第7章頻率調(diào)制與解調(diào)

1、第第7章章 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào) 角度調(diào)制包括頻率調(diào)制和相位調(diào)制。角度調(diào)制包括頻率調(diào)制和相位調(diào)制。 調(diào)頻（調(diào)頻（FM）：高頻振蕩信號的頻率按調(diào)制信號的）：高頻振蕩信號的頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化（瞬時頻率變化的大小與調(diào)制信號成線性關(guān)規(guī)律變化（瞬時頻率變化的大小與調(diào)制信號成線性關(guān)系），而振幅保持恒定；調(diào)頻信號的解調(diào)稱為鑒頻或頻系），而振幅保持恒定；調(diào)頻信號的解調(diào)稱為鑒頻或頻率檢波。率檢波。 調(diào)相（調(diào)相（PM）：相位按調(diào)制信號的規(guī)律變化，振幅）：相位按調(diào)制信號的規(guī)律變化，振幅保持不變；調(diào)相信號的解調(diào)稱為鑒相或相位檢波。保持不變；調(diào)相信號的解調(diào)稱為鑒相或相位檢波。 角度調(diào)制屬于頻譜的非線性變換

2、，即已調(diào)信號的頻角度調(diào)制屬于頻譜的非線性變換，即已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)不再保持原調(diào)制信號頻譜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且調(diào)制后譜結(jié)構(gòu)不再保持原調(diào)制信號頻譜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且調(diào)制后的信號帶寬比原調(diào)制信號帶寬大得多。的信號帶寬比原調(diào)制信號帶寬大得多。7.1 調(diào)頻信號分析調(diào)頻信號分析 7.1.1 調(diào)頻信號的參數(shù)與波形調(diào)頻信號的參數(shù)與波形 設(shè)調(diào)制信號為單一頻率信號設(shè)調(diào)制信號為單一頻率信號u(t)=Ucost , 未調(diào)載波電壓為未調(diào)載波電壓為uC=UCcosct , 則調(diào)頻信號的瞬時則調(diào)頻信號的瞬時角頻率為角頻率為ttukttmcfcccos)()()( kf為比例常數(shù)。調(diào)頻信號的瞬時相位為比例常數(shù)。調(diào)頻信號的瞬時相位(t)

3、是瞬時角頻是瞬時角頻率率(t)對時間的積分對時間的積分, 即即 00)()(dtt0為信號的初相位。為信號的初相位。 為了分析方便為了分析方便, 設(shè)設(shè)0=0 )(sinsin)()(0ttmtttdtcfcmctfmmRe)sincos()(sintjmtjcfccFMfceeUtmtUtu式中式中，為調(diào)頻指數(shù)。為調(diào)頻指數(shù)。FM波表示式為波表示式為 m 是相對載頻的最大角頻偏（峰值角頻偏）是相對載頻的最大角頻偏（峰值角頻偏）m=kfU，kf表示單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的角頻偏值，稱表示單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的角頻偏值，稱為調(diào)制靈敏度（由調(diào)制電路決定）。為調(diào)制靈敏度（由調(diào)制電路決定）。 圖71 調(diào)頻波波形t0

4、t0u(a)(b)t0(t)(c)cmt0(d)IFM(t)t(t)024Tc2Tcmf(t)c(e)圖72 調(diào)頻波fm、mf與F的關(guān)系 7.1.2 調(diào)頻波的頻譜調(diào)頻波的頻譜 1調(diào)頻波的展開式調(diào)頻波的展開式 是周期為是周期為2/的周期性時間函數(shù)的周期性時間函數(shù) , 可以可以將它展開為傅氏級數(shù)將它展開為傅氏級數(shù) , 其基波角頻率為其基波角頻率為, 即即sinfjmtesin()fjmtjn tnfneJme 式中式中Jn(mf)是宗數(shù)為是宗數(shù)為mf的的n階第一類貝塞爾階第一類貝塞爾函數(shù)函數(shù), 它可以用無窮級數(shù)進行計算它可以用無窮級數(shù)進行計算:02)!( !)2() 1()(mmnfmfnmnmm

5、mJ Jn(mf)=J-n(mf), n為偶數(shù)為偶數(shù) Jn(mf)= -J-n(mf), n為奇數(shù)為奇數(shù) 因而因而, 調(diào)頻波的級數(shù)展開式為調(diào)頻波的級數(shù)展開式為()( )Re()()cos()cjt n tFMCnfnCnfcnutUJmeUJmnt 2調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)和特點調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)和特點 uFM(t)=UCJ0(mf)cosct+J1(mf)cos(c+)t -J1(mf)cos(c-)t+J2(mf)cos(c+2)t +J2(mf)cos(c-2)t+J3(mf)cos(c+3)t -J3(mf)cos(c-3)t+由此可見，單一頻率調(diào)頻波是由許多頻率分量組由此可見，單一頻率調(diào)頻波

6、是由許多頻率分量組成，故為非線性調(diào)制。頻譜成分為成，故為非線性調(diào)制。頻譜成分為c及及cn, 邊頻對稱分布在載頻兩邊，其幅度取決于調(diào)制指邊頻對稱分布在載頻兩邊，其幅度取決于調(diào)制指數(shù)數(shù)mf。 7.1.3 調(diào)頻波的信號帶寬調(diào)頻波的信號帶寬 對于一般情況對于一般情況,信號的頻帶寬度應(yīng)包括幅信號的頻帶寬度應(yīng)包括幅度大于未調(diào)載波度大于未調(diào)載波10%以上的邊頻分量以上的邊頻分量 , 即即 |Jn(mf)| 0.1 帶寬為帶寬為 Bs=2(mf+1)F=2(fm+F)此式即為卡森（此式即為卡森（Carson）公式。）公式。 7.1.4 調(diào)頻波的功率調(diào)頻波的功率 調(diào)頻信號調(diào)頻信號uFM(t)在電阻在電阻RL上消

7、耗的平均功率為上消耗的平均功率為 由于余弦項的正交性由于余弦項的正交性 , 總和的方均值等于總和的方均值等于各項方均值的總和各項方均值的總和, 故可得故可得 LFMFMRtuP)(2)(2122fnncLFMmJURPccLFMPURP2211)(2fnnmJ 7.1.5 調(diào)頻波與調(diào)相波的比較調(diào)頻波與調(diào)相波的比較 1調(diào)相波調(diào)相波 調(diào)相波是其瞬時相位以未調(diào)載波相位調(diào)相波是其瞬時相位以未調(diào)載波相位c為為中心按調(diào)制信號規(guī)律變化的等幅高頻振蕩。如中心按調(diào)制信號規(guī)律變化的等幅高頻振蕩。如u(t)=Ucost, 并令并令0=0, 則其瞬時相位為則其瞬時相位為 (t)=ct+(t)=ct+kpu(t) =c

8、t+mcost=ct+mpcost 從而得到調(diào)相信號為從而得到調(diào)相信號為 uPM(t)=UCcos(ct+mpcost)式中式中m = kpU=mp為最大相偏，為最大相偏，mp稱為調(diào)相指數(shù)，稱為調(diào)相指數(shù)，kp 為調(diào)相靈敏度，表示單位調(diào)制電壓所引起的相位為調(diào)相靈敏度，表示單位調(diào)制電壓所引起的相位偏移值。偏移值。 調(diào)相波的瞬時角頻率為調(diào)相波的瞬時角頻率為( )( )sinsincpcmdttmttdt 圖78 調(diào)相波fm、mp與F的關(guān)系 Ffmmp0fmmp 圖77 調(diào)相波波形t0t0u( a )( b )( c )t0( f )iPM( t )tP M( t )0c( g )ic( t )t0(

9、 d )( t )t0( e )( t )tc0m PM波的帶寬為波的帶寬為 Bs=2(mp+1)F 圖79 調(diào)頻與調(diào)相的關(guān)系 FM積分調(diào)相u(a)PM微分調(diào)頻u(b)調(diào)相波也為等幅疏密波，如不知原調(diào)制信號，則在調(diào)相波也為等幅疏密波，如不知原調(diào)制信號，則在單音頻調(diào)制時無法從波形上分辨單音頻調(diào)制時無法從波形上分辨是FM波或PM波。 應(yīng)注意以下幾點：應(yīng)注意以下幾點： （1）角度調(diào)制是非線性調(diào)制）角度調(diào)制是非線性調(diào)制, 在單頻調(diào)制時在單頻調(diào)制時會出現(xiàn)（會出現(xiàn)（cn）分量）分量, 在多頻調(diào)制時還會出現(xiàn)在多頻調(diào)制時還會出現(xiàn)交叉調(diào)制（交叉調(diào)制（cn1k2+）分量。）分量。 （2）調(diào)頻的頻譜結(jié)構(gòu)與）調(diào)頻的頻

10、譜結(jié)構(gòu)與mf密切相關(guān)。密切相關(guān)。mf大大, 頻帶寬。頻帶寬。 （3）與）與AM制相比制相比, 角調(diào)方式的設(shè)備利用率高角調(diào)方式的設(shè)備利用率高, 因其平均功率與最大功率一樣。因其平均功率與最大功率一樣。 表71 調(diào)頻波與調(diào)相波的比較表 7.2 調(diào)頻器與調(diào)頻方法調(diào)頻器與調(diào)頻方法 7.2.1 調(diào)頻器（1）調(diào)制特性線性要好。 （2）調(diào)制靈敏度要高。 （3）載波性能要好。 圖710 調(diào)頻特性曲線 7.2.2 調(diào)頻方法 1直接調(diào)頻法 用調(diào)制電壓直接控制振蕩器的振蕩頻率, 使振蕩頻率f(t)按調(diào)制電壓的規(guī)律變化。若被控制的是LC振蕩器, 則只需控制振蕩回路的某個元件(L或C), 使其參數(shù)隨調(diào)制電壓變化, 就可

11、達到直接調(diào)頻的目的。 在直接調(diào)頻法中，振蕩器與調(diào)制器合二為一，其優(yōu)點是在實現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可獲得較大的頻偏；缺點是頻率穩(wěn)定度差，在許多場合須對載頻采取穩(wěn)頻措施或?qū)w振蕩器實施直接調(diào)頻。 若被控制的是張弛振蕩器，因張弛振蕩器的振蕩頻率取決于充放電的速度，故可用調(diào)制信號去控制電容的充放電電流，從而控制張弛振蕩器的重復(fù)頻率。對張弛振蕩器進行調(diào)頻，產(chǎn)生的是非正弦波調(diào)頻信號。 恒流源發(fā)生器反相器調(diào)制電壓積分器電壓比較器IIabus調(diào) 頻三角波uTI壓控開關(guān)三角波調(diào)頻方框圖 uT(a)UminUmaxus0U1U20uTU2U1t0usUmaxUmint(b)電壓比較器的遲滯特性和輸入、輸出波形 T

12、TmUuUu2sin0UmuoUmuTuTttuo000UT如要得到正弦調(diào)頻信號, 可在其輸出端加波形變換電路或濾波器。下圖為由三角波變?yōu)檎也ǖ淖儞Q器特性。它是一個非線性網(wǎng)絡(luò), 其傳輸特性為 三角波變?yōu)檎也ㄗ儞Q特性 2間接調(diào)頻法間接調(diào)頻法 間接調(diào)頻法先將調(diào)制信號積分，然后對載波進間接調(diào)頻法先將調(diào)制信號積分，然后對載波進行調(diào)相。間接調(diào)頻時，調(diào)制器與振蕩器是分開的，行調(diào)相。間接調(diào)頻時，調(diào)制器與振蕩器是分開的，對振蕩器影響小，頻率穩(wěn)定度高，但設(shè)備較復(fù)雜。對振蕩器影響小，頻率穩(wěn)定度高，但設(shè)備較復(fù)雜。 實現(xiàn)間接調(diào)頻的關(guān)鍵是如何進行相位調(diào)制。通實現(xiàn)間接調(diào)頻的關(guān)鍵是如何進行相位調(diào)制。通常常, 實現(xiàn)相位調(diào)

13、制的方法有如下三種實現(xiàn)相位調(diào)制的方法有如下三種: (1）矢量合成法。這種方法主要針對窄帶信號。）矢量合成法。這種方法主要針對窄帶信號。對于單音調(diào)相信號對于單音調(diào)相信號 uPM=Ucos(ct+mpcost) =Ucosctcos(mpcost)-Usin(mpcost)sinct 當(dāng)mp/12時, 上式近似為 uPMUcosct-Umpcost sinct 矢量合成法調(diào)頻(2）可變移相法。）可變移相法。 利用調(diào)制信號控制移相網(wǎng)絡(luò)或諧振回路的電利用調(diào)制信號控制移相網(wǎng)絡(luò)或諧振回路的電抗元件來實現(xiàn)調(diào)相?？乖韺崿F(xiàn)調(diào)相。單回路變?nèi)莨苷{(diào)相器 受調(diào)制信號控制的變?nèi)莨茏鳛檎袷幓芈返囊粋€元件。受調(diào)制信號控制

14、的變?nèi)莨茏鳛檎袷幓芈返囊粋€元件。Lc1、Lc2為高頻扼流圈為高頻扼流圈 , 分別防止高頻信號進入直分別防止高頻信號進入直流電源及調(diào)制信號源中。流電源及調(diào)制信號源中。 )2arctan(0ffQ02ffQ高高Q并聯(lián)振蕩電路的電壓、電流間相移為并聯(lián)振蕩電路的電壓、電流間相移為 當(dāng)當(dāng)/6時時, tan, 上式簡化為上式簡化為 故回路產(chǎn)生的相移與調(diào)制信號成線性關(guān)系（調(diào)制故回路產(chǎn)生的相移與調(diào)制信號成線性關(guān)系（調(diào)制信號控制回路諧振頻率，在一定范圍內(nèi)與信號控制回路諧振頻率，在一定范圍內(nèi)與f成線成線性關(guān)系）。性關(guān)系）。 由于回路相移特性線性范圍不大（小于30 ），故可采用三級單振蕩回路組成的調(diào)相電路。若每級頻

15、偏為30 ，則三級可達90 相移。圖中1pF為各級間的耦合電容，故互相影響較小。 ooo三級回路級聯(lián)的移相器 (3）可變延時法 將載波信號通過一可控延時網(wǎng)絡(luò), 延時時間受調(diào)制信號控制, 即 =kdu(t) 則輸出信號為 u=Ucosc(t-)=Ucosct-kdcu(t) 由此可知, 輸出信號已變成調(diào)相信號。 3. 擴大調(diào)頻器線性頻偏的方法擴大調(diào)頻器線性頻偏的方法 對于直接調(diào)頻電路對于直接調(diào)頻電路, 調(diào)制特性的非線性隨最調(diào)制特性的非線性隨最大相對頻偏大相對頻偏fm/fc的增大而增大。當(dāng)最大相對頻偏的增大而增大。當(dāng)最大相對頻偏fm/fc限定限定時時, 對于特定的對于特定的fc, fm也就被限定了

16、。也就被限定了。如果在較高的載頻上實現(xiàn)調(diào)頻，則在相對頻偏一如果在較高的載頻上實現(xiàn)調(diào)頻，則在相對頻偏一定的條件下可獲得較大的絕對頻偏。定的條件下可獲得較大的絕對頻偏。 間接調(diào)頻時，受非線性限制的不是相對頻偏，間接調(diào)頻時，受非線性限制的不是相對頻偏，而是最大相偏。不能通過在較高的頻率上實現(xiàn)調(diào)而是最大相偏。不能通過在較高的頻率上實現(xiàn)調(diào)頻來擴大線性頻偏，而一般采用先在較低的載頻頻來擴大線性頻偏，而一般采用先在較低的載頻上實現(xiàn)調(diào)頻，而后通過倍頻和混頻的方法得到所上實現(xiàn)調(diào)頻，而后通過倍頻和混頻的方法得到所需載頻的最大線性頻偏。需載頻的最大線性頻偏。 7.3 調(diào)頻電路調(diào)頻電路 7.3.1 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻

17、電路 1) 變?nèi)荻O管調(diào)頻原理 其結(jié)電容Cj與在其兩端所加反偏電壓u之間存在著如下關(guān)系:0(1)jCCuu 其中，C0為變?nèi)荻O管在零偏置時的結(jié)電容值；u為變?nèi)荻O管PN結(jié)的內(nèi)建電位差；為結(jié)電容變化指數(shù)，決定于PN結(jié)的雜質(zhì)分布規(guī)律。 靜態(tài)工作點為EQ時, 變?nèi)荻O管結(jié)電容為0(1)jQQCCCEu 設(shè)在變?nèi)荻O管上加的調(diào)制信號電壓為 u(t)=Ucost , 則( )cosQQuEutEUt)cos1 (cos111cos100tmCtuEUuECutUECCQQQQj式中 m=U/(EQ+u)U/EQ ，稱為電容調(diào)制度，表示結(jié)電容受調(diào)制信號調(diào)變的程度。 2) 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻性能分析 （1

18、）Cj為回路總電容 變?nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙萑拷尤牖芈?2/2/)cos1 ()cos1 (11tmtmLCLCtcQjQcLC1振蕩角頻率為振蕩角頻率為 式中式中為不加調(diào)制信號時的振蕩角頻率即振蕩器的中心角頻率。為不加調(diào)制信號時的振蕩角頻率即振蕩器的中心角頻率。 ttmtcc)cos1 ( tuuEtutQc/若若=2 ，則，則 其中，其中，故為線性調(diào)頻。故為線性調(diào)頻。 變?nèi)莨芫€性調(diào)頻原理oCjCQtu oCjt(a)off0tCoft(b)off0toft(c)uEQCQEQ 忽略高次項, 上式可近似為222( )(1)cos8 22(1)cos28 2coscos2ccccccmmtmmt

19、mttt ccm2) 12(8是調(diào)制過程中產(chǎn)生的中心頻率漂移。 cmm2為最大角頻偏 。cmm22) 12(8為二次諧波最大角頻偏,引入非線性失真。 2時可以展開成冪級數(shù) cos) 12(2! 21cos21 22tmtmtc 調(diào)頻靈敏度為222mcccffQQmkSUUEuE 二次諧波失真系數(shù)可用下式求出:221(1)4 2mfmKm 由于非線性失真，2時的調(diào)頻特性不是直線，調(diào)頻特性曲線彎曲。 cm2fK可見，當(dāng)U增大時m增大，同時引起、和的增大，故m不能選得太大。 （2）Cj作為回路部分電容接入回路 變?nèi)莨懿⒙?lián)電容C1后，總電容量增加，當(dāng)Cj值較小時，并聯(lián)電容C1影響較大；當(dāng)Cj值較大時，

20、并聯(lián)電容C1影響較小。變?nèi)莨艽?lián)電容C2后，總電容量減小，當(dāng)Cj值較小時，串聯(lián)電容C2影響較??；當(dāng)Cj值較大時，串聯(lián)電容C2影響較大。 總之，并聯(lián)電容可較大地調(diào)整Cj較小區(qū)域的Cu特性；串聯(lián)電容可有效地調(diào)整Cj較大區(qū)域的Cu特性。 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 （a）實際電路;（b）等效電路 12H電感為高頻扼流圈，對高頻相當(dāng)于開路，1000pF電容為高頻濾波電容。振蕩回路由10pF、15 pF、33 pF電容、可調(diào)電感及變?nèi)荻O管組成，為電容反饋三點振蕩電路。 對直流及調(diào)制信號來說，兩個變?nèi)莨苁遣⒙?lián)的；對高頻信號而言，兩個變?nèi)莨苁谴?lián)的，總變?nèi)莨茈娙軨j=Cj/2，這樣加到每個變?nèi)莨艿母哳l電壓就降

21、低一半，從而可以減弱高頻電壓對電容的影響；同時采用反向串聯(lián)組態(tài)，在高頻信號的任意半周期內(nèi)，一個變?nèi)莨艿募纳娙菰龃?，另一個將減小，二者相互抵消，能減弱寄生調(diào)制。 回路的總電容為212212(1cos)jjQQC CCCCCC CCCmtC 部分接入的振蕩回路 LC1C2Cj 振蕩角頻率為 式中 121212QQmccCpCCpCfA mfmfpQQcCCCCCL221/1 2/1221)cos1(1QQCtmCCCCLLCt將其展開可得 ttmccoscmmp2其中 121212QQmccCpCCpCfA mfmfpQQCCpCCpppppp12212211)1)(1(m是全接入時的1/p，靈

22、敏度也下降為1/p，這是因為此時Cj比全接入時影響小。 加在變?nèi)莨苌系碾妷?Cj直流偏置點高頻電壓低頻調(diào)制信號u 2. 晶體振蕩器直接調(diào)頻電路 變?nèi)荻O管（對LC振蕩器）直接調(diào)頻電路的中心頻率穩(wěn)定度較差。為得到高穩(wěn)定度調(diào)頻信號, 一種穩(wěn)頻的簡單方法是直接對晶體振蕩器調(diào)頻。 晶體振蕩器直接調(diào)頻電路（a）實際電路;（b）交流等效電路 此電路為并聯(lián)型晶振電路。其中, 變?nèi)荻O管相當(dāng)于晶體振蕩器中的微調(diào)電容, 它與C1、C2的串聯(lián)等效電容作為石英諧振器的負載電容CL。當(dāng)Cj變化時，CL變化，從而使振蕩頻率發(fā)生變化。 由于振蕩器工作于晶體的感性區(qū)，f1只能處于晶體的串聯(lián)諧振頻率fq與并聯(lián)諧振頻率f0之間

23、，再加上Cj的影響，則可變范圍更窄。因此，晶體振蕩器直接調(diào)頻電路的最大頻偏非常小。已知v(t)=500cos(2107t+20sin2103t)(mV)，（1）若為調(diào)頻波，試求載波頻率fc，調(diào)制頻率F，調(diào)頻指數(shù)mf ，最大頻偏fm，頻帶寬度B和平均功率Pav（設(shè)負載電阻RL=50）。（2）若為調(diào)相波，試求最大頻偏fm，調(diào)制信號v(t)（設(shè)調(diào)相靈敏度kp=5rad/V）。 mWWRUPLcav5 . 2505 . 0212122VkmUpp4(1) 載波頻率fc=107Hz=10MHz 調(diào)制頻率F=103Hz=1KHz 調(diào)頻指數(shù)mf =20 最大頻偏fm= mf F=20KHz 頻帶寬度B=2（

24、mf +1）F= 42KHz 平均功率（2） 最大頻偏fm= mpF=20KHzv(t)= 4sin2103t (V) 7.4 鑒頻器與鑒頻方法鑒頻器與鑒頻方法 7.4.1 鑒頻器 角調(diào)波的解調(diào)就是從角調(diào)波中恢復(fù)出原調(diào)制信號的過程。調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為頻率檢波器或鑒頻器（FD）, 調(diào)相波的解調(diào)電路稱為相位檢波器或鑒相器（PD）。 一般在末級中放和鑒頻器之間設(shè)置限幅器就可以消除由寄生調(diào)幅所引起的鑒頻器輸出噪聲。通常限幅與鑒頻連用，稱為限幅鑒頻器。 鑒頻器及鑒頻特性 變換器fuofBuomaxuofcfAf(a)(b) 對鑒頻器的另一個要求是鑒頻跨導(dǎo)要大。鑒頻跨導(dǎo)D就是鑒頻特性在載頻處的斜率, 它

25、表示單位頻偏所能產(chǎn)生的解調(diào)輸出電壓。鑒頻跨導(dǎo)又叫鑒頻靈敏度, 用公式表示為0cooDfffduduSdfd f 在線性解調(diào)的理想情況下，鑒頻特性曲線為一直線，實際有彎曲，呈“S”形。通常用峰值帶寬Bm來近似衡量鑒頻特性線性區(qū)寬度。 7.4.2 鑒頻方法 從FM波中還原調(diào)制信號的方法可分為直接鑒頻法和間接鑒頻法。直接鑒頻法是直接從調(diào)頻信號的頻率中提取原調(diào)制信號的方法（如脈沖計數(shù)式鑒頻法）。間接鑒頻法是對調(diào)頻信號進行變換或處理從而間接恢復(fù)原來調(diào)制信號的方法（如波形變換法，根據(jù)波形變換的不同特點，可歸納為振幅鑒頻法和相位鑒頻法兩種）。 1. 振幅鑒頻法 調(diào)頻波振幅恒定, 故無法直接用包絡(luò)檢波器解調(diào)。

26、若能將等幅的調(diào)頻信號變換成振幅也隨瞬時頻率變化、既調(diào)頻又調(diào)幅的FMAM波, 就可以通過包絡(luò)檢波器解調(diào)此調(diào)頻信號。用此原理構(gòu)成的鑒頻器稱為振幅鑒頻器。(a)振幅鑒頻器框圖；(b)變換電路特性 振幅鑒頻器原理 uFM變換電路包絡(luò)檢波uuo(b)0uc(a) 1）直接時域微分法 設(shè)調(diào)制信號為u=f(t), 調(diào)頻波為00( )cos( )( )( )sin( )tFMcftFMcfcfutUtkfdutuUk f ttkfddt 對此式直接微分可得 sin)(0tfcfcFMdfkttfkUdttduu 這是一個FM-AM波。由于c遠大于頻偏，包絡(luò)不會出現(xiàn)負值，經(jīng)包絡(luò)檢波后可得原調(diào)制信號。 uFM包絡(luò)

27、檢波uuoddt 微分鑒頻原理 2）斜率鑒頻法 uFMuiUouFMtuit0Uot00(a)Ui0工作區(qū)(線性區(qū))fcf0fUitf (t)fmt(b)0uFMuiUouFMtuit0Uot00(a)Ui0工作區(qū)(線性區(qū))fcf0fUitf (t)fmt(b)0單回路斜率鑒頻器 回路的諧振頻率f0高于FM波的載頻fc，盡量利用幅頻特性傾斜的部分。當(dāng)ffc時，回路兩端電壓大；當(dāng)ffc、f03f0=fc時，UD1UD2，隨著 f 的增加，兩者差值將加大； ff0=fc時，UD1UD2, 隨著 f 的增加，兩者差值將加大。2U1U2DU1DU2U2.2U2.UD1.U1.UD2.(a) f fc2U2.UD1.UD2.2U2.U1.02U2.UD1.UD2.U1.2U2.00(b) f fc(c) f fc 不同頻率時的 與 矢量圖 12DDUU 3) 檢波輸出 設(shè)兩個包絡(luò)檢波器的檢波系數(shù)分別為Kd 1, Kd2(通常Kd1=Kd2=Kd)，則