高频电子线路-角度调制电路-课件.ppt

第七章 角度调制与解调电路 第七章 角度调制与解调电路 主要内容 概述 调角波的基本性质 调频方法的概述 变容二极管调频电路 石英晶体振荡器直接调频 调相电路 第一节 概述 第二节 调角波的基本性质 二、调角波的数学表示及基本性质 调频波的波形示意： 2．调相波 调频波的波形示意： 例： mf1时， 调制指数较小时，与用同样调制信号进行调幅所得调幅波的频带宽度相同，称为窄带调频 Mf1时， 调制指数较大时，调频波的带宽等于二倍频偏。称为宽带调频，又称为恒定带宽调频。 其它情况，调频波的带宽由Δfm和F共同确定 5 、调频波的带宽 最大频偏不变： 调制信号频率F变化时，调频波的有效频谱宽度变化不大 调频波的频谱宽度变化不大的原因是，在最大频移一定的条件下，调频波的调制指数与调制频率成反比，调制频率越高，调制指数越小，而振幅小于10％的边频对数减少，故频谱宽度变化不大。这是调频波的一个重要特点。 6 、调相波的带宽 调相波的有效频谱宽度随调制信号频率F增加而增大 调相波的频带宽度没有得到充分利用 模拟通讯系统中不能直接应用 数字通讯系统中得到广泛应用 P293 7-6题： 第二节 调频方法概述 一、对调频电路的要求 具有线性调制特性。即 具有较高调制灵敏度。即kf 要大，单位调制电压产生的振荡频率偏移要大。 最大频率偏移 与调制信号频率无关。 未调制的载波频率（即已调波的中心频率）应具有一定的频率稳定度。 无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。 二、调频方法分类 直接调频 间接调频 调频电路的实现方法与主要性能要求 第七章 角度调制电路 第三节 变容二极管直接调频 五、变容二极管直接调频电路的优缺点 优点： 电路简单 工作频率高 易于获得大的频偏 在频偏小时，非线性失真很小 所需调制信号功率很小 缺点： 中心频率稳定度不高 频偏较大时，非线性失真较大 例： 晶体振荡器直接调频电路 第五节 调相电路 一、调相方法的分类 1、可变移相法调相； 2、可变时延法调相； 3、矢量合成法调相。 因为调相电路输入的载波振荡信号可采用频率稳定度很高的晶体振荡器，所以采用调相电路实现间接调频，可以提高调频电路中心频率的稳定度。在实际应用中，间接调频是一种应用较为广泛的方式。 振荡回路的等效电路 当振荡回路中的 C1 未接入，Cc 较大时，即回路的总电容仅是变容二极管的结电容，等效回路如图所示。调变容二极管上的高频电压很小，忽略其对变容二极管电容量变化的影响。 2、变容二极管作为回路总电容实现调频 ①瞬时振荡频率为 式中： 为 时的载波频率。 ②实现线性调频的条件 当 时，能实现线性调频。 结论: 瞬时振荡频率: 最大频偏 未加调制信号时的载波频率： 即为调频振荡器的中心频率。 讨论： ①设 γ =2 即实现线性调频。 （1）变容二极管作为振荡回路的总电容 当m很小可忽略三次方以上的高次项，则瞬时频率为： 中心角频率偏移项 二次谐波失真项 可见 会导致如下影响： 线性调频所需项 1)中心频率会产生偏移，其偏移量为： 2)调频波会产生非线性失真, 二次谐波失真最大偏移为 ②? 当 会产生什么影响？ 3)调频波的最大频偏为： 当调频电路要求的相对频偏较小时，m值就很小，此时对 的要求就不高。 例：调频广播的中心频率为 若要求最大频偏为 ,则 可见m很小，则对应的中心频率偏移量和非线性失真就很小， 故对 的要求不高 当调频电路要求的相对频偏较大时，对 的要求就严格些。 变容二极管直接接入振荡回路的缺点：调频电路的中心频率稳定度较差。 变容二极管全部接入时( , 作为回路总电容)调频电路的特点: 优点:①调频灵敏度高, ②频偏很大 缺点:中心频率稳定度不好 变容二极管作为回路总电容实现调频时，由于变容二极管的结电容随温度、偏置电压的不稳会引起结电容变化。因此其中心频率稳定度差。 应用范围：移动通信以及自动频率微调系统。 （三）变容二极管部分接入振荡回路 部分接入时振荡回路的等效电路如下图： 变容二极管作为总电容实现调频时,由于温度或偏置电压的不稳会导致变容二极管结电容发生变化,因此其中心频率的稳定度差.采用部分接入方式可改善此性能. 将 看成变容二极管， 不仅与 有关，还与 有关。 3、变容二极管部分接入振荡回路 变容二极管作为回路总电容的等效回路如图所示。回路总电容 为 相应的调频特性方程为 与 是同数量级的小电容 中心频率稳定度较