第九章調(diào)制解調(diào)合理使用電路-調(diào)頻

1、第九章調(diào)制解調(diào)合理使用電第九章調(diào)制解調(diào)合理使用電路路-調(diào)頻調(diào)頻調(diào)制性能的主要指標：調(diào)制性能的主要指標：1 1調(diào)制特性為線性調(diào)制特性為線性目的：保證不失真調(diào)制目的：保證不失真調(diào)制2 2調(diào)制靈敏度調(diào)制靈敏度VfSFMHz/V（或（或(rad/s)/V)載頻方面的主要指標載頻方面的主要指標載頻穩(wěn)定度高載頻穩(wěn)定度高接收機正常接收接收機正常接收不干擾鄰道不干擾鄰道 最大頻偏應(yīng)受限制最大頻偏應(yīng)受限制頻偏大，已調(diào)波帶寬寬，干擾鄰道頻偏大，已調(diào)波帶寬寬，干擾鄰道 3 3最大頻偏滿足要求最大頻偏滿足要求 調(diào)制特性線性范圍應(yīng)滿足最大頻偏要求調(diào)制特性線性范圍應(yīng)滿足最大頻偏要求 不同的調(diào)頻系統(tǒng)對最大頻偏不同的調(diào)頻系統(tǒng)

2、對最大頻偏 有不同的要求有不同的要求mf調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播KHzfm75 無線電話無線電話KHz5mf電視伴音電視伴音50mfKHz 4 4調(diào)制電路的頻率響應(yīng)調(diào)制電路的頻率響應(yīng)在調(diào)制信號頻譜寬度內(nèi)在調(diào)制信號頻譜寬度內(nèi)調(diào)制特性調(diào)制特性調(diào)制靈敏度調(diào)制靈敏度最大頻偏最大頻偏應(yīng)一致應(yīng)一致5 5寄生調(diào)幅要小寄生調(diào)幅要小 9.5.2 直接調(diào)頻電路直接調(diào)頻電路晶體管偏置電阻：晶體管偏置電阻： Rb1、Rb2、RE 電源濾波：電源濾波：CC旁路和隔直電容：旁路和隔直電容： Cb、Ce、Cc和和C1、C2 1. LC 正弦振蕩器直接調(diào)頻正弦振蕩器直接調(diào)頻（1）變?nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙荩┳內(nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙葑內(nèi)莨芷秒?/p>

3、阻：變?nèi)莨芷秒娮瑁篟1、R2、R3 變?nèi)莨芤纛l調(diào)制信號加入變?nèi)莨芤纛l調(diào)制信號加入C2 、LC變?nèi)莨芑芈罚鹤內(nèi)莨芑芈罚?(vVvDQD振蕩器交流通路圖：振蕩器交流通路圖：電感三點式變?nèi)莨苁腔芈房側(cè)蓦姼腥c式變?nèi)莨苁腔芈房側(cè)萜鹫駰l件起振條件AF1jOSCLC1分析變?nèi)荻O管的受控特性分析變?nèi)荻O管的受控特性()(cos)DDQDQmvVvVVt tVtvmcos)(設(shè)單音調(diào)制信號為：設(shè)單音調(diào)制信號為：二極管電壓二極管電壓變?nèi)莨茈娙荩鹤內(nèi)莨茈娙荩簄BDQjojQVVCC)1 ( 靜態(tài)結(jié)電容靜態(tài)結(jié)電容njQnBmDQjojtmCVtVVCC)cos1 ()cos1 (DQBmVVVm電容調(diào)制度（小于

4、電容調(diào)制度（小于1 1）分析調(diào)頻振蕩器性能分析調(diào)頻振蕩器性能 調(diào)制特性調(diào)制特性1(1cos)oscjQnCLmt/2/2(1cos)(1)nnoscccmtx由回路電感由回路電感L和處于靜態(tài)工作點和處于靜態(tài)工作點 處的二極管電容值決定。處的二極管電容值決定。 DQVjQcLC10)(tv調(diào)制信號調(diào)制信號 時的振蕩頻率時的振蕩頻率載頻載頻調(diào)制特性調(diào)制特性 非線性非線性( ) ( )osctvt性能指標如何？性能指標如何？a. a. 當電容變化指數(shù)當電容變化指數(shù) 時時 2n)()cos1 ()cos1 (2/ttmtmccncosc頻偏頻偏 與調(diào)制信號成正比，調(diào)制特性為線性與調(diào)制信號成正比，調(diào)制特

5、性為線性 )(t最大頻偏最大頻偏mmccDQBVmVV特點：特點： 最大頻偏與調(diào)制信號的幅度最大頻偏與調(diào)制信號的幅度 成正比成正比mV載頻載頻 頻率越高，頻偏越大頻率越高，頻偏越大cb. 當當 時時 2n對變量對變量 展開，忽略三次方以上各項展開，忽略三次方以上各項：tmxcos2) 12(221 )(2xnnxntcosc2cos) 12(81cos2) 12(811 22tmnntmnmnnc調(diào)制信號諧波，失真調(diào)制信號諧波，失真結(jié)論：變?nèi)莨転榛芈房傠娙輹r結(jié)論：變?nèi)莨転榛芈房傠娙輹r欲不失真調(diào)頻，必須欲不失真調(diào)頻，必須2n/2/2(1cos)(1)nnoscccmtx 調(diào)制失真調(diào)制失真頻偏中出

6、現(xiàn)了調(diào)制信號的諧波頻偏中出現(xiàn)了調(diào)制信號的諧波2n當當 時，二次諧波失真系數(shù)為時，二次諧波失真系數(shù)為 mnmnmnnKf) 12(412) 12(8122結(jié)論：調(diào)制信號越大（結(jié)論：調(diào)制信號越大（m大），失真越大大），失真越大 當當 n=2 時，為線性調(diào)頻，無失真時，為線性調(diào)頻，無失真 最大頻偏最大頻偏cBDQmcmVVVnmn22特點：特點：與調(diào)制信號的幅度與調(diào)制信號的幅度 成正比，與載頻成正比，與載頻 成正比成正比mVc2211( )1(1)cos(1)cos282282osccnnntnmmtnmt 調(diào)制靈敏度調(diào)制靈敏度2211( )1(1)cos(1)cos282282osccnnntnm

7、mtnmt 122mFMccmmDQBn mnSVVVV結(jié)論：調(diào)制靈敏度與載頻成正比結(jié)論：調(diào)制靈敏度與載頻成正比 （ 一般為幾十到幾百兆，靈敏度很高）一般為幾十到幾百兆，靈敏度很高） c 對對 時，調(diào)制靈敏度可表示為時，調(diào)制靈敏度可表示為2n ( )FMmdtSdV 對對 的線性調(diào)頻，調(diào)制靈敏度可表示為的線性調(diào)頻，調(diào)制靈敏度可表示為 最大頻偏與最大調(diào)制電壓之比最大頻偏與最大調(diào)制電壓之比2n優(yōu)點優(yōu)點頻偏大、調(diào)制靈敏度高頻偏大、調(diào)制靈敏度高變?nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙菡{(diào)頻振蕩器性能特點：變?nèi)莨茏鳛榛芈房傠娙菡{(diào)頻振蕩器性能特點：缺點缺點載頻穩(wěn)定度不高載頻穩(wěn)定度不高靈敏度太高靈敏度太高原因一：原因一：jQcL

8、C1載頻載頻載頻穩(wěn)定度載頻穩(wěn)定度取決于取決于 是回路總電容，調(diào)制太靈敏是回路總電容，調(diào)制太靈敏jQCjC處于靜態(tài)工作點處于靜態(tài)工作點 處的二極管電容值處的二極管電容值DQV)(vVvDQD變?nèi)莨軆啥穗妷海鹤內(nèi)莨軆啥穗妷海焊哳l振蕩電壓高頻振蕩電壓提高頻率穩(wěn)定度措施提高頻率穩(wěn)定度措施降低調(diào)制靈敏度降低調(diào)制靈敏度 減小高頻電壓減小高頻電壓原因二：原因二：jC受高頻電壓大小影響受高頻電壓大小影響jC影響振蕩頻率影響振蕩頻率（2 2）變?nèi)莨懿糠纸尤氲闹苯诱{(diào)頻振蕩電路）變?nèi)莨懿糠纸尤氲闹苯诱{(diào)頻振蕩電路 回路總電容回路總電容jjCCCCCC221隨調(diào)制電壓隨調(diào)制電壓 變化變化jCtVtvmcos)(1cos

9、)jQjnCCmt相應(yīng)的調(diào)頻特性是：相應(yīng)的調(diào)頻特性是：)cos1 (11)(221jQnjQCtmCCCCLLCt載頻：載頻： 不僅僅由不僅僅由 決定決定)(1221jQjQcCCCCCLjQC最大頻偏：最大頻偏：變?nèi)莨懿糠纸尤霑r，最大頻偏為：變?nèi)莨懿糠纸尤霑r，最大頻偏為：Pmncm2變?nèi)莨苋拷尤霑r變?nèi)莨苋拷尤霑r2mcnm引入表征變?nèi)莨懿糠纸尤氤潭鹊膮?shù)引入表征變?nèi)莨懿糠纸尤氤潭鹊膮?shù) P P)1)(1 (2121PPPPP21/CCPjQjQCCP/11， 減少了變?nèi)莨苌细哳l電壓減少了變?nèi)莨苌细哳l電壓 減少了高頻信號振幅減少了高頻信號振幅的變化對頻率的影響的變化對頻率的影響 提高了載波頻

10、率穩(wěn)定度。提高了載波頻率穩(wěn)定度。 最大頻偏減小了最大頻偏減小了P 倍倍調(diào)制靈敏度降低了調(diào)制靈敏度降低了P 倍倍載波頻率穩(wěn)定度提高載波頻率穩(wěn)定度提高P 倍倍結(jié)論：結(jié)論：電路分析：電路分析：（1）晶體管直流偏置）晶體管直流偏置（2）變?nèi)莨埽┳內(nèi)莨?直流偏置直流偏置（3）高頻交流通路圖）高頻交流通路圖旁路電容短路旁路電容短路扼流圈開路扼流圈開路直流電源是交流地直流電源是交流地55323222CCCCCCCCCjjLCosc1回路總電容：回路總電容：載頻：載頻：2. 晶體直接調(diào)頻振蕩電路晶體直接調(diào)頻振蕩電路晶體直接調(diào)頻振蕩電路思路：晶體直接調(diào)頻振蕩電路思路：用變?nèi)荻O管作為晶體負載電容一部分用變?nèi)荻O

11、管作為晶體負載電容一部分改變改變jC改變負載電容改變負載電容改變頻率改變頻率晶體直接調(diào)頻特點晶體直接調(diào)頻特點頻偏很小頻偏很小晶體振蕩電路特點：晶體振蕩電路特點： 晶體呈感性晶體呈感性 振蕩頻率取決于晶體振蕩頻率取決于晶體1212LC CCCC和負載電容和負載電容001(1)2qqLCffCC電路分析電路分析電路分兩大部分電路分兩大部分振蕩管振蕩管直流偏置直流偏置變?nèi)莨茏內(nèi)莨苤绷髌弥绷髌靡纛l放大音頻放大晶體調(diào)頻晶體調(diào)頻話筒輸入話筒輸入調(diào)制信號輸入調(diào)制信號輸入 三倍頻三倍頻LC回路用于擴展頻偏回路用于擴展頻偏為什么？為什么？（a）振蕩器平衡時）振蕩器平衡時晶體管非線性晶體管非線性 含有豐富的諧

12、波含有豐富的諧波 LC回路提取三次諧波并輸出回路提取三次諧波并輸出（b）三次諧波的頻偏比基波大三倍）三次諧波的頻偏比基波大三倍調(diào)頻波的三次諧波：調(diào)頻波的三次諧波：基波：基波： ，三次諧波：，三次諧波：( )cosmv tVt( )cos3mv tVt調(diào)頻基波：調(diào)頻基波：( )cos(sin)mfv tVtmt( )cos3(sin)mfv tVtmt結(jié)果：載頻擴大三倍：結(jié)果：載頻擴大三倍： ， 調(diào)制系數(shù)擴大三倍：調(diào)制系數(shù)擴大三倍：3fm最大頻偏擴大三倍：最大頻偏擴大三倍：33mfm對頻率的運算：加、減、乘、除對頻率的運算：加、減、乘、除混頻混頻倍頻倍頻 分頻分頻倍頻：倍頻： 調(diào)頻基波：調(diào)頻基波