敏度調(diào)頻靈敏度 單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的頻偏值單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的頻偏值 VHZutfukf )(03.載波頻穩(wěn)度載波頻穩(wěn)度4.寄生調(diào)幅寄生調(diào)幅:寄生調(diào)幅要小，寄生調(diào)幅要小，F(xiàn)MFM信號(hào)振幅要恒定。信號(hào)振幅要恒定。 7.3 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生 一、變?nèi)莨芴匦砸?、變?nèi)莨芴匦?BDjjUucc10 ：變?nèi)葜笖?shù)：變?nèi)葜笖?shù)( (緩變結(jié)：緩變結(jié)：1/3; 1/3; 突變結(jié)：突變結(jié)：1/2;1/2; 超突變結(jié)：超突變結(jié)：1-51-5） ：變?nèi)莨軇?shì)壘電位差：變?nèi)莨軇?shì)壘電位差 BU ： 時(shí)的結(jié)電容時(shí)的結(jié)電容 0jC0Du 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻

14、電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)tUUuUumQQDcostmUUtUUUtUtuUtccucccjQQBmjQQBjQBQjjcos1cos1)(1)(1)(0則則 tmtccjQjcos1)(7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 tmtccjQjcos1)(其中其中 BQjjQUUcc10QDUu- - 時(shí)的靜態(tài)結(jié)電容時(shí)的靜態(tài)結(jié)電容QBmUUUm7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 二、變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路二、變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路1. .原理電路組成原理電路組成(1)(1)載波振蕩電路載波振蕩電路(2)(2)變?nèi)莨艿酿侂婋娐纷內(nèi)莨艿酿侂婋娐?直流偏置電路直流偏置電路調(diào)制信號(hào)饋電電路調(diào)制信號(hào)饋電電

15、路7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 直流等效電路直流等效電路調(diào)制信號(hào)等效電路調(diào)制信號(hào)等效電路高頻等效電路高頻等效電路7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 2.變?nèi)莨苋拷尤胧街苯诱{(diào)頻變?nèi)莨苋拷尤胧街苯诱{(diào)頻 )(11tCLtj其中其中 jQcCL11 FM FM 波中心頻率（載頻）波中心頻率（載頻） (1)調(diào)頻原理調(diào)頻原理211)cos1 (cos1111cos11tmtmCLtmLcjQjQc7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 tmtcccos 2)cos1 (tmtc。，角頻偏可見(jiàn)：能實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性調(diào)頻cmm當(dāng)當(dāng)

16、時(shí)，時(shí)， 27.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 2tmtmmtc2cos1281cos212811)(22可見(jiàn)：當(dāng)可見(jiàn)：當(dāng)m很小時(shí)很小時(shí), ,可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性調(diào)頻，即可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性調(diào)頻，即cmm27.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 ,cos2)(tmtcc（2）調(diào)頻靈敏度）調(diào)頻靈敏度 kf)/()(0VHzudufdkf)/(2VHzUUfkQBcf7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 定義：定義：則：則： 全部接入式變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻小結(jié)全部接入式變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻小結(jié)（當(dāng)（當(dāng) )tmfftfcccos2)(cmmff2QBcfUUfk2瞬時(shí)頻率：瞬時(shí)頻率：頻偏：頻偏：調(diào)頻靈敏度：調(diào)頻靈敏

17、度：載頻：載頻：jQcCLf121QBmUUUmtUumcos特點(diǎn)：載頻穩(wěn)定度差。特點(diǎn)：載頻穩(wěn)定度差。 7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 3. .變?nèi)莨懿糠纸尤胧街苯诱{(diào)頻變?nèi)莨懿糠纸尤胧街苯诱{(diào)頻)()()(221tCCtCCCtCjjtmpCCCCCLtCLtjQjQcos1111)(1)(22111 cos211 tmptc7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 cmmfpf2212211jQjQcCCCCCLf中心頻率中心頻率: :頻偏頻偏: :7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 212111ppppp串聯(lián)的總電容與jQjQjQCCCCP21jQjQjQCCCCP并聯(lián)的總電容與12QB

18、cfUUfpk2上一頁(yè)上一頁(yè)調(diào)頻靈敏度調(diào)頻靈敏度: :7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 與變?nèi)莨芘c變?nèi)莨苋拷尤胧奖容^，全部接入式比較，部分接入式調(diào)頻特點(diǎn)部分接入式調(diào)頻特點(diǎn)：非線(xiàn)性失真、載頻不穩(wěn)定度減小。非線(xiàn)性失真、載頻不穩(wěn)定度減小。頻偏減小。頻偏減小。為了獲得較大線(xiàn)性頻偏，選為了獲得較大線(xiàn)性頻偏，選 變?nèi)莨?。變?nèi)莨堋?2上一頁(yè)上一頁(yè)4.4.變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路特點(diǎn)變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路特點(diǎn)（1 1）頻偏大；載波頻穩(wěn)度較差。）頻偏大；載波頻穩(wěn)度較差。（2 2）提高載頻，可以有效提高調(diào)頻靈敏度和頻偏。）提高載頻，可以有效提高調(diào)頻靈敏度和頻偏。（3 3）可用作壓控振蕩器（）可用作壓控振蕩器（VCOV

19、CO：Voltage Control Voltage Control OscillatorOscillator）7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 QBcfUUfpk2舉例舉例1 1：（1 1）請(qǐng)畫(huà)出高頻等效電路、變?nèi)莨艿闹绷黟侂姾停┱?qǐng)畫(huà)出高頻等效電路、變?nèi)莨艿闹绷黟侂姾驼{(diào)制信號(hào)饋電電路。（調(diào)制信號(hào)饋電電路。（2 2）求載頻、頻偏和調(diào)頻靈）求載頻、頻偏和調(diào)頻靈敏度。敏度。7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 高頻交流等效電路高頻交流等效電路 變?nèi)莨苤绷髯內(nèi)莨苤绷髌秒娐菲秒娐氛{(diào)制信號(hào)等效電路調(diào)制信號(hào)等效電路7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 解：（解：（1 1）（2 2） 211jQcC

20、LfcBQmcmfUUUmfpfP221mmfUfk舉例舉例2 2：7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 解：解：(1)(1)高頻交流等效電路高頻交流等效電路 上一頁(yè)上一頁(yè)變?nèi)莨苤绷髯內(nèi)莨苤绷髌秒娐菲秒娐氛{(diào)制信號(hào)等效電路調(diào)制信號(hào)等效電路7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 212CLfcPFCCCjQ33. 0C 21串串HCfLc6 . 041222(2)(2)（3 3）cBQmcmfUUUpmfpf227.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 而而 0 ,602211pCCCpjQ串6111ppMHZfm34. 136066 . 016123VMHzUfkmmf/34. 1上一頁(yè)上一頁(yè)21

21、2111ppppp7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 二、變?nèi)莨荛g接調(diào)頻電路二、變?nèi)莨荛g接調(diào)頻電路 1.1.電路組成電路組成tCRUdtuCRumsin11111R R1 1、C C1 1、運(yùn)放：、運(yùn)放：R R5 5、L L1 1、V VD1D1：7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 tUumcos設(shè)積分網(wǎng)絡(luò)，積分網(wǎng)絡(luò)，可變相移調(diào)相網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)調(diào)相?？勺兿嘁普{(diào)相網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)調(diào)相?；芈分C振頻率為：回路諧振頻率為： )(sin2)(12011ttmCRtuUUtcccQBcc)(12cos2)(1tuUUtmtQBccccm7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 2.2.工作原理（調(diào)相原理）工作原理（

22、調(diào)相原理） )(sin2011ttmCRtccc回路相位回路相位 dtuUUCRQtCRmQQQtgQBeecece)(sin22)(111106017.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 dtuUUCRQtCRmQQBee)(sin)(1111,11CRmQmmefp11CRmQmefm7.4 變?nèi)莨苷{(diào)頻電路變?nèi)莨苷{(diào)頻電路 3.3.調(diào)頻指數(shù)、頻偏計(jì)算調(diào)頻指數(shù)、頻偏計(jì)算7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)一、鑒頻方法一、鑒頻方法 1.1.波形變換法波形變換法上一頁(yè)上一頁(yè)2.脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻3.利用利用PLL(鎖相環(huán)鎖相環(huán)）實(shí)現(xiàn)鑒頻）實(shí)現(xiàn)鑒頻7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)7.5

23、調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)二、鑒頻器性能指標(biāo)二、鑒頻器性能指標(biāo) 1.1.鑒頻特性鑒頻特性(S(S曲線(xiàn)）曲線(xiàn)） 輸出電壓輸出電壓 與輸入信號(hào)與輸入信號(hào)瞬時(shí)頻率瞬時(shí)頻率f f 之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 u07.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)2.2.鑒頻靈敏度鑒頻靈敏度 Sf)( 0HZVdfduScfff3.3.鑒頻寬度鑒頻寬度B BmfB 2mf4.4.線(xiàn)性度要好，非線(xiàn)性失真要小。線(xiàn)性度要好，非線(xiàn)性失真要小。上一頁(yè)上一頁(yè)：輸入：輸入FMFM波的頻偏波的頻偏7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào) 三、斜率鑒頻器三、斜率鑒頻器 工作原理：利用工作原理：利用頻頻-

24、 -幅轉(zhuǎn)換幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)（幅頻特性）將網(wǎng)絡(luò)（幅頻特性）將 FMFM 波波變?yōu)樽優(yōu)?FM-AMFM-AM波，再經(jīng)波，再經(jīng)包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波取出調(diào)制信號(hào)。取出調(diào)制信號(hào)。 上一頁(yè)上一頁(yè)7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)1.1.單失諧回路斜率鑒頻單失諧回路斜率鑒頻 上一頁(yè)上一頁(yè)頻頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器LCLC回路：對(duì)輸入調(diào)頻波失諧，回路：對(duì)輸入調(diào)頻波失諧，即即f f0 0f fc c（1 1）電路組成）電路組成7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)（3 3）特點(diǎn)：適合頻偏小的窄帶）特點(diǎn)：適合頻偏小的窄帶FMFM波解調(diào)。波解調(diào)。（2 2）工作原理）工作原理7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解

25、調(diào)2. 雙失諧回路斜率鑒頻雙失諧回路斜率鑒頻)()()(212121fAfAvkvvkvvtvsdiidooo7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)f過(guò)大，產(chǎn)生失真過(guò)大，產(chǎn)生失真7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào))()()(212121fAfAvkvvkvvtvsdiidooo四、四、相位鑒頻器相位鑒頻器 1.1.疊加型相位鑒頻器疊加型相位鑒頻器（以互感耦合相位鑒頻器為例）（以互感耦合相位鑒頻器為例） 基本原理：基本原理：利用相頻特性，實(shí)現(xiàn)波形變換。利用相頻特性，實(shí)現(xiàn)波形變換。上一頁(yè)上一頁(yè)（1 1）電路組成電路組成7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)上一頁(yè)上一頁(yè)：高頻耦合電容。高頻耦合電容。：

26、高頻扼流圈。：高頻扼流圈。D D1 1、C C、R RL L及及D D2 2、C C、R RL L：構(gòu)成平衡包絡(luò)檢波電路。：構(gòu)成平衡包絡(luò)檢波電路。L L1 1、C C1 1和和 L L2 2、C C2 2: : 均對(duì)輸入調(diào)頻信號(hào)載頻諧振。均對(duì)輸入調(diào)頻信號(hào)載頻諧振。7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)（2 2）鑒頻原理）鑒頻原理等效電路及各點(diǎn)電壓關(guān)系等效電路及各點(diǎn)電壓關(guān)系7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)21121UUUD)(2121DDdoooUUkuuu21221UUUD1DU2DU7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)波形變換原理波形變換原理 由圖中同名

27、端可知，取由圖中同名端可知，取“+”+”號(hào)，即號(hào)，即 1.IMjE.111.11.ULMLjUMjIMjE上一頁(yè)上一頁(yè)同相與.1.UE7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)當(dāng)當(dāng) LLLCCC2121,可求得可求得 cfefcemukQdtuktkQUu2sin12)(cos11dttuktUufcm可見(jiàn)可見(jiàn): :利用相頻特性將利用相頻特性將 變?yōu)樽優(yōu)?（FM-PMFM-PM波），然波），然后后 和和 疊加成疊加成 （FM-AMFM-AM波）。波）。 u1u2u2u1)(21uuDDu7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)矢量圖分析矢量圖分析a.a.當(dāng)當(dāng) 時(shí)，次級(jí)回路串聯(lián)諧振，時(shí)，次級(jí)回路串聯(lián)諧振，

28、 ffc 與與 同相，同相， 滯后滯后 .E.2I.2U.2I90o.2.1UUDD上一頁(yè)上一頁(yè)1DU2DU1U.E.2I221U221U0)(21DDdoUUku7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)b.b.當(dāng)當(dāng) 時(shí)，次級(jí)回路呈感性，時(shí)，次級(jí)回路呈感性， ffc滯后滯后 .E.2I.2U.2I90o .2.1UUDD 隨著隨著 f f 增大，增大， 角增大，趨于角增大，趨于 ， 減小，趨于最小恒定值，即減小，趨于最小恒定值，即 90ou0UkUUUUkumdmmmmd2212102121上一頁(yè)上一頁(yè)1DU2DU1U.E.2I221U221U超前超前 角，角，0)(21DDdoUUku7.5 調(diào)

29、頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)c.c.當(dāng)當(dāng) 時(shí)，次級(jí)呈容性，時(shí)，次級(jí)呈容性， 滯后滯后 角，角， 滯后滯后 ffcE.2I.2U.2I90o.2.1UUDD隨隨 f f 減小，減小， 趨于恒定值，即趨于恒定值，即u0Ukumd20上一頁(yè)上一頁(yè)1DU2DU1U.E.2I221U221U0)(21DDdoUUku7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)1DU2DU1U.E.2I221U221U1DU2DU1U.E.2I221U221U1DU2DU1U.E.2I221U221Uffcffcffc可見(jiàn)：可見(jiàn)： 的幅度隨輸入信號(hào)頻率的幅度隨輸入信號(hào)頻率f f變化而變化，變化而變化，是是FM-AMFM-AM 波。

30、波。 也隨也隨輸入信號(hào)頻率輸入信號(hào)頻率f f變化而變化，實(shí)現(xiàn)變化而變化，實(shí)現(xiàn)鑒頻。鑒頻。 uuDD21，u07.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)鑒頻特性曲線(xiàn)鑒頻特性曲線(xiàn)上一頁(yè)上一頁(yè)1DU1U.E.2I221U221Uffc2DU0)(21DDdoUUku7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)各點(diǎn)電壓波形各點(diǎn)電壓波形（依據(jù)矢量圖）（依據(jù)矢量圖） 上一頁(yè)上一頁(yè)7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)五、比例鑒頻器五、比例鑒頻器 比例鑒頻器比例鑒頻器具有鑒頻和限幅功能。具有鑒頻和限幅功能。1.1.電路組成特點(diǎn)電路組成特點(diǎn)7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)（1 1）二極管）二極管 串聯(lián)，輸出端的電路不同。

31、串聯(lián)，輸出端的電路不同。DD21,7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào))(2112ooouuu（2 2） 是一個(gè)大電容。一般是一個(gè)大電容。一般C6TCRR621EuuuuUoccc0214367.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)上一頁(yè)上一頁(yè)2.2.工作原理工作原理（1 1）鑒頻特性）鑒頻特性)(2112ooouuu7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)（2 2）限幅特性）限幅特性u(píng)uuuuooooE212101127.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)可見(jiàn)可見(jiàn)：（：（1 1）當(dāng)輸入）當(dāng)輸入FMFM信號(hào)幅度增加（減少）時(shí)，信號(hào)幅度增加（減少）時(shí)，u uo1o1和和u uo2o2同時(shí)增加（減少），則同

32、時(shí)增加（減少），則u uo o基本不變，實(shí)現(xiàn)了限幅?；静蛔?，實(shí)現(xiàn)了限幅。（2 2）當(dāng)輸入）當(dāng)輸入FMFM信號(hào)頻率變化時(shí)，信號(hào)頻率變化時(shí)，u uo1o1、u uo2o2一個(gè)增加一個(gè)一個(gè)增加一個(gè)減少，則減少，則u uo o隨隨FMFM信號(hào)頻率變化而變化，實(shí)現(xiàn)了鑒頻。信號(hào)頻率變化而變化，實(shí)現(xiàn)了鑒頻。例：互感耦合相位鑒頻器電路如圖所示例：互感耦合相位鑒頻器電路如圖所示:（1）若鑒頻特性如圖所示）若鑒頻特性如圖所示: Sf=10mv/kHz 求uo(t)=?（2）當(dāng)）當(dāng)Um增大一倍，畫(huà)出增大一倍，畫(huà)出uo波形。波形。（3）說(shuō)明）說(shuō)明D1斷開(kāi)后能否鑒頻？斷開(kāi)后能否鑒頻？（4）使）使S曲線(xiàn)翻轉(zhuǎn)曲線(xiàn)翻轉(zhuǎn)180度，采用什么方法？度，采用什么方法？)(104sin15102cos(5 . 137vttuFM7.5 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)解解: :（1 1）)(104sin15102cos(5 . 137vttuFMS Sf f=10mv/kHz=10mv/kHzkHzFmffm30mfkHzB280:鑒頻寬度)()(tfStudo)(104cos30cos)(3kHzttftfm而)(10