08-02-第20講-角度調(diào)制方法與電路

高頻電子線路第20講角度調(diào)制第8章角度調(diào)制與解調(diào)8.3.1直接調(diào)頻原理8.3.2間接調(diào)頻原理8.3調(diào)頻方法概述產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的電路叫做調(diào)頻器。產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)主要有兩類：第一類:用調(diào)制信號(hào)直接把握載波的瞬時(shí)頻率——直接調(diào)頻。其次類:由調(diào)相變調(diào)頻——間接調(diào)頻。直接調(diào)頻的根本原理：用調(diào)制信號(hào)直接線性地轉(zhuǎn)變載波振蕩的瞬時(shí)頻率，使它不失真地反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。8.3.1直接調(diào)頻原理但凡能直接影響振蕩頻率的元件或參數(shù)，只要用調(diào)制信號(hào)去把握，使振蕩頻率的變化量能隨調(diào)制信號(hào)而線形變化，都可以完成直接調(diào)頻的任務(wù)。在ＬＣ正弦波振蕩器中，由于振蕩頻率主要取決于振蕩回路的電感量和電容量，所以在振蕩回路中接入可控電抗器，就可以實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。特點(diǎn)：原理簡(jiǎn)潔，頻偏較大，中心頻率不易穩(wěn)定可控電抗器的種類:聲波把握的電容式話筒或駐極體話筒、電壓把握的變?nèi)荻O管和電抗管、電流把握的可變電感等。只要將可控電抗器接入ＬＣ振蕩器的振蕩回路，就能利用ＬＣ振蕩器產(chǎn)生調(diào)頻波。駐極體話筒具有體積小、構(gòu)造簡(jiǎn)潔、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時(shí)需要直流工作電壓。瞬時(shí)相位瞬時(shí)頻率8.3.2間接調(diào)頻原理特點(diǎn)：載波中心頻率的穩(wěn)定性可以做得較高，但可能得到的最大頻偏較小。調(diào)頻器四個(gè)主要要求：〔1〕已調(diào)波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成比例地變化。這是根本要求。頻偏盡量大?！?〕未調(diào)制時(shí)的載波頻率，即已調(diào)波的中心頻率具有確定的穩(wěn)定度〔視應(yīng)用場(chǎng)合不同而有不同的要求〕?！?〕最大頻移與調(diào)制頻率無關(guān)?！?〕無寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能小。8.4.1根本原理8.4.2電路分析8.4變?nèi)荻O管調(diào)頻主要優(yōu)點(diǎn)：能夠獲得較大的頻移〔相對(duì)于間接調(diào)頻而言〕，線路簡(jiǎn)潔，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。主要缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定度低。應(yīng)用范圍：在移動(dòng)通信以及自動(dòng)頻率微調(diào)系統(tǒng)中。變?nèi)荻O管是一種電壓把握可變電抗元件，是利用半導(dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性而制成的一種半導(dǎo)體二極管。結(jié)電容Cj與反向電壓vR有如下關(guān)系：反向電壓Cj0：

時(shí)的電容值〔零偏置電容〕反向偏置電壓，VD：PN結(jié)勢(shì)壘電位差。

γ：結(jié)電容變化指數(shù)，通常γ=1/2～1/3，經(jīng)特殊工藝制成的超突變結(jié)電容γ=1～58.4.1根本原理CjQC

jvRV0其中：

為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容。

8.4.1根本原理圖8.4.1用調(diào)制信號(hào)把握變?nèi)荻O管結(jié)電容8.4.1根本原理抱負(fù)線性調(diào)制條件小頻偏條件下，近似線性。8.4.1根本原理Cc是變?nèi)莨芘cLlC1回路之間的耦合電容，同時(shí)起到隔直流的作用；Cφ為對(duì)直流電壓的旁路電容；L2是高頻扼流圈，但讓調(diào)制信號(hào)通過。它的作用都是將振蕩回路和變?nèi)莨艿陌盐针娐犯綦x防止它們之間的相互影響。

等效的振蕩回路可畫成右圖，主體是LC互感耦合正弦振蕩電路。圖8.4.2變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖8.4.3振蕩回路的等效電路8.4.2電路分析圖8.4.490MHz直接調(diào)頻電路及其高頻通路舉例：8.4.2電路分析試驗(yàn)六圖直接調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較大的頻偏，但是中心頻率的穩(wěn)定性〔主要是長(zhǎng)期穩(wěn)定性〕較差。如何穩(wěn)定調(diào)頻波的中心頻率？1、用晶體振蕩器直接調(diào)頻；2、承受自動(dòng)頻率把握電路；3、利用鎖相環(huán)穩(wěn)頻8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻穩(wěn)定中心頻率可以承受對(duì)石英晶體振蕩器進(jìn)展直接調(diào)頻。變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式。一種是與石英晶體相串聯(lián)，另一種是與石英晶體相并聯(lián)。變?nèi)荻O管與晶體并聯(lián)連接方式有一個(gè)較大的缺點(diǎn)，就是變?nèi)莨軈?shù)的不穩(wěn)定性直接嚴(yán)峻地影響調(diào)頻信號(hào)中心頻率的穩(wěn)定度。因而用得比較廣泛的還是變?nèi)莨芘c石英晶體相串聯(lián)的方式。8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻

圖8.5.1變?nèi)莨芘c晶體的兩種連接方式及其電抗曲線8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻圖8.5.2晶體振蕩器直接調(diào)頻電路PierceOscillators(c－b)型振蕩器

8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻圖8.5.3晶體振蕩器的變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路應(yīng)用舉例：調(diào)制信號(hào)

Pierce型振蕩器

調(diào)制信號(hào)放大

8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻8.6.1調(diào)相的方法8.6.2間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)8.6間接調(diào)頻:由調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻高穩(wěn)定度載波振蕩器

相位調(diào)制器積分電路多級(jí)倍頻和混頻器寬帶窄帶承受高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級(jí)，然后再對(duì)這個(gè)穩(wěn)定的載頻信號(hào)進(jìn)展調(diào)相，這樣一來就可得到中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號(hào)。調(diào)相的方法通常有三類：一類是用調(diào)制信號(hào)把握諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的電抗或電阻元件以實(shí)現(xiàn)調(diào)相。其次類是矢量合成法調(diào)相。第三類是脈沖調(diào)相。1〕諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相方法〔1〕利用諧振回路調(diào)相8.6.1調(diào)相的方法〔1〕利用諧振回路調(diào)相ff0一般當(dāng) 時(shí)，則有：如果設(shè)C>>Cj，則所以回路的諧振頻率：而回路頻率的頻偏移為:所以：8.6.1調(diào)相的方法〔2〕利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相圖8.6.1RC移相網(wǎng)絡(luò)8.6.1調(diào)相的方法

圖8.6.2RC移相網(wǎng)絡(luò)矢量圖8.6.1調(diào)相的方法圖8.6.3利用變?nèi)荻O管轉(zhuǎn)變移相網(wǎng)絡(luò)的電抗8.6.1調(diào)相的方法2合成調(diào)相法［阿姆斯特朗法］8.6.1調(diào)相的方法圖8.6.5實(shí)現(xiàn)矢量合成法的方框圖8.6.1調(diào)相的方法圖8.6.6用載波振蕩與雙邊帶調(diào)幅波疊加以實(shí)現(xiàn)調(diào)相8.6.1調(diào)相的方法3脈沖調(diào)相圖8.6.7實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)相的方框圖8.6.1調(diào)相的方法圖8.6.8脈沖調(diào)相各局部的波形圖8.6.1調(diào)相的方法圖8.6.9