7.1FM、PM基本原理7.2調(diào)頻電路7.3鑒頻電路7.4集成調(diào)頻收音機(jī)電路分析7.5調(diào)頻立體聲廣播與立體聲收音機(jī)7.6仿真設(shè)計(jì)與應(yīng)用小結(jié)習(xí)題7.1FM、PM基本原理本章要點(diǎn)：

·調(diào)頻和調(diào)相統(tǒng)稱為角度調(diào)制，調(diào)頻波與調(diào)相波的數(shù)學(xué)性質(zhì)

·直接調(diào)頻、間接調(diào)頻和鑒頻的工作原理

本章難點(diǎn)

·直接調(diào)頻、間接調(diào)頻和鑒頻電路的仿真實(shí)現(xiàn)·多波段單片集成調(diào)頻/調(diào)幅收音機(jī)工作原理分析·利用Multisim10.0軟件仿真斜率鑒頻、乘積相位鑒頻等電路本章要點(diǎn)：7.1FM、PM基本原理

7.1.1FM、PM概述

第6章曾討論過調(diào)幅的基本原理及電路，調(diào)幅波的包絡(luò)攜帶了要傳輸?shù)男畔ⅲ鳛檩d波的瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率是否也可以受控于調(diào)制信號(hào)而被調(diào)制呢？答案是肯定的。

7.1FM、PM基本原理7.1.1FM、PM概述載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)大小而作線性變化稱為頻率調(diào)制，簡(jiǎn)稱為調(diào)頻(FM)；而其瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)大小作線性變化則稱為相位調(diào)制，簡(jiǎn)稱為調(diào)相(PM)。無(wú)論是調(diào)頻還是調(diào)相，都會(huì)使載波的相角隨調(diào)制信號(hào)大小而變，所以可將調(diào)頻與調(diào)相統(tǒng)稱為角度調(diào)制。

載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)大小而作線性變化稱為頻率調(diào)制，簡(jiǎn)在角度調(diào)制系統(tǒng)中，由于頻譜產(chǎn)生了非線性變換，已調(diào)高頻信號(hào)不再保持低頻調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，故常將這類電路稱為頻譜的非線性變換電路。在這里，無(wú)論是上一章講的頻譜線性搬移電路，還是這章討論的頻譜非線性變換電路，其本質(zhì)都是實(shí)現(xiàn)頻譜的變換，是典型的非線性變化過程，所謂頻譜的線性搬移和非線性變換，都是指變換形式的不同而已。在角度調(diào)制系統(tǒng)中，由于頻譜產(chǎn)生了非線性變換，已調(diào)高頻信號(hào)調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的特點(diǎn)是高頻振蕩的振幅不變，即包絡(luò)不攜帶任何信息。在傳輸過程中，用限幅的方法去掉附加在信號(hào)包絡(luò)上的噪聲干擾，所以調(diào)頻和調(diào)相的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能強(qiáng)，但帶來(lái)了傳輸信號(hào)的頻帶加寬。其中，調(diào)頻通常用于調(diào)頻廣播、通信及遙測(cè)等方面，而調(diào)相目前常用于數(shù)字通信及實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻等。調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的特點(diǎn)是高頻振蕩的振幅不變，即包絡(luò)不攜帶任7.1.2頻原理設(shè)載波信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為uc(t)=Ucmcos(ωct+φ0)(7-1)式中，j0是載波初相角；ωc是載波的角頻率，在這里為一常數(shù)。j

(t)為載波的瞬時(shí)相位，與角頻率的關(guān)系為

j

(t)=ωct+j0(7-2)為簡(jiǎn)化分析，常令j0=0而不失其普遍性。

7.1.2頻原理根據(jù)調(diào)頻的定義，即高頻載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)uΩ(t)線性變化，故可以寫出ω(t)=ωc+kfuΩ(t)=ωc+Δω(t)(7-3)式中，kf是與調(diào)頻電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位是rad/s·V；Δω(t)=kfuΩ(t)表示瞬時(shí)頻率中與調(diào)制信號(hào)成正比例變化的部分，稱為瞬時(shí)頻率偏移，簡(jiǎn)稱頻移，則最大頻移Δωm=kf|uΩ(t)|max，習(xí)慣上稱為頻偏。根據(jù)調(diào)頻的定義，即高頻載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)uΩ(t)根據(jù)瞬時(shí)相位與瞬時(shí)角頻率的關(guān)系，可寫出調(diào)頻波的瞬時(shí)相位為所以，調(diào)頻波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為若調(diào)制信號(hào)為單音頻余弦波uΩ(t)=UΩmcosΩt，則ω(t)=ωc+kfUΩmcosΩt(7-6)其中，頻移Δω(t)=kfUΩmcosΩt；頻偏Δωm=kf·UΩm，是一個(gè)與Ω無(wú)關(guān)的量。(7-5)(7-4)根據(jù)瞬時(shí)相位與瞬時(shí)角頻率的關(guān)系，可寫出調(diào)頻波的瞬時(shí)相位瞬時(shí)相移為大相移定義為調(diào)頻指mf，即，單位為rad，當(dāng)調(diào)制信號(hào)一定時(shí)，mf與調(diào)制頻率成反比。所以，單音頻調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(7-7)瞬時(shí)相移為(7-7)(7-8)(7-8)7.1.3調(diào)相原理根據(jù)調(diào)相的定義，即高頻載波的瞬時(shí)相位q(t)隨調(diào)制信號(hào)uW(t)成線性變化，則可寫出調(diào)相波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為(7-9)式中kp是與調(diào)相電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位是rad/v。表示瞬時(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移，其最大相移稱為調(diào)相指數(shù)，用表示，即。7.1.3調(diào)相原理對(duì)于單音頻余弦調(diào)制信號(hào)時(shí)，則

式中，表明它與調(diào)制信號(hào)同頻同相。調(diào)相指數(shù)，單位為rad，說(shuō)明mp與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，與調(diào)制信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)。

(7-10)對(duì)于單音頻余弦調(diào)制信號(hào)時(shí)，則(7-10)

由式(7-8)與(7-10)可見，無(wú)論是調(diào)頻還是調(diào)相，都是使相角隨調(diào)制信號(hào)而變化，只不過變化的規(guī)律不同而已，兩者并沒有本質(zhì)的區(qū)別。根據(jù)瞬時(shí)相位和瞬時(shí)角頻率存在微分、積分關(guān)系，調(diào)相波和調(diào)頻波可以相互轉(zhuǎn)化。由式(7-8)與(7-10)可見，無(wú)論是調(diào)7.1.4角度調(diào)制的頻帶寬度調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)由于非線性調(diào)制，不再象調(diào)幅波那樣僅增加邊頻(帶)，沒有交叉調(diào)制項(xiàng)。調(diào)頻波的邊頻分量有無(wú)限多個(gè)，從理論上講調(diào)頻波所占頻譜寬度應(yīng)為無(wú)限寬，但實(shí)際上沒有必要這樣考慮，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按下面三種處理辦法。(1)當(dāng)<<1時(shí)，B=2F；(2)當(dāng)較大時(shí)，B=2(mf+1)F；(3)當(dāng)>>1時(shí)，B=2F。7.1.4角度調(diào)制的頻帶寬度從調(diào)頻和調(diào)相的關(guān)系中，可以得到啟發(fā)，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法有兩種，即直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法。能產(chǎn)生調(diào)頻波的電路稱為調(diào)頻電路，對(duì)調(diào)頻電路通常有以下要求：①調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)的大小成正比變化；②載波頻率fc=ωC/2π要具有較高的穩(wěn)定度；③寄生調(diào)幅要盡可能??；④要求頻偏在整個(gè)調(diào)制信號(hào)所占有的頻帶內(nèi)保持不變；⑤調(diào)制靈敏度kf(單位調(diào)制電壓所產(chǎn)生的頻率偏移大小)

越大，調(diào)制信號(hào)控制作用越強(qiáng)。從調(diào)頻和調(diào)相的關(guān)系中，可以得到啟發(fā)，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻7.2調(diào)頻電路7.2.1直接調(diào)頻電路直接調(diào)頻就是用調(diào)制信號(hào)去控制振蕩器的工作狀態(tài)，改變其振蕩頻率，以產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)，其電路模型如圖7-1所示。LC振蕩器中并入可控電抗元件，作為組成振蕩回路的一部分，用低頻調(diào)制信號(hào)去控制電抗元件的參數(shù)，即可產(chǎn)生振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)頻波，在實(shí)際應(yīng)用中，常用的可控電抗元件有變?nèi)荻O管、電抗管等。7.2調(diào)頻電路7.2.1直接調(diào)頻電路圖7-1直接調(diào)頻電路模型圖7-1直接調(diào)頻電路模型無(wú)線調(diào)頻話筒電路如圖7-2所示，是采用變?nèi)荻O管構(gòu)成的直接調(diào)頻電路。V2及其外圍元件構(gòu)成“西勒”振蕩電路，V1將動(dòng)圈話筒S1的微弱音頻信號(hào)放大后加至變?nèi)荻O管D2，使D2的等效電容發(fā)生變化，而D2的等效電容是振蕩回路的一部分，故振蕩頻率隨音頻信號(hào)的變化而變化，完成直接調(diào)頻。無(wú)線調(diào)頻話筒電路如圖7-2所示，是采用變?nèi)荻袷庉敵鲂盘?hào)經(jīng)C9耦合至V3組成的甲類選頻放大電路，由L2、C10、C11選頻、阻抗變換后，經(jīng)線圈L3由天線向空中發(fā)射。L1、L2分別用F0.5mm漆包線在F5mm高頻磁芯上繞5圈與4圈，L3用F0.2mm漆包線在彩電中周骨架上繞30圈。天線TX為F3mm屏蔽線，將網(wǎng)、芯線相連，直接焊在印制板上，長(zhǎng)度為10cm左右，其余元件見圖注，整機(jī)電流約為30mA左右。振蕩輸出信號(hào)經(jīng)C9耦合至V3組成的甲類選頻放圖7-2無(wú)線調(diào)頻話筒電路圖7-2無(wú)線調(diào)頻話筒電路利用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的優(yōu)點(diǎn)是，電路簡(jiǎn)單，容易獲得較大的頻偏，在頻偏不大的情況下，非線性失真可以做到很??；缺點(diǎn)是變?nèi)荻O管特性的一致性較差，給生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難，另外由于變?nèi)荻O管偏置電壓的漂移和溫度變化都會(huì)引起頻率改變，造成頻率穩(wěn)定度不高。在頻率穩(wěn)定度要求較高的情況下，可改用間接調(diào)頻電路，或采用“自動(dòng)頻率微調(diào)”的方法加以改善，也可用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻晶體振蕩器等。利用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的優(yōu)點(diǎn)是，電路簡(jiǎn)單7.2.2間接調(diào)頻電路

間接調(diào)頻就是利用調(diào)相電路經(jīng)過適當(dāng)轉(zhuǎn)換而獲得調(diào)頻波的。由調(diào)頻波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式，可見其相位變化量可視為先將調(diào)制信號(hào)積分，即，然后再進(jìn)行調(diào)相，分兩步可以得到調(diào)頻波，其電路模型如圖7-3所示。7.2.2間接調(diào)頻電路圖7-3間接調(diào)頻電路模型圖7-3間接調(diào)頻電路模型間接調(diào)頻電路的電路模型由兩部分組成：①積分電路；②調(diào)相電路。實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻的關(guān)鍵電路就是調(diào)相電路，載波可由石英晶體振蕩器單獨(dú)產(chǎn)生，由此決定調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定，這是間接調(diào)頻一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。

間接調(diào)頻電路的電路模型由兩部分組成：①積分如圖7-4所示，為單諧振回路變?nèi)荻O管調(diào)相構(gòu)成的間接調(diào)頻電路。圖中R1、R2為諧振回路輸入端、輸出端的隔離電阻，C1、C2、C3為耦合電容，C4為隔直電容，+9V電壓經(jīng)R3、R4給變?nèi)荻O管D提供反偏電壓。調(diào)制信號(hào)經(jīng)C3耦合，R4、C4組成的積分電路后，加到變?nèi)荻O管的負(fù)端。由于諧振回路中，C4>>Cj(為變?nèi)荻O管的結(jié)電容)，C4起高頻旁路作用，可以忽略C4，由L、Cj構(gòu)成移相網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)uΩ(t)為零時(shí)，變?nèi)荻O管加一反向固定直流電壓，等效為電容Cj與L諧振于載頻ωc/(2π)處，此時(shí)回路對(duì)載波電流不產(chǎn)生相移。如圖7-4所示，為單諧振回路變?nèi)荻O管調(diào)相構(gòu)當(dāng)調(diào)制信號(hào)uΩ(t)加入時(shí)，變?nèi)荻O管的等效電容Cj受uΩ(t)的調(diào)制作用而變化，從而引起并聯(lián)諧振回路的固有諧振頻率受uΩ(t)的規(guī)律而變化，相對(duì)載頻ωc/(2π)而言，回路對(duì)載波處在失諧狀態(tài)，從而使載波電流通過LCj并聯(lián)回路時(shí)，產(chǎn)生一定的附加相移。即用uΩ(t)控制諧振回路，當(dāng)輸入信號(hào)uΩ(t)加到諧振回路后，經(jīng)過回路就可以得到相位變化的調(diào)相波，也就完成了間接調(diào)頻。當(dāng)調(diào)制信號(hào)uΩ(t)加入時(shí)，變?nèi)荻O管的等圖7-4單諧振回路變?nèi)莨苷{(diào)相電路圖7-4單諧振回路變?nèi)莨苷{(diào)相電路在上述電路中，用到的變?nèi)荻O管是一種特殊工藝制造的二極管，其PN結(jié)的結(jié)電容容量隨著反向電壓的變化而大范圍的變化，可在電路中當(dāng)做可變電容來(lái)使用。變?nèi)荻O管廣泛應(yīng)用于電視、通信技術(shù)等領(lǐng)域。變?nèi)荻O管的電路符號(hào)如圖7-5所示。國(guó)產(chǎn)變?nèi)荻O管2CB14的結(jié)電容Cj與反向電壓UD的關(guān)系曲線如圖7-6所示。當(dāng)反向電壓UD減小時(shí)，結(jié)電容Cj增大；當(dāng)反向電壓UD增大時(shí)，結(jié)電容Cj減小。由圖可知，結(jié)電容Cj隨反向電壓UD的增大按指數(shù)規(guī)律下降。在上述電路中，用到的變?nèi)荻O管是一種特殊工藝圖7-5變?nèi)荻O管的電路符號(hào)圖7-5變?nèi)荻O管的電路符號(hào)圖7-6變?nèi)荻O管的特性曲線圖7-6變?nèi)荻O管的特性曲線間接調(diào)頻發(fā)射機(jī)方框圖如圖7-7所示，石英晶體振蕩器產(chǎn)生載波，輸入給調(diào)相電路；同時(shí)調(diào)制信號(hào)經(jīng)積分電路后，也加到調(diào)相電路。經(jīng)調(diào)相電路調(diào)相處理后，再經(jīng)倍頻器完成倍頻，高頻功率放大器完成放大后，由天線發(fā)射出高頻調(diào)頻波。間接調(diào)頻發(fā)射機(jī)方框圖如圖7-7所示，石英晶體圖7-7間接調(diào)頻發(fā)射機(jī)方框圖圖7-7間接調(diào)頻發(fā)射機(jī)方框圖7.3鑒頻電路7.3.1鑒頻概述鑒頻是調(diào)頻的逆過程，其作用是從已調(diào)頻信號(hào)中解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)。完成這一功能的電路，稱為鑒頻器，也叫頻率檢波器或調(diào)頻檢波器。

7.3鑒頻電路7.3.1鑒頻概述1.實(shí)現(xiàn)鑒頻的方法實(shí)現(xiàn)鑒頻的方法有多種，但常用的有以下幾種方法：①斜率鑒頻法：將等幅已調(diào)頻波變換成振幅按瞬時(shí)頻率變化規(guī)律而變化的調(diào)幅—調(diào)頻波，然后再通過檢波器進(jìn)行檢波，還原出調(diào)制信號(hào)。這種方法常用的電路有斜率鑒頻器，其電路模型如圖7-8所示。具體原理分析和仿真設(shè)計(jì)見單失諧回路斜率鑒頻器，如圖7-33所示。1.實(shí)現(xiàn)鑒頻的方法圖7-8斜率鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型圖7-8斜率鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型②相位鑒頻法：將調(diào)頻波變換成相位按瞬時(shí)頻率變化規(guī)律而變化的調(diào)相—調(diào)頻波，然后再利用相位檢波器解調(diào)獲得原調(diào)制信號(hào)。這種解調(diào)方法常用的電路有相位鑒頻器，其電路模型如圖7-9所示。②相位鑒頻法：圖7-9相位鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型圖7-9相位鑒頻器實(shí)現(xiàn)模型③脈沖鑒頻法：利用調(diào)頻波的過零信息來(lái)實(shí)現(xiàn)鑒頻，因?yàn)檎{(diào)頻波的頻率是隨調(diào)制信號(hào)變化的，它們?cè)谙嗤臅r(shí)間間隔內(nèi)，過零點(diǎn)的數(shù)目不同，當(dāng)瞬時(shí)頻率高時(shí)，過零點(diǎn)的數(shù)目較多，當(dāng)瞬時(shí)頻率低時(shí)，過零點(diǎn)數(shù)目較少，利用這個(gè)特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)解調(diào)，稱為脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。脈沖式鑒頻器還有脈沖延遲式鑒頻器。④鎖相環(huán)(PLL)鑒頻法：如圖7-10所示為鎖相環(huán)鑒頻器構(gòu)成框圖。③脈沖鑒頻法：圖7-10鎖相環(huán)鑒頻器圖7-10鎖相環(huán)鑒頻器由于鎖相環(huán)路在一定范圍內(nèi)具有跟蹤特性，即當(dāng)輸入的頻率變化時(shí)，環(huán)路濾波器(LF)能輸出一個(gè)控制電壓，使壓控振蕩器(VCO)的頻率與輸入信號(hào)頻率相同。現(xiàn)輸入調(diào)頻波，經(jīng)鑒相器和環(huán)路濾波器處理后，得到的控制電壓必然與輸入信號(hào)的頻率變化規(guī)律相適應(yīng)，在此控制電壓作用下，壓控振蕩器應(yīng)輸出一個(gè)與輸入信號(hào)一樣的調(diào)頻波，則環(huán)路濾波器輸出的控制電壓只有與uΩ(t)一樣，才能得到上述結(jié)論，從環(huán)路濾波器輸出調(diào)頻波的解調(diào)信號(hào)uΩ(t)。

由于鎖相環(huán)路在一定范圍內(nèi)具有跟蹤特性，即當(dāng)輸入的頻率變化在實(shí)際應(yīng)用的鑒頻器中，最常用集成鑒頻器，其核心問題就是斜率鑒頻和相位鑒頻，例如在彩電伴音集成塊內(nèi)部電路，通常采用正交相位鑒頻器完成伴音信號(hào)的解調(diào)。在實(shí)際應(yīng)用的鑒頻器中，最常用集成鑒頻器，其核2.鑒頻器的主要性能指標(biāo)鑒頻器的主要特性是鑒頻特性曲線，即鑒頻器輸出電壓uo與輸入信號(hào)頻率之間的關(guān)系曲線。圖7-11為典型的鑒頻特性，由于它像英文字母“S”形，故又稱S曲線。當(dāng)信號(hào)頻率為中心頻率fc時(shí)，輸出電壓uo=0，當(dāng)信號(hào)頻率偏離中心頻率升高、下降時(shí)，則分別得到正、負(fù)極性的輸出電壓。鑒頻器特性曲線的主要指標(biāo)有：

2.鑒頻器的主要性能指標(biāo)圖7-11鑒頻特性曲線圖7-11鑒頻特性曲線①鑒頻靈敏度Sd。在中心頻率附近，單位頻偏所引起的輸出電壓的變化量，稱為鑒頻靈敏度，。鑒頻靈敏度越高，意味著鑒頻曲線越陡直，鑒頻能力越強(qiáng)，鑒頻效率越高。②線性范圍。線性范圍是指鑒頻特性曲線近似直線段的頻率范圍，用2Δfmax表示，也稱為鑒頻器的通頻帶，用BWD表示，顯然要求2Δfmax要大于調(diào)頻波最大頻偏的兩倍。①鑒頻靈敏度Sd。在中心頻率附近，單位頻偏③失真要小。鑒頻特性曲線的線性越好，解調(diào)后的波形失真越小，才能使原來(lái)的調(diào)制信號(hào)不失真地重現(xiàn)。在線性范圍內(nèi)鑒頻特性只是近似線性，但實(shí)際上仍然存在著非線性失真，失真要求越小越好。④穩(wěn)定性好。鑒頻特性曲線的中心頻率不隨溫度、信號(hào)電壓大小與時(shí)間等外界因素的變化而產(chǎn)生漂移，要求中心頻率fc穩(wěn)定性要好。③失真要小。鑒頻特性曲線的線性越好，解調(diào)后7.3.2相位鑒頻器相位鑒頻器由兩個(gè)基本部分組成：①具有頻率—相位變換特性的線性網(wǎng)絡(luò)；②相位檢器。其實(shí)現(xiàn)相位鑒頻的方法通常有兩種：一種是疊加型相位鑒頻器，另一種是乘積型相位鑒頻器(見本章仿真設(shè)計(jì)與應(yīng)用內(nèi)容部分)。

7.3.2相位鑒頻器疊加型相位鑒頻器電路模型如圖7-12所示，圖7-13畫出疊加型相位鑒頻器電路，也就是人們習(xí)慣上所說(shuō)的相位鑒頻器。由L1、C1及L2、C2雙調(diào)諧耦合回路等元件構(gòu)成頻率—相位變換線性網(wǎng)絡(luò)，通過互感M耦合，兩回路均諧振于調(diào)頻信號(hào)載頻fc上。D1、D2、C3、C4、R1、R

2等元件構(gòu)成相位檢波器，D1、D2為檢波二極管，R3、C3與R4、C4為對(duì)稱的低通濾波器，C3、C4對(duì)高頻信號(hào)相當(dāng)于短路；扼流圈L3提供了直流通路，但對(duì)高頻可視為開路，Cc容量很大，對(duì)高頻視為短路。由于電路上下對(duì)稱，因而又稱為平衡式相位鑒頻器。疊加型相位鑒頻器電路模型如圖7-12所示，圖圖7-12疊加型相位鑒頻器電路模型圖7-12疊加型相位鑒頻器電路模型圖7-13相位鑒頻器圖7-13相位鑒頻器L1C1回路兩端調(diào)頻信號(hào)電壓為，同時(shí)也加在了由Cc、L3組成的支路兩端。由于Cc、C3、C4對(duì)高頻容抗很小，因此L3兩端電壓近似等于，這樣也加到D1、D2上。初級(jí)回路L1C1與次級(jí)回路L2C2之間存在互感，通過互感在L2兩端產(chǎn)生電壓，次級(jí)回路中心抽頭使L2上、下半段壓降分別為，也加到D1、D2上，因此D1、D2兩端電壓分別為L(zhǎng)1C1回路兩端調(diào)頻信號(hào)電壓為，同時(shí)當(dāng)調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率改變時(shí)，通過諧振回路相位特性作用，和的相位差也改變，由這兩個(gè)矢量合成的和幅度也隨之改變，使調(diào)頻波變成了調(diào)幅—調(diào)頻波，下面按三種不同的情況(參閱圖7-14和圖7-15)來(lái)說(shuō)明：當(dāng)調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率改變時(shí)，通過諧振回路相位特圖7-14初、次級(jí)回路電流、電壓關(guān)系圖7-14初、次級(jí)回路電流、電壓關(guān)系①當(dāng)f=fc時(shí)，即在調(diào)頻波中心頻率的情況：若初級(jí)回路電壓為，則初級(jí)回路電感中電流滯后90°，次級(jí)感應(yīng)電勢(shì)，它超前90°，當(dāng)諧振時(shí)，回路諧振電流與相位相同，因此與同相。而又滯后90°，即滯后90°，如圖7-15(a)所示。這時(shí)，檢波后電壓相等且反相，故輸出電壓Uo=0。①當(dāng)f=fc時(shí)，即在調(diào)頻波中心頻率的情況：②當(dāng)f＞fc時(shí)，即瞬時(shí)頻率大于調(diào)頻波中心頻率的情況：此時(shí)、、的相量關(guān)系與f=fc時(shí)相同，但由于次級(jí)回路失諧，與不再同相，因?yàn)閒＞fc，為感性失諧，應(yīng)滯后于，而還是要滯后于90°，如圖7-15(b)所示，、相位差不再是90°，而是大于90°，因此、不再相，則輸出電壓Uo為負(fù)。②當(dāng)f＞fc時(shí)，即瞬時(shí)頻率大于調(diào)頻波中心頻率的情況：③當(dāng)f＜fc時(shí)，即瞬時(shí)頻率小于調(diào)頻波中心頻率時(shí)的情況：、、的情況仍不變，但此時(shí)次級(jí)回路L2、C2為容性失諧，故超前，則與相位差小于90°，，如圖7-15(c)所示，輸出電壓Uo為正。③當(dāng)f＜fc時(shí)，即瞬時(shí)頻率小于調(diào)頻波中心頻率時(shí)的情況圖7-15、隨頻率的變化情況圖7-15、隨頻率的變綜合上述三種情況的分析，可以得到相位鑒頻器的鑒頻特性曲線，如圖7-16所示。這種電路本身沒有限幅作用，輸入端有寄生調(diào)幅時(shí)，輸出低頻信號(hào)易受干擾，但這種鑒頻器保真度好，輸出電壓較大，在移動(dòng)通信機(jī)中廣為應(yīng)用。綜合上述三種情況的分析，可以得到相位鑒頻器的圖7-16相位鑒頻器的鑒頻特性圖7-16相位鑒頻器的鑒頻特性7.3.3比例鑒頻器比例鑒頻器的電路與相位鑒頻器相似，它不僅有解調(diào)作用，而且還有限幅作用。比例鑒頻器原理電路如圖7-17所示。在R1、R2上并聯(lián)一只容量較大的電容Co(一般為幾微法至幾十微法)，在檢波過程中，Co與R1、R2乘積的時(shí)間常數(shù)很大，Co上電壓基本保持不變，且C3、C4對(duì)高頻信號(hào)相當(dāng)于短路。當(dāng)輸入調(diào)頻波的頻率變化時(shí)，、的相位關(guān)系產(chǎn)生變化，與也隨之變化，這一點(diǎn)與相位鑒頻器是相同的。7.3.3比例鑒頻器圖7-17比例鑒頻器原理電路圖7-17比例鑒頻器原理電路設(shè)兩個(gè)二極管檢波器的傳輸系數(shù)相等，均為K，檢波后，且則設(shè)兩個(gè)二極管檢波器的傳輸系數(shù)相等，均為K，檢波后輸出電壓，由于近似不變，因此Uo取決于的比值。當(dāng)調(diào)頻波的頻率變化時(shí)，和一個(gè)增加，一個(gè)減少，所以隨頻率而變，輸出電壓Uo也隨之改變，故稱為比例鑒頻器。在比例鑒頻器中，若輸入信號(hào)包絡(luò)有寄生調(diào)幅，則和均隨寄生調(diào)幅同時(shí)增大或同時(shí)減小，但其比值近似不變，因而UC可保持不變，起到自限幅作用。

輸出電壓，由于近似不變，因此Uo取7.3.4正交鑒頻器正交鑒頻器是一種特殊的乘積型相位鑒頻器，由于電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，易于集成，因此是調(diào)頻接收機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的鑒頻電路。正交鑒頻器的構(gòu)成如圖7-18所示，其核心為模擬乘法器，有兩路輸入信號(hào)，一路來(lái)自調(diào)頻信號(hào)uFM(t)，另一路來(lái)自調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過移相90°形成的參考信號(hào)ur(t)，f=fc時(shí)，兩路信號(hào)剛好正交，相乘結(jié)果為零；當(dāng)輸入信號(hào)的瞬時(shí)頻率不等于中心頻率時(shí)，移相網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)90°±Δφ的相移，兩電壓相乘后，產(chǎn)生與原調(diào)制信號(hào)成正比的輸出電壓。7.3.4正交鑒頻器圖7-18正交鑒頻器的組成圖7-18正交鑒頻器的組成如圖7-19所示為某電視機(jī)采用集成塊TA7680AP構(gòu)成的伴音通道。6.5MHz第二伴音信號(hào)(調(diào)頻信號(hào)形式)經(jīng)過三端陶瓷濾波器Z601，由腳進(jìn)入TA7680AP，經(jīng)過限幅放大，一路直接加到鑒頻器，另一路由集成塊腳輸出，在外圍經(jīng)過由L651、C617構(gòu)成的移相90°網(wǎng)絡(luò)，再由腳輸入，在集成塊內(nèi)部經(jīng)過正交鑒頻，還原出音頻信號(hào)。腳外圍接由R604、C604構(gòu)成的去加重網(wǎng)絡(luò)，提高抗干擾能力。如圖7-19所示為某電視機(jī)采用集成塊TA7音頻信號(hào)經(jīng)過ATT(電子音量衰減器)得到音量控制，其中①腳電壓越高，音量越小。再經(jīng)放大電路，由③腳輸出音頻信號(hào)。其中②腳為負(fù)反饋引腳，改善音質(zhì)。電阻R603并聯(lián)在L651、C617兩端，起降低Q值，展寬頻帶的作用。音頻信號(hào)經(jīng)過ATT(電子音量衰減器)得到音量控制，其中①圖7-19電視機(jī)用TA7680AP構(gòu)成的伴音通道部分電路圖7-19電視機(jī)用TA7680AP構(gòu)成的伴音通道部分7.4集成調(diào)頻收音機(jī)的電路分析

7.4.1調(diào)頻廣播的特點(diǎn)及調(diào)頻收音機(jī)的構(gòu)成1.調(diào)頻廣播的特點(diǎn)由于調(diào)頻與調(diào)幅所采用的頻率、調(diào)制方式等不同，調(diào)頻與調(diào)幅相比，在發(fā)射、傳送及接收方面都有許多優(yōu)點(diǎn)。①抗干擾能力強(qiáng)，信噪比高。在調(diào)頻接收機(jī)中，采用限幅電路，把寄生干擾和寄生調(diào)幅等干擾信號(hào)濾除掉，只將有頻率變化的信號(hào)送到鑒頻器，完成對(duì)原來(lái)信號(hào)的恢復(fù)，從而改善音質(zhì)，使聲音清晰悅耳。

7.4集成調(diào)頻收音機(jī)的電路分析7.4.1

②調(diào)頻廣播信號(hào)傳輸?shù)谋Ｕ娑雀?，音質(zhì)好。③調(diào)頻發(fā)射機(jī)功率放大管的利用率高。④調(diào)頻廣播工作在超短波以上的波段，設(shè)備較復(fù)雜，解決無(wú)線廣播低頻段電臺(tái)擁擠問題。由于調(diào)頻具有以上特點(diǎn)，調(diào)頻廣播及調(diào)頻立體聲廣播非常普及。②調(diào)頻廣播信號(hào)傳輸?shù)谋Ｕ娑雀?，音質(zhì)好。2.調(diào)頻收音機(jī)的構(gòu)成典型的超外差式調(diào)頻收音機(jī)構(gòu)成框圖如圖7-20所示。天線和輸入回路從空中選出所需接收的調(diào)頻廣播信號(hào)后，先進(jìn)行高頻放大，再經(jīng)變頻變換成10.7MHz的中頻調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)中頻放大，再經(jīng)限幅放大(濾除寄生干擾和寄生調(diào)幅，提高抗干擾能力)、鑒頻，將調(diào)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)，再經(jīng)去加重、前置放大和功放，推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。2.調(diào)頻收音機(jī)的構(gòu)成圖7-20調(diào)頻收音機(jī)構(gòu)成框圖圖7-20調(diào)頻收音機(jī)構(gòu)成框圖在調(diào)頻收音機(jī)中，為提高頻率穩(wěn)定性通常加設(shè)自動(dòng)頻率控制(AFC)電路(第8章介紹)。在調(diào)頻廣播中，調(diào)頻指數(shù)m

f越大，調(diào)頻波的抗干擾能力就越強(qiáng)，隨著調(diào)制信號(hào)F的增加，mf就要下降，這樣高音頻信號(hào)的信噪比比低音頻信號(hào)的低。為了提高高頻信號(hào)的信噪比，要在發(fā)射機(jī)中人為地提升高音頻信號(hào)幅度，加大頻偏，使mf隨F增加而增大。在發(fā)射機(jī)中將高音頻提升稱之為預(yù)加重。而在接收機(jī)鑒頻器后，去掉提升量，稱之為去加重。在FM收音機(jī)中，去加重網(wǎng)絡(luò)緊跟在鑒頻器后面。在FM立體聲收音機(jī)中，去加重網(wǎng)絡(luò)則位于立體聲解碼器后面。在調(diào)頻收音機(jī)中，為提高頻率穩(wěn)定性通常加設(shè)自動(dòng)7.4.2調(diào)幅/調(diào)頻單片收音機(jī)集成電路CXA1019MCXA1019M是日本索尼公司研制生產(chǎn)的調(diào)幅/調(diào)頻單片收音機(jī)電路，該電路集成度高，外圍元件少，性能優(yōu)良，它的外形結(jié)構(gòu)采用28腳塑料扁平封裝形式，體積很小，其內(nèi)部電路如圖7-21所示。7.4.2調(diào)幅/調(diào)頻單片收音機(jī)集成電路CXA1019圖7-21CXA1019M內(nèi)部電路組成框圖圖7-21CXA1019M內(nèi)部電路組成框圖

該集成塊包括了AM/FM收音機(jī)從天線輸入、高放、混頻、中放、檢波和音頻功率放大的全部功能。除此之外，還具有調(diào)諧指示、電子音量控制和FM靜噪等一些輔助功能。因?yàn)镃XA1019M內(nèi)設(shè)波段轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，所以只需簡(jiǎn)單控制腳的高低電平就可以改變調(diào)頻或調(diào)幅兩種接收狀態(tài)，電路內(nèi)部還設(shè)有調(diào)幅AGC和調(diào)頻AFC功能。

該集成塊包括了AM/FM收音機(jī)從天線輸入、高該電路的電源電壓使用范圍也較寬，從2~7.5V均可得到穩(wěn)定的電氣性能。CXA1019M的功耗很小，在3V工作電壓的情況下，F(xiàn)M波段的靜態(tài)電流為5.3mA，AM波段為3.4mA，而其輸出功率卻比較大，在6V電源電壓時(shí)，8Ω負(fù)載阻抗，輸出功率可達(dá)500mW。該電路的電源電壓使用范圍也較寬，從2~7.57.4.3采用CXA1019M收音機(jī)電路分析烽火牌FH－90D袖珍收音機(jī)采用CXA1019M集成電路，電路如圖7-22所示。具有AM、FM、TV1、TV2四波段接收功能。CXA1019M是集成度高、功能強(qiáng)的調(diào)頻—調(diào)幅收音機(jī)專用芯片，外加陶瓷濾波器等少數(shù)元器件即可組成一個(gè)收音機(jī)，中頻分別采用465kHz(AM)和10.7MHz(FM)，整機(jī)靈敏度高，選擇性好，調(diào)諧方便，無(wú)人體感應(yīng)現(xiàn)象。7.4.3采用CXA1019M收音機(jī)電路分析圖7-22烽火牌FH－90D收音機(jī)電路圖圖7-22烽火牌FH－90D收音機(jī)電路圖1.整機(jī)特點(diǎn)(1)采用波段拓寬技術(shù)，將調(diào)頻波段拓展為FM(88~108MHz)、TV1(1~4ch)、TV2(6~12ch)三個(gè)波段，不僅能收聽調(diào)頻廣播，還能收聽1~12頻道的電視伴音節(jié)目。(2)FM鑒頻采用與中頻輸入相配套的陶瓷頻率組Z3(10.7MHz)，簡(jiǎn)化了FM鑒頻曲線的調(diào)試，提高了電氣性能的一性。1.整機(jī)特點(diǎn)

2.電路工作原理(1)調(diào)幅中波(AW)接收電路。波段開關(guān)S1置于調(diào)幅中波AM，使腳接地。這時(shí)CXA1019M集成電路內(nèi)部波段開關(guān)電路置于調(diào)幅中波AM狀態(tài)。這時(shí)由磁棒天線L1、補(bǔ)償微調(diào)電容C0-5、四聯(lián)可變電容中的C0-1組成接收調(diào)諧回路，由L1抽頭實(shí)現(xiàn)與芯片的阻抗匹配，選擇所接收的中波調(diào)幅信號(hào)由CXA1019M集成電路的⑩腳輸入。2.電路工作原理中波振蕩回路由振蕩線圈L5、電容C4、補(bǔ)償電容C0-2和四聯(lián)調(diào)諧電容C0-6組成，振蕩信號(hào)(約350mV)經(jīng)過L5的次級(jí)電感饋入CXA1019M的⑤腳AM本振端，在集成電路內(nèi)部與AM天線輸入信號(hào)混頻，產(chǎn)生465kHz的調(diào)幅中頻信號(hào)，由集成塊CXA1019M的腳輸出，經(jīng)R4、中周L9進(jìn)行選頻，完成AM中頻耦合與匹配，再經(jīng)465kHz陶瓷濾波器Z1，進(jìn)一步選出465kHz的調(diào)幅中頻信號(hào)，從腳輸入至CXA1019M內(nèi)AM中頻放大電路。

中波振蕩回路由振蕩線圈L5、電容C4、補(bǔ)償電容C0-2和在IC內(nèi)部，經(jīng)中放和檢波之后，音頻信號(hào)從腳輸出，并經(jīng)過C14耦合至腳低放輸入端，C13為中頻濾波電容，用以去除殘存的中頻干擾信號(hào)。在IC內(nèi)，音頻信號(hào)經(jīng)功率放大后從腳輸出，由C19耦合至耳機(jī)插座(X1)、揚(yáng)聲器，使揚(yáng)聲器還原出音頻信號(hào)。C18高音濾波電容用來(lái)改善頻率響應(yīng)，最好選用高頻介電常數(shù)較高的電容，以防止自激噪聲。在IC內(nèi)部，經(jīng)中放和檢波之后，音頻信號(hào)從腳是調(diào)諧指示輸出端，該端電壓隨接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的增大而下降，用以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D1，將接收電臺(tái)調(diào)準(zhǔn)時(shí)，D1即點(diǎn)亮。腳為AGC/AFC控制端。在調(diào)幅狀態(tài)時(shí)，中放AGC起作用。C11為AGC濾波電容，確定中放AGC作用的時(shí)間常數(shù)。腳適用于J波段(日本低本振接收制式)的AGC/AFC控制作用，在此不起作用。腳為電源端，C16為電源濾波電容，C17是內(nèi)部穩(wěn)壓電路的濾波電容，用以抑制電源紋波。腳是調(diào)諧指示輸出端，該端電壓隨接收信號(hào)場(chǎng)(2)調(diào)頻(FM)接收電路。FM接收時(shí)，將波段開關(guān)S1置于FM/TV處，使IC腳呈高電平(1.2V左右)，這樣IC內(nèi)各公共通道均由電子開關(guān)置換成FM接收狀態(tài)。拉桿天線接收的射頻調(diào)頻信號(hào)經(jīng)C20直接送到集成塊CXA1019M腳，在IC內(nèi)完成高頻放大，放大后的高頻信號(hào)由⑨腳外接的L7、C2、C0-7、C0-3組成并聯(lián)諧振回路進(jìn)行選頻，同時(shí)⑦腳外接L3、C3、C0-8、C0-4組成本振諧振回路完成選頻。(2)調(diào)頻(FM)接收電路。FM接收時(shí)，將在IC內(nèi)，放大后的FM射頻信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生10.7MHz的調(diào)頻中頻信號(hào)也從腳(該腳也輸出465kHz的調(diào)幅中頻信號(hào)，但由于兩個(gè)中頻信號(hào)頻率相差很大，且各有選頻電路，故互不干擾)輸出，經(jīng)C10、中頻陶瓷濾波器Z2(10.7MHz)選頻后，由IC腳輸入，進(jìn)行中放和鑒頻，鑒頻后的FM音頻信號(hào)也由腳輸出至低頻放大電路。在IC內(nèi)，放大后的FM射頻信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生1IC②腳與地之間外圍接的Z3、R3為鑒頻諧振器件，使S形鑒頻曲線增益適中、均勻，曲線形狀及線性范圍都較好。調(diào)頻自動(dòng)頻率控制(AFC)作用由腳承擔(dān)，經(jīng)C11濾波后的直流控制電壓由R1反饋到IC⑥腳，即改變⑥腳內(nèi)接變?nèi)荻O管的結(jié)電容，實(shí)際也就改變了⑦腳外接本振回路的諧振電容，在一定范圍內(nèi)校正本振頻率。高頻電容C7用來(lái)調(diào)節(jié)AFC的引入深度，一般使AFC作用調(diào)在±250kHz左右的范圍內(nèi)。IC②腳與地之間外圍接的Z3、R3為鑒頻諧振IC④腳為音量控制端(外接音量控制電位器RP)，電壓高時(shí)，音量小，反之亦然。③腳為低放負(fù)反饋端，外圍接音頻負(fù)反饋電容C8，用來(lái)改善音質(zhì)。IC④腳為音量控制端(外接音量控制電位器RP)，電壓高時(shí)(3)電視伴音接收電路。將S2置于TV1，⑨腳的負(fù)載回路為C21、L6、C0-7、C0-3組成，諧振于電視伴音的1~4ch；而由L8、C0-7、C0-3組成諧振回路，調(diào)諧于電視伴音的5~12ch。由L4、C0-8、C0-4構(gòu)成本振諧振回路，作為⑦腳負(fù)載。電視伴音其他部分的電路原理同調(diào)頻相似。(3)電視伴音接收電路。將S2置于TV1，7.5調(diào)頻立體聲廣播與立體聲收音機(jī)

7.5.1調(diào)頻立體聲廣播1.立體聲基本概念人類生活的自然界，各種聲源以立體的形式分布在四面八方，它們發(fā)出的聲音方位對(duì)于聽者的耳朵來(lái)說(shuō)都是立體的，因此我們?nèi)粘Ｂ牭降穆曇舳际橇Ⅲw聲。所謂立體聲是指從空間不同位置上的聲源，采用兩個(gè)或多個(gè)聲道，分別傳送的聲音。7.5調(diào)頻立體聲廣播與立體聲收音機(jī)

7.5.12.導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)單聲道調(diào)頻廣播只能傳播聲音的強(qiáng)弱、聲調(diào)和音色的變化，而不能再現(xiàn)聲源的方位，缺乏臨場(chǎng)感和真實(shí)感。而調(diào)頻立體聲廣播既充分體現(xiàn)調(diào)頻廣播信噪比高、抗干擾能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大、放音頻帶寬、音質(zhì)優(yōu)美等優(yōu)點(diǎn)，又能充分利用人的雙耳效應(yīng)機(jī)理，不僅感到聲音有強(qiáng)度、音調(diào)和音色變化，也能基本再現(xiàn)實(shí)際聲場(chǎng)中各種聲源的方位和空間分布的效果，使人感到身臨其境。2.導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)

目前國(guó)際上認(rèn)為可行的調(diào)頻立體聲廣播制式有三種：導(dǎo)頻制、極化調(diào)制式和調(diào)頻－調(diào)頻制。最常用導(dǎo)頻制，它完全抑制掉副載波，外插一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)。導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)的頻譜如圖7-23所示。目前國(guó)際上認(rèn)為可行的調(diào)頻立體聲廣播制式有三種圖7-23導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)的頻譜圖7-23導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)的頻譜在立體聲廣播中，音頻信號(hào)有左(L)、右(R)兩路，通過一定處理后變成立體聲復(fù)合信號(hào)，此復(fù)合信號(hào)是和信號(hào)(M)、差信號(hào)(±S′)以及導(dǎo)頻信號(hào)(19kHz)三者混合，此復(fù)合信號(hào)對(duì)主載波調(diào)頻。其中差信號(hào)(±S′)是由(L-R)通過對(duì)副載波(38kHz)進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)幅得到的。在普通單通道調(diào)頻廣播中，規(guī)定100％調(diào)制頻偏為75kHz，導(dǎo)頻制調(diào)頻廣播規(guī)定導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)主載波的調(diào)制最大只能占總數(shù)的90％，即產(chǎn)生75×0.9=67.5kHz的頻偏。當(dāng)L和R均同時(shí)達(dá)到最大振幅時(shí)才出現(xiàn)67.5kHz的頻偏。在立體聲廣播中，音頻信號(hào)有左(L)、右(R)7.5.2調(diào)頻立體聲收音機(jī)1.構(gòu)成框圖FM立體聲收音機(jī)電路組成如圖7-24所示，它是由輸入電路、高放、本振、混頻、中頻放大、限幅、鑒頻、立體聲解碼器、指示電路、去加重網(wǎng)絡(luò)、低放和功率放大器以及自動(dòng)頻率控制(AFC)、自動(dòng)增益控制(AGC)組成的(第8章介紹)。7.5.2調(diào)頻立體聲收音機(jī)圖7-24FM立體聲收音機(jī)電路框圖圖7-24FM立體聲收音機(jī)電路框圖FM立體聲收音機(jī)與單聲道收音機(jī)相比，從接收天線到鑒頻器的電路結(jié)構(gòu)是相同的，不同之處是FM立體聲收音機(jī)增加立體聲解碼器及立體聲指示電路，也增加一套低放、功率放大及揚(yáng)聲器電路。

FM立體聲收音機(jī)與單聲道收音機(jī)相比，從接收在FM立體聲收音機(jī)中，設(shè)有立體聲指示電路，其作用是當(dāng)收到立體聲節(jié)目時(shí)，使一個(gè)指示燈發(fā)光，作調(diào)諧指示。其原理是把立體聲復(fù)合信號(hào)中特有的導(dǎo)頻信號(hào)取出，經(jīng)過放大、整流，成為幅度足夠大的直流電壓，用來(lái)驅(qū)動(dòng)指示發(fā)光二極管。此時(shí)，鑒頻器輸出的是復(fù)合信號(hào)，經(jīng)立體聲解碼器解調(diào)后恢復(fù)左、右聲道信號(hào)。而接收單聲道廣播時(shí)，調(diào)頻信號(hào)中無(wú)導(dǎo)頻信號(hào)，所以在收聽單聲道節(jié)目時(shí)就無(wú)指示(指示燈不亮)。此時(shí)，鑒頻器輸出不含導(dǎo)頻信號(hào)，立體聲解碼器停止工作，左右兩路揚(yáng)聲器輸出均為單聲道。在FM立體聲收音機(jī)中，設(shè)有立體聲指示電路，其立體聲解碼常用開關(guān)式解碼電路，其作用是利用開關(guān)脈沖對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行切換，解調(diào)出L信號(hào)和R信號(hào)。開關(guān)式解碼電路關(guān)鍵核心是開關(guān)信號(hào)必須與復(fù)合信號(hào)中的38kHz副載波信號(hào)保持嚴(yán)格同步，否則將會(huì)導(dǎo)致分離度的降低。此開關(guān)信號(hào)常用鎖相環(huán)路來(lái)恢復(fù)，具體分析見第8章圖8-24。立體聲解碼常用開關(guān)式解碼電路，其作用是利用開關(guān)脈沖對(duì)復(fù)合2.具體應(yīng)用電路圖7-25為FM立體聲收音機(jī)電路圖。集成塊IC1(TA2111F)為單片AM／FM立體聲收音集成電路，可以完成接收FM、AM中波及短波1~8波段的信號(hào)，內(nèi)部含有FM立體聲解碼電路，具有較佳的靈敏度、信噪比、立體聲分離度。集成塊IC2(CXA1622M)可完成雙聲道功率放大，其②腳為工作方式選擇，接地時(shí)為立體聲功率放大狀態(tài)，懸空時(shí)為BTL方式。14腳外接音量調(diào)整電位器。對(duì)于此收音機(jī)電路，相比一般集成電路FM收音機(jī)，多了立體聲解碼和立體聲功放電路部分，均已含在集成電路之中，不再作詳細(xì)討論。2.具體應(yīng)用電路圖7-25FM立體聲收音機(jī)電路圖圖7-25FM立體聲收音機(jī)電路圖7.6仿真設(shè)計(jì)與應(yīng)用

7.6.1調(diào)頻波波形及頻譜研究打開Multisim10.0計(jì)算機(jī)仿真軟件，根據(jù)圖7-26設(shè)置好元器件及示波器、頻譜儀，連接好電路，并設(shè)置調(diào)頻信號(hào)源S1的參數(shù)，其中調(diào)頻波幅度為4V，載波頻率fc為10kHz，調(diào)制信號(hào)頻率F為1kHz。7.6仿真設(shè)計(jì)與應(yīng)用

7.6.1調(diào)頻波波形及頻譜圖7-26調(diào)頻波波形及頻譜分析圖7-26調(diào)頻波波形及頻譜分析1.mf＝0.5的情況當(dāng)mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波的頻譜圖如圖7-27所示。圖中有三條頻譜線，中間那條為10kHz的中心頻譜線，右側(cè)那條為頻率約為11kHz的上邊頻，左側(cè)那條為頻率約為9kHz的下邊頻。可見，調(diào)頻系數(shù)mf＝0.5時(shí)調(diào)頻波的頻譜圖與調(diào)幅波的頻譜圖相同。1.mf＝0.5的情況圖7-27mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波頻譜圖圖7-27mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波頻譜圖當(dāng)mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-28所示。調(diào)頻波的波形表現(xiàn)為等幅，但頻率的稀疏變化不明顯。當(dāng)mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-28圖7-28mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波波形圖圖7-28mf＝0.5時(shí)，調(diào)頻波波形圖2.mf＝5的情況當(dāng)mf＝5時(shí)，調(diào)頻波的頻譜圖如圖7-29所示?？梢?，圖中有許多根頻譜線群。mf＝5時(shí)調(diào)頻波的頻譜圖類似于復(fù)雜信號(hào)調(diào)幅波的頻譜,有上下兩個(gè)邊帶。在頻譜仿真分析圖中，利用游標(biāo)設(shè)置,可以測(cè)量出調(diào)頻波的頻譜寬度B＝12.02kHz，而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式B=2(mf+1)F計(jì)算可B=2(5+1)×1=12kHz，兩個(gè)數(shù)值非常接近。2.mf＝5的情況圖7-29mf＝5時(shí)，調(diào)頻波頻譜圖7-29mf＝5時(shí)，調(diào)頻波頻譜當(dāng)mf＝5時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-30所示。調(diào)頻波的波形仍然表現(xiàn)為等幅，但頻率的稀疏變化非常明顯，體現(xiàn)出調(diào)頻波的典型特點(diǎn)。當(dāng)mf＝5時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-30所示圖7-30mf＝5時(shí)，調(diào)頻波波形圖圖7-30mf＝5時(shí)，調(diào)頻波波形圖3.mf＝25的情況當(dāng)mf＝25時(shí)，調(diào)頻波的頻譜圖如圖7-31所示?？梢?，圖中有許許多多根頻譜線群。在頻譜仿真分析圖中，利用游標(biāo)設(shè)置,可以粗略測(cè)量出調(diào)頻波的頻譜寬度為B＝45.8kHz，而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式B≈2mfF，計(jì)算可得B=2×25×1=50kHz，兩個(gè)數(shù)值差別較大。3.mf＝25的情況圖7-31mf＝25時(shí)，調(diào)頻波頻譜圖7-31mf＝25時(shí)，調(diào)頻波頻譜當(dāng)mf＝25時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-32所示。調(diào)頻波的波形仍然表現(xiàn)為等幅，但頻率的稀疏變化極其明顯，突出調(diào)頻波的典型特點(diǎn)。當(dāng)mf＝25時(shí)，調(diào)頻波的波形圖如圖7-32所圖7-32mf＝25時(shí)，調(diào)頻波波形圖圖7-32mf＝25時(shí)，調(diào)頻波波形圖7.6.2單失諧回路斜率鑒頻電路

圖7-33單失諧回路斜率鑒頻器的電路7.6.2單失諧回路斜率鑒頻電路單失諧回路斜率鑒頻器如圖7-33所示，該鑒頻器是由單失諧回路和二極管包絡(luò)檢波器及低通濾波器構(gòu)成。信號(hào)源S是中心頻率為5kHz、幅度為5V、調(diào)制信號(hào)為200Hz、調(diào)頻系數(shù)為5的調(diào)頻信號(hào)。諧振回路(L1、C1)固有頻為

，相對(duì)調(diào)頻信號(hào)的中心頻率而言，處于失諧狀態(tài)。輸入的調(diào)頻波和經(jīng)過單失諧回路后輸出波形如圖7-34所示，可見單失諧回路完成了調(diào)頻波到調(diào)頻—調(diào)幅波的轉(zhuǎn)換。單失諧回路斜率鑒頻器如圖7-33所示，該鑒頻

由D1、CL、RL構(gòu)成包絡(luò)檢波器，D1為檢波二極管，CL、RL為檢波負(fù)載。檢波電路的輸入/輸出波形如圖7-35所示，實(shí)現(xiàn)對(duì)原調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。整個(gè)斜率鑒頻電路的輸入、輸出波形如圖7-36所示，完成鑒頻功能。由于此電路采用負(fù)斜率鑒頻，在輸入/輸出波形中，可以看出輸入信號(hào)的頻率稀疏時(shí)，輸出信號(hào)幅度大；相反，輸入信號(hào)的頻率密集時(shí)，輸出信號(hào)幅度小，很好地完成鑒頻。由D1、CL、RL構(gòu)成包絡(luò)檢波器，D1為此時(shí)，鑒頻器輸出信號(hào)中含有鋸齒波，再經(jīng)過由R2、C2、R3、C3、R4、C4構(gòu)成的低通濾波器后，經(jīng)C5耦合，可以很好地獲得原先的調(diào)制信號(hào)，如圖7-37所示，測(cè)量其輸出波形的周期為5.011ms，即為原調(diào)制信號(hào)的周期。此時(shí)，鑒頻器輸出信號(hào)中含有鋸齒波，再經(jīng)過由R圖7-34單失諧回路的輸入、輸出波形圖7-34單失諧回路的輸入、輸出波形圖7-35檢波電路的輸入、輸出波形圖7-35檢波電路的輸入、輸出波形圖7-36鑒頻器的輸入輸出波形圖7-36鑒頻器的輸入輸出波形圖7-37單失諧回路斜率鑒頻器的輸出波形圖7-37單失諧回路斜率鑒頻器的輸出波形7.6.3模擬乘法器構(gòu)成的鑒頻電路實(shí)現(xiàn)相位鑒頻通常有兩種方法：疊加型相位鑒頻器和乘積型相位鑒頻器。下面通過仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)乘積型相位鑒頻器的工作原理。模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻器如圖7-38所示。其中，S信號(hào)是幅度為1V、中心頻率為4.5MHz、調(diào)制信號(hào)頻率為10kHz、調(diào)頻系數(shù)為25的調(diào)頻信號(hào)，其頻譜圖如圖7-39所示。7.6.3模擬乘法器構(gòu)成的鑒頻電路調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過C1耦合，一路直接加到模擬乘法器的一端，另一路經(jīng)過C2、L1、R1、C3構(gòu)成頻率—相位轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，如圖所示選取L1、C2、C3的參數(shù)，使該網(wǎng)絡(luò)工作在中心頻率4.5MHz上，也加到模擬乘法器的另一端，在模擬乘法器內(nèi)部完成相乘作用，再經(jīng)過由R2、C4、R3、C6、R4、C7構(gòu)成的低通濾波器，由C5耦合輸出。調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過C1耦合，一路直接加到模擬乘法器的一端，另一輸出點(diǎn)B的頻譜如圖7-40所示。而輸入、輸出波形如圖7-41所示，(a)圖是TimerBase設(shè)置為100μs/Div時(shí)的波形，(b)圖是TimerBase設(shè)置為5μs/Div時(shí)的波形(這樣可以形象地觀察輸入/輸出波形)。從輸入、輸出的頻譜和輸入、輸出波形，均可以看出輸入的是調(diào)頻波信號(hào)，而輸出的則是調(diào)制信號(hào)?？梢?，此模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路可以很好地完成鑒頻功能。輸出點(diǎn)B的頻譜如圖7-40所示。而輸入、輸出波形如圖7-圖7-38模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路圖7-38模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路圖7-39調(diào)頻信號(hào)源S的頻譜圖7-39調(diào)頻信號(hào)源S的頻譜圖7-40模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路輸出頻譜圖7-40模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路輸出頻譜圖7-41模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路輸入、輸出波形圖7-41模擬乘法器構(gòu)成的相位鑒頻電路輸入、輸出波形小結(jié)本章主要討論調(diào)頻、調(diào)相及鑒頻等頻率非線性變換的基本原理和電路。1.調(diào)頻和調(diào)相都表現(xiàn)為載波總相角隨調(diào)制信號(hào)的變化。因此，調(diào)頻波和調(diào)相波有相似的表達(dá)式和基本性質(zhì)。它們主要區(qū)別在于調(diào)頻是高頻載波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)的幅值成正比，而調(diào)相是高頻載波的瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)的幅值成正比。由于調(diào)頻時(shí)必然同時(shí)引起瞬時(shí)相位的變化，調(diào)相時(shí)也同時(shí)引起瞬時(shí)頻率的變化，因此調(diào)頻、調(diào)相是相互關(guān)聯(lián)的，可以相互轉(zhuǎn)換。小結(jié)2.角度調(diào)制在時(shí)域上不是兩個(gè)信號(hào)的簡(jiǎn)單相乘，頻域上也不是頻譜的線性搬移，而是產(chǎn)生了無(wú)數(shù)個(gè)組合頻率分量，其頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制指數(shù)m有關(guān)，這一點(diǎn)與調(diào)幅不同，其帶寬與調(diào)制指數(shù)有關(guān)。當(dāng)m

f<<1時(shí)，B=2F；當(dāng)mf較大時(shí)，B=2(mf+1)F；當(dāng)mf>>1時(shí)，B=2mfF。3.調(diào)頻制是一種性能良好的調(diào)制方式。它與調(diào)幅制相比，具有抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)傳輸保真度高，發(fā)射機(jī)功放管利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但因其帶寬很寬(B=2(mf+1)Fmax)，宜工作在超短波以上的波段。2.角度調(diào)制在時(shí)域上不是兩個(gè)信號(hào)的簡(jiǎn)單相乘4.實(shí)現(xiàn)調(diào)頻有兩種基本方法，直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法。5.鑒頻就是從調(diào)頻波中還原出原調(diào)制信號(hào)。本章簡(jiǎn)要討論了四種鑒頻電路：相位鑒頻器、比例鑒頻器、脈沖式鑒頻和正交鑒頻。6.在鑒頻、鑒相的集成電路中廣泛采用模擬乘法器，但是有一定的局限條件，只能不失真地解調(diào)相移變化量小的調(diào)頻波和調(diào)相波，即乘積型鑒頻(相)。4.實(shí)現(xiàn)調(diào)頻有兩種基本方法，直接調(diào)頻法和間7.本章還簡(jiǎn)要介紹了FM立體聲廣播機(jī)理和集成AM/FM收音機(jī)的構(gòu)成及工作原理。聯(lián)系高頻電子線路知識(shí)，了解收音機(jī)的整機(jī)概念。8.利用Multisim10.0軟件仿真調(diào)頻波的波形頻譜及斜率鑒頻、乘積相位鑒頻等電路的工作原理和實(shí)現(xiàn)功能。7.本章還簡(jiǎn)要介紹了FM立體聲廣播機(jī)理和習(xí)題1.選擇題：(1)調(diào)頻信號(hào)的頻偏量與

。A.調(diào)制信號(hào)的頻率有關(guān)B.調(diào)制信號(hào)的振幅有關(guān)C.調(diào)制信號(hào)的相位有關(guān)(2)調(diào)相信號(hào)的最大相移量與

。A.調(diào)制信號(hào)的振幅成正比B.調(diào)制信號(hào)的頻率有關(guān)C.調(diào)制信號(hào)的相位有關(guān)習(xí)題(3)下列說(shuō)法正確的是

。A.PM波的相位隨uΩ(t)而變，但頻率不變化B.FM波的頻率隨uΩ(t)而變，但相位不變化C.PM波和FM波的頻率都變化，且變化規(guī)律相同D.FM波和PM波的頻率都變化，且變化規(guī)律不相同(4)調(diào)幅系數(shù)

，調(diào)頻系數(shù)

。A.大于1B.小于1C.0～1D.大于1小于1均可(5)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法有

和

。A.直接調(diào)頻B.間接調(diào)頻C.直接調(diào)相D.間接調(diào)相(3)下列說(shuō)法正確的是(6)間接調(diào)頻電路由

構(gòu)成。A.積分電路B.調(diào)相電路

。C.積分電路和調(diào)相電路D.微分電路和調(diào)相電路(7)調(diào)頻或調(diào)相接收機(jī)解調(diào)以前設(shè)置限幅器的目的是。A.增加頻帶B.抑制干擾C.沒有作用(6)間接調(diào)頻電路由2.瞬時(shí)頻率為f(t)=106+104cos(2π×103t)Hz的調(diào)角波，受單音頻正弦信號(hào)UΩsinΩt調(diào)制，已知調(diào)角波的幅度為10V。(1)此調(diào)角波是調(diào)頻波還是調(diào)相波？寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。(2)求此調(diào)角波的頻偏、調(diào)制指數(shù)和帶寬。(3)若將調(diào)制頻率提高為2×103Hz，則頻偏、調(diào)制指數(shù)和帶寬有何變化？2.瞬時(shí)頻率為f(t)=106+104cos(2π3.載波為uc(t)=10cos2π×50×106t(V)，調(diào)制信號(hào)為uΩ(t)=5sin2π×103t(V)，Δfm=12kHz，寫出調(diào)頻波表達(dá)式。4.載波為uc(t)=4cos2π×25×106t(V)，調(diào)制信號(hào)為單音頻正弦波，頻率F=400Hz，頻偏Δfm=10kHz，分別寫出調(diào)頻波、調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

3.載波為uc(t)=10cos2π×50×1065.已知調(diào)制頻率為1kHz的單音調(diào)頻波，調(diào)頻指數(shù)mf=12rad，試求下列問題：(1)調(diào)頻波的最大頻偏Δfm和帶寬B。(2)若調(diào)制信號(hào)幅度不變，則調(diào)制頻率分別為1kHz和4kHz時(shí)，Δfm和B為何值？(3)若調(diào)制頻率不變?nèi)詾?kHz，則調(diào)制信號(hào)幅度降為原來(lái)的一半，求Δfm和B。

5.已知調(diào)制頻率為1kHz的單音調(diào)頻波，調(diào)頻指數(shù)6.某調(diào)角波信號(hào)為u(t)=10cos(2×106πt+10cos2×103πt)(V)，求：(1)頻偏；(2)相移；(3)信號(hào)頻譜寬度B；(4)是調(diào)頻波還是調(diào)相波？7.某調(diào)頻廣播最高調(diào)制信號(hào)頻率為15kHz，調(diào)制指數(shù)mf=5，求頻偏和頻帶寬度。

6.某調(diào)角波信號(hào)為u(t)=10cos(2×10

8.給定調(diào)頻波信號(hào)中心頻率fc=50MHz，頻偏Δfm=75kHz，求：(1)當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率F=300Hz時(shí)，調(diào)頻指數(shù)mf及頻帶B為多少？(2)當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率F=25kHz時(shí)，調(diào)頻指數(shù)mf頻帶B為多少？(3)當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率F=150kHz時(shí)，調(diào)頻指數(shù)mf及頻帶B為多少？

8.給定調(diào)頻波信號(hào)中心頻率fc=50MHz，頻偏Δ9.對(duì)于調(diào)頻波而言，①若保持調(diào)制信號(hào)的振幅不變，而將調(diào)制信號(hào)頻率升高2倍，問頻偏Δfm和頻帶B有何變化？②若將調(diào)制信號(hào)振幅加大2倍，而調(diào)制信號(hào)頻率保持不變，問Δfm及B有何變化？

9.對(duì)于調(diào)頻波而言，①若保持調(diào)制信號(hào)的振幅不變，而10.有一調(diào)幅波和一調(diào)頻波，它們的載頻均為1MHz，調(diào)制信號(hào)電壓為uΩ(t)=0.1sin2π×103t(V)，已知調(diào)頻時(shí)，0.1V的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生的頻率偏移為100Hz。(1)比較這兩個(gè)已調(diào)波的帶寬。(2)若調(diào)制信號(hào)改為uΩ(t)=20sin2π×103t(V)，問它們的帶寬有何變化10.有一調(diào)幅波和一調(diào)頻波，它們的載頻均為11.變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如題圖7-1所示，其中C1、C2和C3對(duì)高頻信號(hào)短路，uΩ(t)為調(diào)制信號(hào)，試回答：(1)L1、C2、C3的作用是什么？(2)指出變?nèi)荻O管的偏置電路。(3)指出該電路是什么類型的振蕩？并畫出交流等效電路圖。(4)說(shuō)明調(diào)制信號(hào)對(duì)振蕩頻率的調(diào)頻作用。11.變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如題圖7-1所示，題圖7-1變?nèi)荻O管調(diào)頻電路題圖7-1變?nèi)荻O管調(diào)頻電路12.鑒頻電路如題圖7-2所示，試回答：(1)此電路屬于何種鑒頻電路？(2)它由哪些部分組成？(3)指出各元件的作用。(4)對(duì)D1、D2、R1、C3、R2、C4有什么特殊要求？如果這些元件不滿足要求，將產(chǎn)生什么后果？12.鑒頻電路如題圖7-2所示，試回答：題圖7-2鑒頻器題圖7-2鑒頻器13.某鑒頻器電路如題圖7-3所示，試回答：(1)該電路是什么鑒頻器？(2)說(shuō)明D1、C3、C5、CC、R3、C6元件的作用。(3)若輸入端加入調(diào)頻信號(hào)，輸出端輸出什么信號(hào)？(4)此電路有什么特點(diǎn)？(5)電路工作時(shí)，C5兩端電壓的極性如何？(6)L1C1和L2C2諧振頻率是多少？(7)若C5開路，將對(duì)電路工作有什么影響？13.某鑒頻器電路如題圖7-3所示，試回答：題圖7-3鑒頻器題圖7-3鑒頻器14.為什么調(diào)頻波的解調(diào)不能用包絡(luò)檢波器？實(shí)現(xiàn)調(diào)頻波解調(diào)的基本思路是什么？14.為什么調(diào)頻波的解調(diào)不能用包絡(luò)檢波器？7.1FM、PM基本原理7.2調(diào)頻電路7.3鑒頻電路7.4集成調(diào)頻收音機(jī)電路分析7.5調(diào)頻立體聲廣播與立體聲收音機(jī)7.6仿真設(shè)計(jì)與應(yīng)用小結(jié)習(xí)題7.1FM、PM基本原理本章要點(diǎn)：

·調(diào)頻和調(diào)相統(tǒng)稱為角度調(diào)制，調(diào)頻波與調(diào)相波的數(shù)學(xué)性質(zhì)

·直接調(diào)頻、間接調(diào)頻和鑒頻的工作原理

本章難點(diǎn)

·直接調(diào)頻、間接調(diào)頻和鑒頻電路的仿真實(shí)現(xiàn)·多波段單片集成調(diào)頻/調(diào)幅收音機(jī)工作原理分析·利用Multisim10.0軟件仿真斜率鑒頻、乘積相位鑒頻等電路本章要點(diǎn)：7.1FM、PM基本原理

7.1.1FM、PM概述

第6章曾討論過調(diào)幅的基本原理及電路，調(diào)幅波的包絡(luò)攜帶了要傳輸?shù)男畔?，作為載波的瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率是否也可以受控于調(diào)制信號(hào)而被調(diào)制呢？答案是肯定的。

7.1FM、PM基本原理7.1.1FM、PM概述載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)大小而作線性變化稱為頻率調(diào)制，簡(jiǎn)稱為調(diào)頻(FM)；而其瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)大小作線性變化則稱為相位調(diào)制，簡(jiǎn)稱為調(diào)相(PM)。無(wú)論是調(diào)頻還是調(diào)相，都會(huì)使載波的相角隨調(diào)制信號(hào)大小而變，所以可將調(diào)頻與調(diào)相統(tǒng)稱為角度調(diào)制。

載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)大小而作線性變化稱為頻率調(diào)制，簡(jiǎn)在角度調(diào)制系統(tǒng)中，由于頻譜產(chǎn)生了非線性變換，已調(diào)高頻信號(hào)不再保持低頻調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，故常將這類電路稱為頻譜的非線性變換電路。在這里，無(wú)論是上一章講的頻譜線性搬移電路，還是這章討論的頻譜非線性變換電路，其本質(zhì)都是實(shí)現(xiàn)頻譜的變換，是典型的非線性變化過程，所謂頻譜的線性搬移和非線性變換，都是指變換形式的不同而已。在角度調(diào)制系統(tǒng)中，由于頻譜產(chǎn)生了非線性變換，已調(diào)高頻信號(hào)調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的特點(diǎn)是高頻振蕩的振幅不變，即包絡(luò)不攜帶任何信息。在傳輸過程中，用限幅的方法去掉附加在信號(hào)包絡(luò)上的噪聲干擾，所以調(diào)頻和調(diào)相的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能強(qiáng)，但帶來(lái)了傳輸信號(hào)的頻帶加寬。其中，調(diào)頻通常用于調(diào)頻廣播、通信及遙測(cè)等方面，而調(diào)相目前常用于數(shù)字通信及實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻等。調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的特點(diǎn)是高頻振蕩的振幅不變，即包絡(luò)不攜帶任7.1.2頻原理設(shè)載波信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為uc(t)=Ucmcos(ωct+φ0)(7-1)式中，j0是載波初相角；ωc是載波的角頻率，在這里為一常數(shù)。j

(t)為載波的瞬時(shí)相位，與角頻率的關(guān)系為

j

(t)=ωct+j0(7-2)為簡(jiǎn)化分析，常令j0=0而不失其普遍性。

7.1.2頻原理根據(jù)調(diào)頻的定義，即高頻載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)uΩ(t)線性變化，故可以寫出ω(t)=ωc+kfuΩ(t)=ωc+Δω(t)(7-3)式中，kf是與調(diào)頻電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位是rad/s·V；Δω(t)=kfuΩ(t)表示瞬時(shí)頻率中與調(diào)制信號(hào)成正比例變化的部分，稱為瞬時(shí)頻率偏移，簡(jiǎn)稱頻移，則最大頻移Δωm=kf|uΩ(t)|max，習(xí)慣上稱為頻偏。根據(jù)調(diào)頻的定義，即高頻載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)uΩ(t)根據(jù)瞬時(shí)相位與瞬時(shí)角頻率的關(guān)系，可寫出調(diào)頻波的瞬時(shí)相位為所以，調(diào)頻波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為若調(diào)制信號(hào)為單音頻余弦波uΩ(t)=UΩmcosΩt，則ω(t)=ωc+kfUΩmcosΩt(7-6)其中，頻移Δω(t)=kfUΩmcosΩt；頻偏Δωm=kf·UΩm，是一個(gè)與Ω無(wú)關(guān)的量。(7-5)(7-4)根據(jù)瞬時(shí)相位與瞬時(shí)角頻率的關(guān)系，可寫出調(diào)頻波的瞬時(shí)相位瞬時(shí)相移為大相移定義為調(diào)頻指mf，即，單位為rad，當(dāng)調(diào)制信號(hào)一定時(shí)，mf與調(diào)制頻率成反比。所以，單音頻調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(7-7)瞬時(shí)相移為(7-7)(7-8)(7-8)7.1.3調(diào)相原理根據(jù)調(diào)相的定義，即高頻載波的瞬時(shí)相位q(t)隨調(diào)制信號(hào)uW(t)成線性變化，則可寫出調(diào)相波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為(7-9)式中kp是與調(diào)相電路有關(guān)的比例常數(shù)，單位是rad/v。表示瞬時(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相移，其最大相移稱為調(diào)相指數(shù)，用表示，即。7.1.3調(diào)相原理對(duì)于單音頻余弦調(diào)制信號(hào)時(shí)，則

式中，表明它與調(diào)制信號(hào)