高頻電子線路陽昌漢版第6章_角度調(diào)制與解調(diào)

1、1 概述概述 角度調(diào)制原理及特性角度調(diào)制原理及特性 調(diào)頻電路調(diào)頻電路 調(diào)相電路調(diào)相電路 調(diào)角信號(hào)的解調(diào)調(diào)角信號(hào)的解調(diào)2 6.1 6.1 概概 述述 ut 高頻振蕩的振幅不變，而瞬時(shí)相位隨高頻振蕩的振幅不變，而瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)按一定關(guān)系變化。按一定關(guān)系變化。 （簡(jiǎn)稱調(diào)角）（簡(jiǎn)稱調(diào)角）一、角度調(diào)制的定義與分類一、角度調(diào)制的定義與分類定義：定義：相位調(diào)制（簡(jiǎn)稱調(diào)相）：相位調(diào)制（簡(jiǎn)稱調(diào)相）： ut 高頻振蕩的振幅不變，而其高頻振蕩的振幅不變，而其瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)角頻率隨調(diào)制信號(hào)隨調(diào)制信號(hào) 線性關(guān)系變化。線性關(guān)系變化。 FM頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱調(diào)頻）：頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱調(diào)頻）： ut 高頻振蕩的振幅不變，

2、而其高頻振蕩的振幅不變，而其瞬時(shí)相位瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)隨調(diào)制信號(hào) 線性關(guān)系變化。線性關(guān)系變化。 PM二、角度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)與用途二、角度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)與用途優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 抗干擾能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、載波功率利用率高載波功率利用率高用途：用途：FM： 調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙控遙測(cè)等調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙控遙測(cè)等PM： 數(shù)字通信等數(shù)字通信等分分類：類：36.2 角度調(diào)制原理及特性角度調(diào)制原理及特性6.2.1 瞬時(shí)角頻率與瞬時(shí)相位瞬時(shí)角頻率與瞬時(shí)相位 當(dāng)進(jìn)行角度調(diào)制（當(dāng)進(jìn)行角度調(diào)制（FM或或PM）后）后 ,其已調(diào)波的角頻率將是時(shí)間的函數(shù)即其已調(diào)波的角頻率將是時(shí)間的函數(shù)即(t) 。設(shè)高頻載波信號(hào)為

3、設(shè)高頻載波信號(hào)為 ： tUtucoscmc dttdt46.2.2 調(diào)角信號(hào)的時(shí)域特性調(diào)角信號(hào)的時(shí)域特性一、調(diào)頻信號(hào)一、調(diào)頻信號(hào)載波信號(hào)：載波信號(hào)： tUtuccmccos調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tu瞬時(shí)角頻率：瞬時(shí)角頻率： (t) = c+ kf u (t)rad / sV= c + (t)瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位： tttt0d tttukt0fcd 相移相移則則FM信號(hào)為信號(hào)為角頻移角頻移 tdttuktUu0fccmFMcost c=tt5u (t) = U m cos t (t) = c+ kf U m cos t= c+ fm cos t tUktt sinmfctmt sinfc調(diào)頻指數(shù)

4、調(diào)頻指數(shù)（最大相移）（最大相移）最大角頻移最大角頻移單頻調(diào)制時(shí)單頻調(diào)制時(shí)則則mffmUkUkmmff FMcmcfcossinutUtmtfmmffmfmfF6 u (t) = U m cos t (t) = c+ fm cos t)(ttm sinf tmtUtusincos)(fccmFM調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)角頻率調(diào)頻波調(diào)頻波相移相移最高最高最密最密特點(diǎn)：特點(diǎn)： 調(diào)制信號(hào)電平最高處調(diào)制信號(hào)電平最高處對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)正頻移最大，對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)正頻移最大，波形最波形最密集密集；調(diào)制信號(hào)電平最低處調(diào)制信號(hào)電平最低處對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)負(fù)頻移最大，對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)負(fù)頻移最大，波形最稀疏波形最稀疏。最低最低最稀最稀

5、波形（等幅疏密波）：波形（等幅疏密波）：7二、調(diào)相信號(hào)二、調(diào)相信號(hào)載波信號(hào)：載波信號(hào)： tUtuccmccos調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tu故調(diào)相信號(hào)為故調(diào)相信號(hào)為rad / V瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位：相移相移 coscostpccmcmPMtuktUtUu cp=+tt k ut c=tt瞬時(shí)角頻率：瞬時(shí)角頻率： =dttdt cp=+dutkdt c=+t角頻移角頻移8設(shè)設(shè) u (t) = U m cos t ，單頻調(diào)制時(shí)，單頻調(diào)制時(shí)，則則 tUkttmcospc tmtsinpc tmtUucoscostpccmPM調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù)（最大相移）（最大相移）mp pmmppUkm mppmpmk

6、Ucpcostmtcpmsint最大角頻移最大角頻移在振幅調(diào)制中，調(diào)幅指數(shù)在振幅調(diào)制中，調(diào)幅指數(shù)ma1，否則會(huì)產(chǎn)生過調(diào)幅失真。，否則會(huì)產(chǎn)生過調(diào)幅失真。而在角度調(diào)制中，無論是調(diào)頻還是調(diào)相，調(diào)制指數(shù)均可大于而在角度調(diào)制中，無論是調(diào)頻還是調(diào)相，調(diào)制指數(shù)均可大于1。需要說明：需要說明：9 u (t) = U m cos ttmtcos)(pttsin)(pmc tmtUucoscostpccmPM調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)角頻率調(diào)相波調(diào)相波相移相移波形（等幅疏密波）：波形（等幅疏密波）：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 調(diào)制信號(hào)電平變化率（斜率）最大處調(diào)制信號(hào)電平變化率（斜率）最大處對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)正頻移最對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)正頻移

7、最大，大，波形最波形最密集密集；調(diào)制信號(hào)電平變化率最小處調(diào)制信號(hào)電平變化率最小處對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)負(fù)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)負(fù)頻移最大，頻移最大，波形最稀疏波形最稀疏。最大最大最密最密最小最小最稀最稀10三、調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的比較三、調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的比較調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)u (t) = U m cos t載波信號(hào)載波信號(hào) uc(t) = Ucm cos c t調(diào)調(diào) 頻頻調(diào)相調(diào)相瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)角頻率 (t) = c+ kf u (t) = c+ fm cos tttukd)(dpc = c pm sin t 瞬時(shí)相位瞬時(shí)相位tttukt0fcd)(tmt sinfc= ct + kp u (t)= ct + mp

8、cos t 最大角頻移最大角頻移= kf U m= mf =kpU m = mp 最大相移最大相移 mp = kpU m mffmfUkmd )(cos)(0fccmFMttuktUtut sincosfccmtmtU )(cospccmPMtuktUtu coscospccmtmtU ( ) t fm pm表達(dá)式表達(dá)式11v調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的相同之處相同之處在于在于: (1)(1) 二者都是等幅信號(hào)。二者都是等幅信號(hào)。 (2)(2) 二者的頻率和相位都隨調(diào)制信號(hào)而變化二者的頻率和相位都隨調(diào)制信號(hào)而變化, , 均產(chǎn)生頻移均產(chǎn)生頻移與相移，成為疏密波形。與相移，成為疏密波形

9、。正頻移最大處，即瞬時(shí)頻率最高正頻移最大處，即瞬時(shí)頻率最高處，波形最密；負(fù)頻移動(dòng)最大處，即瞬時(shí)頻率最低處，波處，波形最密；負(fù)頻移動(dòng)最大處，即瞬時(shí)頻率最低處，波形最疏。形最疏。v調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的區(qū)別區(qū)別在于在于:(1)(1) 二者的頻率和相位隨調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律不一樣，但二者的頻率和相位隨調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律不一樣，但由于瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位是微積分關(guān)系，故二者是有緊密由于瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位是微積分關(guān)系，故二者是有緊密聯(lián)系的。聯(lián)系的。(3)(3) 二者的最大角頻移二者的最大角頻移 m均等于調(diào)制指數(shù)均等于調(diào)制指數(shù)m與調(diào)制信與調(diào)制信號(hào)頻率號(hào)頻率 的乘積。的乘積。12(2)(2)

10、調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)mf與調(diào)制信號(hào)頻率與調(diào)制信號(hào)頻率 有關(guān)（有關(guān)（成反成反比比）, , 最大角頻移最大角頻移 fm與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān)；而調(diào)相信與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān)；而調(diào)相信號(hào)號(hào)的最大角頻移的最大角頻移 pm與調(diào)制信號(hào)頻率與調(diào)制信號(hào)頻率 有關(guān)（成正比）有關(guān)（成正比）, ,調(diào)調(diào)相指數(shù)相指數(shù)mp與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān)。與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān)。(3)(3) 從理論上講，調(diào)頻信號(hào)的最大角頻移從理論上講，調(diào)頻信號(hào)的最大角頻移 fm c，由于載頻，由于載頻 c很高，故很高，故 fm可以很大，即可以很大，即調(diào)制范圍很大。由于相位以調(diào)制范圍很大。由于相位以2為周期，因此為周期，因此調(diào)相信號(hào)的最大相移（調(diào)相

11、指數(shù)）調(diào)相信號(hào)的最大相移（調(diào)相指數(shù)）mp 1時(shí)，時(shí)，BW 2 m F = 2 fm ，稱為，稱為寬帶調(diào)角信號(hào)寬帶調(diào)角信號(hào)。當(dāng)當(dāng) m 1時(shí)，時(shí)，BW 2 F ，其值近似為調(diào)制信號(hào)頻率的，其值近似為調(diào)制信號(hào)頻率的兩倍，兩倍，相當(dāng)于調(diào)幅波的帶寬相當(dāng)于調(diào)幅波的帶寬。這時(shí)，調(diào)角信號(hào)的頻譜由載波分量和一對(duì)幅值相同，極這時(shí)，調(diào)角信號(hào)的頻譜由載波分量和一對(duì)幅值相同，極性相反的上、下邊頻分量組成，稱性相反的上、下邊頻分量組成，稱窄帶調(diào)角信號(hào)窄帶調(diào)角信號(hào)。討論：討論：（2 2）作為調(diào)相波時(shí)，由于作為調(diào)相波時(shí)，由于 mp = = kpU m與與F無關(guān)無關(guān)?？梢?，?？梢姡珺WPM=2(mp+1)F，在，在U m 不變

12、條件下，不變條件下，BWPM 與與 F 成正成正比比的增加。的增加。（1 1）作為調(diào)頻信號(hào)時(shí)，作為調(diào)頻信號(hào)時(shí)， 與與F成反比成反比。可見，可見，BWFM=2(mf+1)F，在，在U m不變條件下，不變條件下，增大增大F，BWFM 變化不大變化不大。fmfmfmfk UfmF 23BW = 2 (m + 1) Fmax當(dāng)當(dāng) m 1時(shí)，時(shí)，BW 2 m F = 2 fm其中，其中， fm=mFmax PM信號(hào)信號(hào)的有效帶寬與調(diào)制信號(hào)的頻率成正比。如果的有效帶寬與調(diào)制信號(hào)的頻率成正比。如果按最高調(diào)制頻率設(shè)計(jì)信道，則在調(diào)制頻率低時(shí)有很大余量，按最高調(diào)制頻率設(shè)計(jì)信道，則在調(diào)制頻率低時(shí)有很大余量，系統(tǒng)頻帶

13、利用不充分系統(tǒng)頻帶利用不充分，因此，因此在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)頻比調(diào)在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)頻比調(diào)相應(yīng)用更廣相應(yīng)用更廣。v 對(duì)對(duì)有限頻帶的調(diào)制信號(hào)，有限頻帶的調(diào)制信號(hào)，即即F= FminFmax，則調(diào)角信，則調(diào)角信號(hào)的帶寬為號(hào)的帶寬為 24四、調(diào)角信號(hào)與調(diào)幅信號(hào)的比較四、調(diào)角信號(hào)與調(diào)幅信號(hào)的比較調(diào)角信號(hào)比之調(diào)幅信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)：調(diào)角信號(hào)比之調(diào)幅信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)： 調(diào)角信號(hào)功率等于未調(diào)制時(shí)的載波功率，與調(diào)制指數(shù)調(diào)角信號(hào)功率等于未調(diào)制時(shí)的載波功率，與調(diào)制指數(shù)m無關(guān)，因此不論無關(guān)，因此不論m為多大，發(fā)射機(jī)末級(jí)均可工作在最大為多大，發(fā)射機(jī)末級(jí)均可工作在最大功率狀態(tài)，從而可提高發(fā)送設(shè)備的功率利用率。功率狀態(tài)，從而可提

14、高發(fā)送設(shè)備的功率利用率。 故故角度調(diào)制角度調(diào)制不宜在信道擁擠、且頻率范圍不寬的短波波不宜在信道擁擠、且頻率范圍不寬的短波波段使用，而段使用，而適合在頻率范圍很寬的超高頻或微波波段使用適合在頻率范圍很寬的超高頻或微波波段使用。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： （1）抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)（2）功率利用率高功率利用率高 因?yàn)橐驗(yàn)檎{(diào)角信號(hào)為等幅信號(hào)，其幅度不攜帶信息，故可調(diào)角信號(hào)為等幅信號(hào)，其幅度不攜帶信息，故可采用限幅電路消除干擾所引起的寄生調(diào)幅。采用限幅電路消除干擾所引起的寄生調(diào)幅。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有效帶寬比調(diào)幅信號(hào)大得多，且有效帶寬與有效帶寬比調(diào)幅信號(hào)大得多，且有效帶寬與m相關(guān)。相關(guān)。25振蕩電路振蕩電路LC

15、有源電路有源電路1. 直接調(diào)頻直接調(diào)頻用調(diào)制信號(hào)直接控制載波振蕩器頻率，使其與調(diào)制信號(hào)成正比。用調(diào)制信號(hào)直接控制載波振蕩器頻率，使其與調(diào)制信號(hào)成正比。調(diào)頻輸出調(diào)頻輸出可控電抗元件可控電抗元件調(diào)制電壓調(diào)制電壓直接調(diào)頻法直接調(diào)頻法優(yōu)點(diǎn)：頻偏較大優(yōu)點(diǎn)：頻偏較大缺點(diǎn)：中心頻率易不穩(wěn)定缺點(diǎn)：中心頻率易不穩(wěn)定6.3.1 6.3.1 調(diào)頻電路的實(shí)現(xiàn)方法與主要性能要求調(diào)頻電路的實(shí)現(xiàn)方法與主要性能要求一、調(diào)頻方法一、調(diào)頻方法直接調(diào)頻直接調(diào)頻間接調(diào)頻間接調(diào)頻可控的電容元件：變?nèi)荻O管、電抗管可控的電容元件：變?nèi)荻O管、電抗管可控的電感元件：電抗管、具有鐵氧體可控的電感元件：電抗管、具有鐵氧體 磁芯的電感線圈磁芯的

16、電感線圈6.3 調(diào)頻電路調(diào)頻電路262. 間接調(diào)頻間接調(diào)頻載波振蕩器載波振蕩器Ucmcos ctu (t)積分器積分器 tttu0d)(調(diào)相器調(diào)相器FM（先對(duì)調(diào)制信號(hào)積分，后對(duì)載波進(jìn)行調(diào)相）（先對(duì)調(diào)制信號(hào)積分，后對(duì)載波進(jìn)行調(diào)相）間接調(diào)頻法不在振蕩器中進(jìn)行，故間接調(diào)頻法不在振蕩器中進(jìn)行，故優(yōu)點(diǎn)：中心頻率較穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)：中心頻率較穩(wěn)定缺點(diǎn)：不易獲得大頻偏缺點(diǎn)：不易獲得大頻偏 tfdttuktUtu0ccmFMcos tpccmdttuktUtu0)(cos)( 27二、調(diào)頻電路的主要性能要求二、調(diào)頻電路的主要性能要求（1）具有線性的調(diào)制特性，即具有線性的調(diào)制特性，即 tuktfcmffmUk（2）調(diào)制

17、靈敏度要高，即調(diào)制靈敏度要高，即kf 要大要大（3）載波的頻率穩(wěn)定度要高載波的頻率穩(wěn)定度要高（4）最大頻偏與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān)最大頻偏與調(diào)制信號(hào)頻率無關(guān) （5）無寄生調(diào)幅無寄生調(diào)幅)VS/rad(mfmfUk286.3.2 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路一、變?nèi)荻O管一、變?nèi)荻O管urCjo特點(diǎn)特點(diǎn): (1)必須工作在反向偏壓必須工作在反向偏壓符號(hào)符號(hào):壓控特性壓控特性或或（電壓控制可變電抗元件）（電壓控制可變電抗元件）(2)結(jié)電容隨外加的反向電壓變化而變化結(jié)電容隨外加的反向電壓變化而變化Drj0j1UuCCur = 0 時(shí)的結(jié)電容時(shí)的結(jié)電容外加反向偏壓外加反向偏壓PN結(jié)勢(shì)壘電壓（

18、導(dǎo)通電壓）結(jié)勢(shì)壘電壓（導(dǎo)通電壓）變?nèi)葜笖?shù)變?nèi)葜笖?shù)取值取值1/3629二、工作原理二、工作原理1.1.電路組成電路組成互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器變?nèi)荻O管和變?nèi)荻O管和它的偏置電路它的偏置電路+-ru tuVVuBCCr jcjc111CCCCCLt tuVQ)1 (rj0jDUuCC則實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻。若滿足變化隨故振蕩頻率變化隨從而變化隨可見),()(,)()(,)(,)( pcjrtukttuttuCtuu低頻旁低頻旁路電容路電容加在加在Cj上的反向上的反向直流偏壓直流偏壓30,cos)(mtUtu設(shè)tUVtuVucos)(mQQrCjurVQurtC jtCjQ2.2.具體分析具體分析)1

19、 (DQj0jQUVCC)cos1 (DmQj0UtUVC)cos1 (QDmDQDj0VUtUUVUC)1 (Drj0jUuCC)cos1 (jQtmCQDmVUUm為電容調(diào)制度為電容調(diào)制度對(duì)應(yīng)的結(jié)電容為對(duì)應(yīng)的結(jié)電容為CjQ調(diào)制狀態(tài)時(shí)變?nèi)荻O管的結(jié)電容調(diào)制狀態(tài)時(shí)變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj載波狀態(tài)載波狀態(tài)時(shí)時(shí) ，( )=0ut,QrVu 此時(shí)此時(shí)31瞬時(shí)振蕩頻率瞬時(shí)振蕩頻率:)cos1 (11)(jQ1j1tmCLCLt2c)cos1 ()(tmt最大頻偏最大頻偏cmm jQ11CLc未加調(diào)制信號(hào)時(shí)的載波頻率：未加調(diào)制信號(hào)時(shí)的載波頻率：即為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。即為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。討論：討論

20、： 設(shè)設(shè) =2cos1)(tmtc tmcc cos 即實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻即實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻。（1 1）變?nèi)荻O管作為振蕩回路的總電容）變?nèi)荻O管作為振蕩回路的總電容32cos) 12(2! 21cos21 cos1 )(222tmtmtmtcc 當(dāng)當(dāng)m m很小可忽略三次方以上的高次項(xiàng)，則瞬時(shí)頻率為：很小可忽略三次方以上的高次項(xiàng)，則瞬時(shí)頻率為：.)cos)(22)(12(2! 31)cos)(12(2! 21cos21)cos1 (322 tmtmtmtm 中心角頻率偏移項(xiàng)中心角頻率偏移項(xiàng)二次諧波失真項(xiàng)二次諧波失真項(xiàng)可見可見 會(huì)導(dǎo)致如下影響：會(huì)導(dǎo)致如下影響：2線性調(diào)頻所需項(xiàng)線性調(diào)頻所需項(xiàng)1)1)中心頻率

21、會(huì)產(chǎn)生偏移，其偏移量為：中心頻率會(huì)產(chǎn)生偏移，其偏移量為：ccm 2) 12(8 2)2)調(diào)頻波會(huì)產(chǎn)生非線性失真調(diào)頻波會(huì)產(chǎn)生非線性失真, , 二次諧波失真最大偏移為二次諧波失真最大偏移為cm 22) 12(8 當(dāng)當(dāng)2 2cos1)( tmtc tmmtmcccc 2cos) 12(8) 12(8cos222 333)3)調(diào)頻波的最大頻偏為：調(diào)頻波的最大頻偏為：cmm 2 當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對(duì)頻偏較小時(shí)，當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對(duì)頻偏較小時(shí)，m m值就很小，此時(shí)對(duì)值就很小，此時(shí)對(duì) 的要求就不高。的要求就不高。2)104 . 1106 . 1 (1233cmffm例：調(diào)頻廣播的中心頻率為例：調(diào)頻廣播的中心

22、頻率為 若要求最大頻偏若要求最大頻偏為為 , ,則則MHzfc)10888(kHzfm75可見可見m m很小，則對(duì)應(yīng)的中心頻率偏移量和非線性失真就很小，很小，則對(duì)應(yīng)的中心頻率偏移量和非線性失真就很小，故故對(duì)對(duì) 的要求不高的要求不高2當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對(duì)頻偏較大時(shí)，對(duì)當(dāng)調(diào)頻電路要求的相對(duì)頻偏較大時(shí)，對(duì) 的要求就嚴(yán)格些。的要求就嚴(yán)格些。2變?nèi)荻O管直接接入振蕩回路的缺點(diǎn)：調(diào)頻電路的中心變?nèi)荻O管直接接入振蕩回路的缺點(diǎn)：調(diào)頻電路的中心頻率穩(wěn)定度較差。頻率穩(wěn)定度較差。34（2）變?nèi)荻O管部分接入振蕩回路）變?nèi)荻O管部分接入振蕩回路jcjcCCCCCC 1)cos1(11)(111jQcjQcCtmCC

23、CCLCLt )cos1/()cos1/(1tmCCtmCCCjQcjQc 變?nèi)莨懿糠纸尤牖芈匪鶚?gòu)成的調(diào)頻電路，變?nèi)莨懿糠纸尤牖芈匪鶚?gòu)成的調(diào)頻電路，中心頻率的中心頻率的穩(wěn)定提高了，但穩(wěn)定提高了，但調(diào)制靈敏度和最大頻偏都降低。調(diào)制靈敏度和最大頻偏都降低。jQcjQcCtmCCCC )cos1(135三、電路實(shí)例三、電路實(shí)例bce(1)是電容三點(diǎn)式振蕩電是電容三點(diǎn)式振蕩電路，通過變?nèi)荻O管的路，通過變?nèi)荻O管的電容變化實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。電容變化實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。(2)高頻扼流圖高頻扼流圖 對(duì)對(duì)直流和調(diào)制信號(hào)短路，而直流和調(diào)制信號(hào)短路，而對(duì)載頻開路。因而加在兩對(duì)載頻開路。因而加在兩個(gè)變?nèi)荻O管上的反向電個(gè)變?nèi)荻O管

24、上的反向電壓是相同的。壓是相同的。12ppLL、BrVtuu )(+Ur_(3)本電路的特殊點(diǎn)是采用了兩個(gè)本電路的特殊點(diǎn)是采用了兩個(gè)變?nèi)荻O管反向串聯(lián)接入振蕩回變?nèi)荻O管反向串聯(lián)接入振蕩回路，路，對(duì)高頻信號(hào)而言，使得每個(gè)對(duì)高頻信號(hào)而言，使得每個(gè)變?nèi)荻O管兩端的高頻電壓減小變?nèi)荻O管兩端的高頻電壓減小一半，可減弱高頻電壓對(duì)變?nèi)荻话?，可減弱高頻電壓對(duì)變?nèi)荻O管總電容的影響。極管總電容的影響。36例例1：求求：其其中中容容已已知知變變?nèi)萑荻O極管管的的結(jié)結(jié)電電路路的的交交流流等等效效電電路路如如圖圖變變?nèi)萑荻O極管管直直接接調(diào)調(diào)頻頻電電.33.10,15,10,102cos2)(, 2,40,

25、)(1,213uHLuHLVUVttupFCUVtuCCDQjQDQjQj .,)2(.)1(minmaxBWfffm有有效效頻頻帶帶寬寬度度調(diào)調(diào)頻頻波波的的最最大大頻頻偏偏和和和和最最小小瞬瞬時(shí)時(shí)頻頻率率大大調(diào)調(diào)頻頻波波的的載載波波頻頻率率及及最最 37jCLLtf)(21)(21 調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率為：調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率為：pFtCtCUVtuCCjQjQDQjQj2323102cos2 . 01 10102cos21 )(1 MHzCLLfjQc035. 5104010)33.1015(21)(21)1(12621 載波頻率載波頻率解：解：MHzffc042. 6)2 . 01(max 最大

26、瞬時(shí)頻率最大瞬時(shí)頻率MHzffc028. 4)2 . 01(min 最小瞬時(shí)頻率最小瞬時(shí)頻率MHzffcm007. 12 . 0)2( MHzFfFmBWmf016. 210210007. 1222)1(236 )102cos2 . 01()(2102cos2 . 01)(21)(321321tfCLLtCLLtfcjQj 38 在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場(chǎng)合，在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場(chǎng)合，可以采用直接對(duì)晶體振蕩器調(diào)頻的方法?？梢圆捎弥苯訉?duì)晶體振蕩器調(diào)頻的方法。 6.3.3 晶體振蕩器直接調(diào)頻電路晶體振蕩器直接調(diào)頻電路 1晶體振蕩器直接調(diào)頻原理晶體振蕩器直

27、接調(diào)頻原理其振蕩頻率為：其振蕩頻率為： )(210oLqqCCCff j21LC1C1C11C 在電路中，當(dāng)在電路中，當(dāng)Cj變化時(shí)，變化時(shí)，CL變化，從而使晶體振蕩器的振蕩頻變化，從而使晶體振蕩器的振蕩頻率也發(fā)生變化，如果壓控元件率也發(fā)生變化，如果壓控元件Cj受調(diào)制電壓受調(diào)制電壓 控制，則控制，則Pierce Oscillator就成為一個(gè)就成為一個(gè)晶體調(diào)頻振蕩器。晶體調(diào)頻振蕩器。)(tu C2ClCjJTbce39注意：晶體在電路中呈現(xiàn)為一個(gè)等效電感，注意：晶體在電路中呈現(xiàn)為一個(gè)等效電感，故只能工作于晶體的故只能工作于晶體的串聯(lián)諧振頻率串聯(lián)諧振頻率f q與并聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率f p之間

28、之間,101043量量級(jí)級(jí) oqCC故故調(diào)頻波的最大相對(duì)頻偏很小。調(diào)頻波的最大相對(duì)頻偏很小。qqqpmfccfff041)(21實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的最大頻偏：實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的最大頻偏：最大相對(duì)頻偏最大相對(duì)頻偏:041ccffqqm2. 實(shí)際電路舉例實(shí)際電路舉例40調(diào)相的實(shí)現(xiàn)方法調(diào)相的實(shí)現(xiàn)方法:矢量合成法調(diào)相矢量合成法調(diào)相可變移相法可變移相法調(diào)相調(diào)相可變時(shí)延法可變時(shí)延法調(diào)相調(diào)相一、一、 可變移相法可變移相法調(diào)相電路調(diào)相電路可控的移相網(wǎng)絡(luò)可控的移相網(wǎng)絡(luò)tUccmcos)(tu )(cos)(tkutUtuccmPM可控移相網(wǎng)絡(luò)有多種實(shí)現(xiàn)電路，其中應(yīng)用最廣的是由可控移相網(wǎng)絡(luò)有多種實(shí)現(xiàn)電路，其中應(yīng)用最廣的是由變?nèi)葑內(nèi)?/p>

29、二極管二極管和電感組成的調(diào)諧回路。和電感組成的調(diào)諧回路。)(tku 6.4 調(diào)相電路調(diào)相電路41載波載波輸入輸入一、變?nèi)荻O管調(diào)相電路一、變?nèi)荻O管調(diào)相電路)(1)(1)(03303tuCRtiCtutt 113333 CRCR即即當(dāng)當(dāng)113333 CRCR即即當(dāng)當(dāng)R3C3電路對(duì)調(diào)制信號(hào)構(gòu)成積分電路電路對(duì)調(diào)制信號(hào)構(gòu)成積分電路實(shí)際加到變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓實(shí)際加到變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓u u(t) (t) 為為 就構(gòu)成間接調(diào)頻。就構(gòu)成間接調(diào)頻。1.電路組成電路組成構(gòu)成調(diào)相電路。構(gòu)成調(diào)相電路。)(tuUuQr+u (t)422. 工作原理工作原理（1 1）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，時(shí)，0)(tuQrVu 變?nèi)荻?/p>

30、極管反向電壓加大，變?nèi)荻O管反向電壓加大， 減小減小jC附加相移在調(diào)制信號(hào)控制下變化，導(dǎo)致輸出電壓的相附加相移在調(diào)制信號(hào)控制下變化，導(dǎo)致輸出電壓的相位也隨調(diào)制信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)相。位也隨調(diào)制信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)相。變?nèi)荻O管反向電壓變?nèi)荻O管反向電壓諧振回路的諧振頻率為諧振回路的諧振頻率為:輸出電壓與輸入電壓同相輸出電壓與輸入電壓同相cjQLC1 c Z9090（2 2）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，時(shí)，0)( tu諧振回路的諧振頻率為諧振回路的諧振頻率為:cjLC 1 （3 3）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，時(shí)，0)( tu變?nèi)荻O管反向電壓減小，變?nèi)荻O管反向電壓減小， 增大增大jC諧振回路的諧振頻率為諧振回路的諧振頻率為

31、:cjLC 1輸出電壓的相位為輸出電壓的相位為 tc輸出電壓的相位為輸出電壓的相位為 tc433. 調(diào)相分析調(diào)相分析設(shè)輸入載波信號(hào)設(shè)輸入載波信號(hào)tUtuccmccos)(tUtumcos)(（1）變?nèi)荻O管作為回路總電容，當(dāng)）變?nèi)荻O管作為回路總電容，當(dāng)m很小時(shí)，很小時(shí)，回路的諧振頻率為回路的諧振頻率為)()cos21 ()(ttmtcc( )cos2ctmttItRUiccmccmscoscos1)cos()()(tZItucccm輸出電壓：輸出電壓： 調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)+u (t)和)(cz分別是諧振回路在分別是諧振回路在 上呈現(xiàn)的上呈現(xiàn)的阻抗幅值和相移阻抗幅值和相移。c446rad當(dāng)時(shí)，)

32、()(2ttQc在失諧不大的條件下，在失諧不大的條件下， ttQc2arctan+u (t)tmQ cos ctQ )(2 ( )cos2ctmttmp cos coscos)()(cccmtmtZItup 實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相的條件：實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相的條件：)6(6 pmmrad tg()()22c o sc o s()ccpccttQQQ r m t m tt )(mQmp45對(duì)于要求大的相移，可采用對(duì)于要求大的相移，可采用多級(jí)單回路構(gòu)成的變?nèi)荻O管調(diào)相電路多級(jí)單回路構(gòu)成的變?nèi)荻O管調(diào)相電路。三級(jí)單回路變?nèi)荻O管調(diào)相電路三級(jí)單回路變?nèi)荻O管調(diào)相電路 nm 最大相移：最大相移：46二、二、 可變時(shí)延法可

33、變時(shí)延法調(diào)相電路調(diào)相電路可控的時(shí)延網(wǎng)絡(luò)可控的時(shí)延網(wǎng)絡(luò))(tu )(cos)(tUtucmctUccmcos)(tku)(cos)(cos)(tuktUtUtucccmccm)(costumtUpcmc脈沖調(diào)相電路脈沖調(diào)相電路:能得到較大的相移，調(diào)制線性較好，但電路復(fù)雜。能得到較大的相移，調(diào)制線性較好，但電路復(fù)雜。 47三、三、 矢量合成法調(diào)相電路矢量合成法調(diào)相電路(1) 矢量合成法矢量合成法原理原理單音調(diào)制時(shí)，調(diào)相信號(hào)可表示為單音調(diào)制時(shí)，調(diào)相信號(hào)可表示為cosmcos)(uPMttUtpcm cosmsin)sin(cosmcos)cos(ttUttUpcmpcm radmp)12/( 當(dāng)當(dāng)

34、1cosmcos tp有有故故ttUtUtcpmcm sincosmcos)(uPM ttpp cosmcosmsin 48(2) 矢量合成法矢量合成法實(shí)現(xiàn)模型實(shí)現(xiàn)模型ttUtUtcpmcm sincosmcos)(uPM 實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相的條件：實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相的條件：)12(12 pmmrad49四、四、 擴(kuò)展線性頻偏的方法擴(kuò)展線性頻偏的方法可先用倍頻器將載波頻率和最大頻偏同時(shí)擴(kuò)展可先用倍頻器將載波頻率和最大頻偏同時(shí)擴(kuò)展n n倍，然后倍，然后再用混頻器將調(diào)頻信號(hào)的載波頻率改變?yōu)樗柚?。再用混頻器將調(diào)頻信號(hào)的載波頻率改變?yōu)樗柚怠?調(diào)頻振蕩器調(diào)頻振蕩器 n倍頻器倍頻器 混頻器混頻器tmc cos t

35、nnmc cos cn )1( tnmc cos 本地振蕩器本地振蕩器50圖所示為某調(diào)頻設(shè)備的組成框圖，已知間接調(diào)頻電路輸圖所示為某調(diào)頻設(shè)備的組成框圖，已知間接調(diào)頻電路輸出的調(diào)頻信號(hào)中心頻率出的調(diào)頻信號(hào)中心頻率f fc1c1=100kHz=100kHz，最大頻偏，最大頻偏ffm1m1= = 97.64Hz97.64Hz，混頻器的本振信號(hào)頻率，混頻器的本振信號(hào)頻率f fL L=14.8MHz=14.8MHz，取下邊，取下邊頻輸出，試求輸出調(diào)頻信號(hào)頻輸出，試求輸出調(diào)頻信號(hào)uo (t)uo (t)的中心頻率的中心頻率fcfc和最大和最大頻偏頻偏fm fm 。 例例2解：解： fc2 = 443fc1

36、 =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 51主要要求：主要要求： 掌握鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法掌握鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法6.5 調(diào)角信號(hào)的解調(diào)調(diào)角信號(hào)的解調(diào)掌握相位鑒頻器和比例鑒頻器的工作原理掌握相位鑒頻器和比例鑒頻器的工作原理了解鑒頻和鑒相電路的主要指標(biāo)了解鑒頻和鑒相電路的主要指標(biāo)了解鑒相

37、器的工作原理了解鑒相器的工作原理526.5.1 概述概述 u.2、 ccc 從調(diào)相波中取出原調(diào)制信號(hào)。從調(diào)相波中取出原調(diào)制信號(hào)。從調(diào)頻波中取出原調(diào)制信號(hào)。從調(diào)頻波中取出原調(diào)制信號(hào)。鑒頻器鑒頻器FM輸出與輸入信號(hào)的輸出與輸入信號(hào)的瞬時(shí)瞬時(shí)頻率偏移頻率偏移成正比。成正比。鑒相器鑒相器 uPM輸出與輸入信號(hào)的輸出與輸入信號(hào)的瞬時(shí)瞬時(shí)相位偏移相位偏移成正比。成正比。 從頻譜上看：從頻譜上看：調(diào)角信號(hào)的解調(diào)也是頻譜的非線性搬移的過程調(diào)角信號(hào)的解調(diào)也是頻譜的非線性搬移的過程調(diào)頻波的解調(diào)（鑒頻）：調(diào)頻波的解調(diào)（鑒頻）：調(diào)相波的解調(diào)（鑒相）：調(diào)相波的解調(diào)（鑒相）：實(shí)現(xiàn)上述功能的電路實(shí)現(xiàn)上述功能的電路稱為稱為鑒

38、頻器。鑒頻器。實(shí)現(xiàn)上述功能的電路實(shí)現(xiàn)上述功能的電路稱為稱為鑒相器。鑒相器。53(1)(1)鑒頻特性曲線鑒頻特性曲線 0fuo(t)()()(ttuktcfc 或：或： )()(2)(tfftukftfcfc 由調(diào)頻信號(hào)的特征：由調(diào)頻信號(hào)的特征：)(2)(tuktff 所以：所以： 表明：表明：要實(shí)現(xiàn)無失真鑒頻，要求鑒頻器的輸出電壓要實(shí)現(xiàn)無失真鑒頻，要求鑒頻器的輸出電壓 與頻偏與頻偏 成線性關(guān)系。成線性關(guān)系。 )(tuo)(tf 一、鑒頻器的主要質(zhì)量指標(biāo)一、鑒頻器的主要質(zhì)量指標(biāo) 指鑒頻器的輸出電壓指鑒頻器的輸出電壓uo(t)與輸入與輸入FM信號(hào)瞬時(shí)頻偏信號(hào)瞬時(shí)頻偏(t)或或f(t)之間的關(guān)系曲線

39、之間的關(guān)系曲線 .(S曲線）曲線）54 0fuo(t)Bm表明了鑒頻特性曲線在原點(diǎn)（表明了鑒頻特性曲線在原點(diǎn)（ ）處的斜率。處的斜率。0 f（3）鑒頻線性范圍：）鑒頻線性范圍：Bm 2fm （2）鑒頻跨導(dǎo)）鑒頻跨導(dǎo)(鑒頻靈敏度鑒頻靈敏度)0| foDfdduS定義：定義：（4）非線性失真：應(yīng)盡可能?。┓蔷€性失真：應(yīng)盡可能小SD值越大，鑒頻曲線越陡，鑒頻能力越強(qiáng)。值越大，鑒頻曲線越陡，鑒頻能力越強(qiáng)。鑒頻特性曲線接近于直線的頻率范圍。鑒頻特性曲線接近于直線的頻率范圍。55二、鑒相器的主要質(zhì)量指標(biāo)二、鑒相器的主要質(zhì)量指標(biāo) （1）鑒相特性曲線：）鑒相特性曲線：通常應(yīng)大于調(diào)相波最大相移的二倍。通常應(yīng)大于

40、調(diào)相波最大相移的二倍。（2）鑒相跨導(dǎo)：）鑒相跨導(dǎo)：（3）鑒相線性范圍：）鑒相線性范圍：鑒相器的輸出電壓與輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位偏移的關(guān)系。鑒相器的輸出電壓與輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位偏移的關(guān)系。通常要求是線性關(guān)系。通常要求是線性關(guān)系。鑒相特性在原點(diǎn)處的斜率。鑒相特性在原點(diǎn)處的斜率。（4）非線性失真，應(yīng)盡可能小。）非線性失真，應(yīng)盡可能小。0|oduSd 定義：定義：56鑒相器可鑒相器可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)PM信號(hào)的解調(diào)信號(hào)的解調(diào)，但也廣泛但也廣泛用于解調(diào)用于解調(diào)FM信號(hào)，信號(hào)，以及以及鎖鎖相技術(shù)及頻率合成技術(shù)相技術(shù)及頻率合成技術(shù)中。中。 鑒相器是用來比較兩個(gè)鑒相器是用來比較兩個(gè)同頻輸入電壓同頻輸入電壓 和和 的相位，而

41、輸?shù)南辔?，而輸出電壓出電?是兩個(gè)輸入電壓相位差的函數(shù)，是兩個(gè)輸入電壓相位差的函數(shù)， )(1tu)(2tu)(0tu即即)()()(21ttftuo )(tuO當(dāng)當(dāng)線性鑒相的情況下，輸出電壓線性鑒相的情況下，輸出電壓 與兩個(gè)輸入電壓的瞬時(shí)相位差成正比。與兩個(gè)輸入電壓的瞬時(shí)相位差成正比。 鑒相器鑒相器)()(11ttu )()(22ttu )(tuo)(: )(11tut )(: )(22tut 其中：其中：的瞬時(shí)相位。的瞬時(shí)相位。的瞬時(shí)相位。的瞬時(shí)相位。)()()(21ttktuo 即即6.5.2 鑒相器鑒相器鑒相器鑒相器模擬鑒相器模擬鑒相器數(shù)字鑒相器數(shù)字鑒相器疊加型疊加型門電路鑒相器門電路鑒

42、相器乘積型乘積型57)(cos111ttUucm 設(shè)設(shè)22sinmcuUt 即即乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器u2uo(t)u1(PM)(參考信號(hào)參考信號(hào))一般來說，一般來說， 和和 為正交關(guān)系，為正交關(guān)系，1u2u一、乘積型鑒相器一、乘積型鑒相器)()(1tuktP 而而222sin( )mcuUtt 為了分析方便為了分析方便,假設(shè)假設(shè)2( ) 0t 58（一）（一） 和和 均為小信號(hào)均為小信號(hào)1u2u根據(jù)模擬乘法器的特性，其輸出電流根據(jù)模擬乘法器的特性，其輸出電流12121cos( )sinMMmmcciK u uK U Uttt12112111sin( )sin 2( )22MmmMm

43、mcK U UtK U Utt（小于（小于26mV）uo(t)乘法器乘法器低 通 濾低 通 濾波器波器u2u1經(jīng)低通濾波器濾波，在負(fù)載經(jīng)低通濾波器濾波，在負(fù)載 可得輸出電壓為可得輸出電壓為LR01211sin( )2MmmLuK U URt1211sin( )2MmmLK U URt 鑒相特性曲線鑒相特性曲線鑒相跨導(dǎo)：鑒相跨導(dǎo)：00eeduSdmax2e 11( )sin( )ttradt6)(1 當(dāng)當(dāng)LmmMRUUKS2121 max6erad 線性鑒相范圍線性鑒相范圍:-)(tuo)(1t ()e 6 6 59uo(t)乘法器乘法器低 通 濾低 通 濾波器波器u2u1（二）（二） 為小信號(hào)

44、，為小信號(hào)，1u2u為大信號(hào)為大信號(hào)122MqiK u thukT 210122ttukTqthcc2444sinsin3sin5235cccqthutttKT展開為傅氏級(jí)數(shù)展開為傅氏級(jí)數(shù)1144cos( )sinsin33MmccciK Utttt 111122sinsin 2MmMmcK UtK Utt 111122sin 2( )sin 4( )33MmcMmcK UttK Utt根據(jù)模擬乘法器的特性，其輸出電流根據(jù)模擬乘法器的特性，其輸出電流雙曲線函數(shù)具有雙曲線函數(shù)具有開關(guān)函數(shù)開關(guān)函數(shù)的形式的形式2(100)mUmV 2u是大信號(hào)是大信號(hào),60經(jīng)低通濾波器濾波，在負(fù)載經(jīng)低通濾波器濾波，

45、在負(fù)載 可得輸出電壓為可得輸出電壓為LR鑒相特性曲線鑒相特性曲線鑒相跨導(dǎo)：鑒相跨導(dǎo)：max6erad max2e 線性鑒相范圍線性鑒相范圍:0112sin( )MmLuK URt 112sinMmLK URt 12MmLSK UR 61uo(t)乘法器乘法器低 通 濾低 通 濾波器波器u2u1（三）（三） 為大信號(hào)，為大信號(hào)，1u2u為大信號(hào)為大信號(hào)2444sinsin3sin5235cccqthutttK T展開為傅氏級(jí)數(shù)展開為傅氏級(jí)數(shù)乘法器輸出電流乘法器輸出電流01222qqiI thu thuKTKT11144cos( )cos3( )23ccqthuttttKT14cos5( )5ct

46、t21022uKTqthuKTqthIi 0114444coscos3(sinsin3)33ccccItttttt01012288sin 23( )sin 43( )33ccIttItt01012288sin 2( )sin 4( )33ccIttItt 01012288sinsin2cItItt01012288sin3( )sin 63( )(3 )(3 )cItItt62經(jīng)低通濾波器濾波，在負(fù)載經(jīng)低通濾波器濾波，在負(fù)載 可得輸出電壓為可得輸出電壓為LR鑒相跨導(dǎo)：鑒相跨導(dǎo)：00112288sin( )sin3( )(3 )LuI Rtt max2e 02LSI R 線性鑒相范圍線性鑒相范圍:

47、 10122118sin 2121nLnI Rntn 可見乘積型鑒相器應(yīng)盡量采用可見乘積型鑒相器應(yīng)盡量采用大信號(hào)工作狀態(tài)大信號(hào)工作狀態(tài),這樣可獲得較這樣可獲得較寬的線性鑒相范圍。寬的線性鑒相范圍。)(2223)(21001tRIutL時(shí)，當(dāng))(22)(21001tRIutL時(shí)，當(dāng)63二、門電路鑒相器二、門電路鑒相器特點(diǎn)特點(diǎn): 電路簡(jiǎn)單、線性鑒相范圍大，易于集成化電路簡(jiǎn)單、線性鑒相范圍大，易于集成化分類：分類：或門鑒相器或門鑒相器異或門鑒相器異或門鑒相器64（一）異或門鑒相器（一）異或門鑒相器 2、異或門的特點(diǎn)、異或門的特點(diǎn):兩個(gè)輸入電平不兩個(gè)輸入電平不同時(shí)，輸出為同時(shí)，輸出為“1”，其余為，其

48、余為“0”。 3、經(jīng)低通濾波器濾波后，輸出電壓、經(jīng)低通濾波器濾波后，輸出電壓 與與 的關(guān)系為三角形，可表示為的關(guān)系為三角形，可表示為edue00eedmeedmedUUu/dmSU 2/eeiT e兩信號(hào)延時(shí)為兩信號(hào)延時(shí)為 ，它反映了兩信號(hào)的相位差，它反映了兩信號(hào)的相位差，信號(hào)信號(hào) 和和 兩方波信號(hào)，兩方波信號(hào)，1u2u1、其鑒相跨導(dǎo)為其鑒相跨導(dǎo)為65斜率鑒頻器斜率鑒頻器一、鑒頻電路的分類一、鑒頻電路的分類 頻率頻率幅度線幅度線性變換網(wǎng)絡(luò)性變換網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器utuFMtuFM-AMt6.5.3 鑒頻電路鑒頻電路調(diào)頻波調(diào)頻波FMAMFM u(1)調(diào)頻調(diào)幅調(diào)頻變換型調(diào)頻調(diào)幅調(diào)頻變換型相位

49、鑒頻器相位鑒頻器比例鑒頻器比例鑒頻器66相移乘積型相移乘積型在集成電路調(diào)頻機(jī)中較多采用的相移乘積鑒頻器在集成電路調(diào)頻機(jī)中較多采用的相移乘積鑒頻器。它是將輸入。它是將輸入FM信號(hào)經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)后生成與信號(hào)經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)后生成與FM信號(hào)電壓正交的參考信號(hào)電壓，它與信號(hào)電壓正交的參考信號(hào)電壓，它與輸入的輸入的FM信號(hào)電壓同時(shí)加入相乘器，相乘器輸出再經(jīng)低通濾波器信號(hào)電壓同時(shí)加入相乘器，相乘器輸出再經(jīng)低通濾波器濾波后，便可還原出原調(diào)制信號(hào)。濾波后，便可還原出原調(diào)制信號(hào)。 相乘器相乘器低通濾波器低通濾波器uFMu90o移相網(wǎng)絡(luò)移相網(wǎng)絡(luò)(2)67脈沖計(jì)數(shù)式脈沖計(jì)數(shù)式非線性變換網(wǎng)絡(luò)非線性變換網(wǎng)絡(luò)低通濾波器低通濾波器u

50、FM調(diào)頻脈調(diào)頻脈沖序列沖序列u(3)調(diào)頻脈沖序列中的平均分量為調(diào)頻脈沖序列中的平均分量為)()(uoAVtffUtTUcmm 脈幅脈幅脈寬脈寬(4) (4) 鎖相環(huán)路鑒頻鎖相環(huán)路鑒頻(零比較器）零比較器）68例例1 1：)(,2,/5)(102sin10cos3)(03tufkHzmVSVtttumDci求鑒頻輸出電壓線性鑒頻范圍大于已知鑒頻跨導(dǎo)鑒頻器輸入信號(hào)為分析：鑒頻特性曲線為鑒頻器的輸出電壓與輸入信號(hào)的瞬時(shí)頻率分析：鑒頻特性曲線為鑒頻器的輸出電壓與輸入信號(hào)的瞬時(shí)頻率偏移之間的關(guān)系，而鑒頻跨導(dǎo)為鑒頻特性曲線的斜率，所以有：偏移之間的關(guān)系，而鑒頻跨導(dǎo)為鑒頻特性曲線的斜率，所以有：)()(0t

51、fStuD)(102cos50)102cos1010()101105()()(333330mVtttfStuD 102sin10cos3)(3tttuci 解解：tdttdt33102cos10210)()( tttf33102cos10102)()( 69例例2：的的表表達(dá)達(dá)式式寫寫出出原原調(diào)調(diào)制制信信號(hào)號(hào)的的表表達(dá)達(dá)式式寫寫出出輸輸入入信信號(hào)號(hào)鑒鑒頻頻跨跨導(dǎo)導(dǎo)求求輸輸出出信信號(hào)號(hào)為為圖圖，鑒鑒頻頻器器的的某某鑒鑒頻頻器器的的鑒鑒頻頻特特性性如如)()3()()2()1(:)(104cos1)(3tutuSVttuiDo 100)(kHzf -100)(tuo1-1解解: :(1) (1)

52、鑒頻跨導(dǎo)：鑒頻跨導(dǎo)：)/(01. 01001kHzVfUSmomD (2)(2)(104cos100)()(3KHzStutfDo瞬時(shí)頻率偏移： tccdttftfttfftf0)(22)()()( 瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位：瞬時(shí)頻率：瞬時(shí)頻率：ttfttfcc3333104sin502104sin10221010022 )(104sin502cos)(3VttfUtuccmi (3)(3)調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：)(104cos)(3VtUtum70c 0102cc上下對(duì)稱包絡(luò)檢波上下對(duì)稱包絡(luò)檢波三個(gè)并聯(lián)調(diào)諧回路三個(gè)并聯(lián)調(diào)諧回路組成的調(diào)頻組成的調(diào)頻-調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻變換電路調(diào)頻變換電路+-1Uc 02 二

53、、雙失諧回路斜率鑒頻器二、雙失諧回路斜率鑒頻器（一）電路結(jié)構(gòu)（一）電路結(jié)構(gòu)uo= uo1 uo201 71coscostmtUfccm )(t(1)(1)當(dāng)輸入調(diào)頻波為當(dāng)輸入調(diào)頻波為)(tuitmfcsintmtfsin)(（二）鑒頻原理（二）鑒頻原理則瞬時(shí)頻率為則瞬時(shí)頻率為 瞬時(shí)頻移為瞬時(shí)頻移為（2 2） u uo o = = u uo1o1 u uo2o2得到得到u uo o， 可見可見u uo o與瞬時(shí)頻移成線性，實(shí)現(xiàn)鑒頻。與瞬時(shí)頻移成線性，實(shí)現(xiàn)鑒頻。(5)(5)當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率為當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率為 時(shí)時(shí)，兩個(gè)回路的電壓振幅相等，兩個(gè)回路的電壓振幅相等， 經(jīng)兩個(gè)檢波器檢波產(chǎn)生輸出電壓經(jīng)兩個(gè)檢波器檢波產(chǎn)生輸出電壓 和和 是相等的，故鑒頻器輸是相等的，故鑒頻器輸出電壓出電壓 。c001020uuu01u02u(3)(3)當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率從當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率從 向增大方向偏離時(shí)向增大方向偏離時(shí)， 回路電壓大，而回路電壓大，而 回路電壓小，經(jīng)檢波后回路電壓小，經(jīng)檢波后 ，則鑒頻器輸出電壓，則鑒頻器輸出電壓 。c22L C11LC001020uuu0102uu11LC(4)(4)當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率從當(dāng)輸入調(diào)頻信號(hào)的頻率從 向減小方向偏離時(shí)向減小方向偏離時(shí)， 回路電壓小，回路電壓小，而而 回路電壓大，經(jīng)檢波后回路電壓大，經(jīng)檢波后