第二章调制与解调-4.ppt

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1、笫笫2 2章章 调制与解调调制与解调 2.1 幅度调制2.2 2.2 角度调制角度调制角度调制角度调制 2.2.1 角调调制的基本概念 2.2.2 频率调制信号的性质 2.2.3 2.2.3 实现频率调制的方法与电路实现频率调制的方法与电路实现频率调制的方法与电路实现频率调制的方法与电路 2.2.3.1 实现方法：即直接调频和间接调频。实现方法：即直接调频和间接调频。2.2.3.2 调频电路的技术指标调频电路的技术指标 2.2.3.3 变容二极管直接调频电路变容二极管直接调频电路 2.2.3.4 其他直接调频电路其他直接调频电路 2.2.4 调频波的解调方法与电路 2.2.5 数字信号的相位调

2、制2023/7/1612.2.3 实现频率调制的方法与电路实现频率调制的方法与电路2.2.3.1 实现方法：即直接调频和间接调频。实现方法：即直接调频和间接调频。1、直接调频、直接调频 直接调频就是直接使振荡器的频率随调制信号成线性关系变化。例如，在一个由LC回路决定振荡频率的振荡器中，将一个可变电抗元件接入回路，使可变电抗元件的电抗值随调制电压而变化。即可使振荡器的振荡频率随调制信号而变化。如：变容二极管直接调频电路。变容二极管直接调频电路。优点：易于得到比较大的频偏。优点：易于得到比较大的频偏。缺点：中心频率的稳定度不易做得很高。缺点：中心频率的稳定度不易做得很高。2023/7/1622.

3、2.3.1 实现方法：即直接调频和间接调频实现方法：即直接调频和间接调频.（续）（续）先将调制信号进行积分处理，再进行调相而得到调频波，其方框如下图所示。优点：载波中心频率稳定度较好。优点：载波中心频率稳定度较好。2、间接调频、间接调频 利用调频波与调相波之间的关系：返回返回2023/7/1632.2.3.2 调频电路的技术指标调频电路的技术指标1、调制特性、调制特性 被调振荡器的频率偏移与调制电压的关系称为调制特性，并表示为：在一定电压范围内，调制特性应近似为直线特性。调制特性应近似为直线特性。2、调制灵敏度、调制灵敏度 调制电压变化单位数值所产生的频率偏移称为调制灵敏度。3、最大频偏、最大

4、频偏 在调制电压作用下，所能达到的最大频率偏移。4、中心频率稳定度、中心频率稳定度 调频信号的瞬时频率是以稳定的中心频率（载波频率）为基准变化的。如果中心频率不稳定，就有可能使调频信号的频谱落到接收机通带范围之外，以致不能保证正常通信。因此，对于调频电路，不仅要满足频偏的要求，因此，对于调频电路，不仅要满足频偏的要求，而且要使中心频率保持足够高的稳定度。而且要使中心频率保持足够高的稳定度。2023/7/1642.2.3.3 变容二极管直接调频电路变容二极管直接调频电路（1）变容二极管的特性）变容二极管的特性 变容管是利用PN结来实现的。PN结的电容包括势垒电容和扩散电容两部分。变容管利用的是势

5、垒电容，所以PN结是反向偏置的结是反向偏置的。0VC V=0时变容管的等效电容为 。变容指数为 ，它是一个取决于PN结的结构和杂质分布情况的系数。缓变结变容管，其 =1/3；突变结变容管，其 =1/2；超突变结变容管，其 =2。接触电位差为 ，硅管约为0.7V，锗管约为0.2V。2023/7/1652.2.3.4 其他直接调频电路其他直接调频电路（1）变容二极管直接调频电路的优缺点）变容二极管直接调频电路的优缺点 电路简单，变容管本身体积小。电路简单，变容管本身体积小。工作频率高。工作频率高。易于获得较大的频偏。易于获得较大的频偏。产生了中心频率的偏移。产生了中心频率的偏移。由于偏置电压漂移，

6、温度变化等会改变变容管呈现的电容，从而影响中心频率的稳定.在频偏较大时，非线性失真较大。在频偏较大时，非线性失真较大。用晶体振荡器直接调频电路。用晶体振荡器直接调频电路。2023/7/166（2）晶体振荡器直接调频电路）晶体振荡器直接调频电路工作频率在工作频率在 和和 之间。之间。两个谐振频率十分接近。两个谐振频率十分接近。电路中晶体当等效电感元件用。电路中晶体当等效电感元件用。n 频偏小，但中心频率稳定度高。频偏小，但中心频率稳定度高。2023/7/167（2）晶体振荡器直接调频电路（续）晶体振荡器直接调频电路（续1）0 晶体与变容二极管串联，晶体与变容二极管串联，更小。更小。中心频率的稳定

7、度提高，中心频率的稳定度提高，频偏更小。频偏更小。0（3）加大频偏的措施：串电感，并电感。）加大频偏的措施：串电感，并电感。频偏加大。频偏加大。2023/7/168（2）晶体振荡器直接调频电路（续）晶体振荡器直接调频电路（续2）0并电感并电感 当工作频率很高时，当工作频率很高时，支路呈支路呈电感，再并电感电感，再并电感 ，频偏加大。频偏加大。2023/7/169(3)压控振控振荡器（器（VCO）直接调频电路直接调频电路n 就是用就是用调制信号直接控制振制信号直接控制振荡器的器的频率，使其按率，使其按调制信号的制信号的规律律线性性变化。振化。振荡频率由外部率由外部电压控制的控制的振振荡器叫做器叫

8、做压控振控振荡器（器（VCO）。）。每个每个压控振控振荡器自器自身就是一个身就是一个FM调制器，因制器，因为它的振它的振荡频率正比于率正比于输入入控制控制电压，即，即n i(t)=0+Kfm(t)n n若用若用调制信号作控制信号，就能制信号作控制信号，就能产生生FM波。波。2023/7/16102.2.3.5 间接调频间接调频 先将调制信号进行积分处理，再进行调相而得到调频波，其方框如下图所示。上图上图n 优点：载波中心频率稳定度较好。优点：载波中心频率稳定度较好。调相器：调相器：载波通过失谐回路法。载波通过失谐回路法。矢量合成法。矢量合成法。脉冲调相法。脉冲调相法。2023/7/1611附图一加到变容管两端的电压示意图附图一加到变容管两端的电压示意图0VC返回一返回一回路振荡电压调制电压返回二返回二2023/7/1612