調(diào)頻基本原理及基本電路分析

1、調(diào)頻基本原理及基本電路分析1.調(diào)頻基本原理產(chǎn)生調(diào)頻信號的方式很多，總體來看主要是兩種，一種是直接調(diào)頻；一種是間接調(diào)頻。(1)直接調(diào)頻由調(diào)頻的定義，我們知道調(diào)頻波的頻率是與調(diào)制信號成線性關(guān)系，調(diào)頻波的頻率變化量是與調(diào)制信號成正比的，因而可以將調(diào)制信號作為載波壓控振蕩器的控制電壓，使其產(chǎn)生的振蕩頻率隨調(diào)制信號成線性變化。這種調(diào)頻方式叫做直接調(diào)頻。在lc正弦波振蕩器中，由于其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元件，就可以實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。(2)間接調(diào)頻間接調(diào)頻主要是利用調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)描述之間的關(guān)系。變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路用變?nèi)荻O管取代振蕩回路中的電容c，以完

2、成調(diào)制信號控制載波振蕩器瞬時(shí)頻率的作用的電路叫做變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路。1.電路原理圖10.9是一個(gè)變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的原理圖。該電路本是變壓器耦合反饋式正弦波振蕩回路，l1c1回路是振蕩器的主諧振回路，若沒有圖中虛線右邊的電路，則該諧振回路決定了振蕩器的振蕩頻率但該電路中在l1c1諧振回路中并聯(lián)了一個(gè)變?nèi)荻O管d，因而fo應(yīng)由l1、c1及cj共同決定，如圖中虛線右邊電路所示。電路中c2是耦合電容，c3是高頻及調(diào)制信號u(t)的旁路電容，l2是高頻扼流圈用以讓u(t)通過。電源e用以給變?nèi)荻O管d提供反偏直流電壓，u(t)是調(diào)制信號。下面我們通過分析該電路來闡述變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的工作原理

3、。變?nèi)荻O管是利用半導(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，它是一種電壓控制可變電抗元件，變?nèi)荻O管的結(jié)電容cj與反向電壓u(t)的關(guān)系見下式：下面我們來闡述該電路的具體工作原理：設(shè)調(diào)制信號為u(t)，反向直流偏壓uo=ucce，則二極管反向電壓為 ur(t)=u0+u(t)，因?yàn)閡o>umax，所以二極管一直保持處于反偏狀態(tài)。此時(shí)，二極管等效電容cj為：當(dāng)調(diào)制信號作用于變?nèi)莨芏耍鐖D10.10(b)所示，就會(huì)使變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容cj在c0的基礎(chǔ)上隨u(t)變化，經(jīng)逐點(diǎn)作圖，可得cj隨時(shí)間變化的曲線，如圖10.10(c)所示?？梢?，它是一個(gè)在c0上下變動(dòng)的單向脈動(dòng)值

4、，其變化波形與調(diào)制信號不同，這是由變?nèi)莨芊蔷€性引起的。不難想象，此時(shí)載頻振蕩器的瞬時(shí)頻率f(t)也會(huì)隨cj變化，亦即f (t)在fc的基礎(chǔ)上，隨調(diào)制信號u(t)變化，如圖10.10(d)、(e)所示?？梢钥闯?，雖然cjur(t)及f(t)cj曲線都是非線性的，但只要互補(bǔ)得好，同樣可以使瞬時(shí)頻率偏移f(t)隨調(diào)制信號正比變化，從而獲得理想的調(diào)頻信號。2.質(zhì)量指標(biāo)調(diào)頻電路主要性能好壞可以從調(diào)制特性的線性、調(diào)制靈敏度、載波中心頻率的穩(wěn)定度等指標(biāo)來衡量，其中調(diào)頻靈敏度是一個(gè)主要指標(biāo)，用s來表示，有s=fm/ucm它表示單位調(diào)制電壓引起頻率變化量的能力。調(diào)制特性的線性就是電壓頻率轉(zhuǎn)換特性，就是我們常說的

5、壓控特性，當(dāng)然，壓控特性的線性越好，調(diào)頻的非線性失真就越小，壓控特性曲線線性范圍越寬，線性調(diào)頻的范圍就越大，調(diào)頻信號的頻偏也就越大。因調(diào)頻信號的頻率是以載波中心頻率為基準(zhǔn)變化的，所以載波中心頻率不穩(wěn)，產(chǎn)生失真，同時(shí)可能造成對鄰近頻道的干擾。3.電路實(shí)例變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的主體仍是各種lc振蕩電路，但為了實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，電路中還必須加入變?nèi)荻O管及其控制電路。圖10.11是一個(gè)變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻實(shí)例電路及其相關(guān)分析電路。圖中可以看出，由振蕩管3s3f和l2、變?nèi)荻O管2ac18、r4、c2、c3構(gòu)成振蕩電路，(c2、c3對載頻相當(dāng)于短路)?？梢钥闯?，這是一個(gè)電感三點(diǎn)式振蕩電路，調(diào)頻信號從集電極輸出。直流供電電壓除供載頻振蕩管3s3f以合適的靜態(tài)工作點(diǎn)外，還為變?nèi)莨?ac18提供直流反向偏壓u0。為確保載頻振蕩器的中心頻率穩(wěn)定，進(jìn)入電路的18v直流電壓，先經(jīng)限流電阻r11被2cw19穩(wěn)壓在14v上，為使u0穩(wěn)定，14v又再次經(jīng)具有溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓管3dw7b穩(wěn)壓在6.5v，然后經(jīng)r13、r14、r2、r15、r3、r16及r1給變?nèi)莨茇?fù)端送一正電位；變?nèi)莨苷送ㄟ^l2接地。因此，相當(dāng)于給變?nèi)莨芩土艘粋€(gè)3v左右的反向偏壓，調(diào)整r2和r3將改變u0的數(shù)值，可調(diào)節(jié)中心頻率fc、調(diào)頻靈敏度s及調(diào)頻器