第10章-角度調(diào)制與解調(diào)2課件

第10章角度調(diào)制與解調(diào)10.1概述10.2調(diào)角波的性質(zhì)10.3調(diào)頻方法概述10.4變?nèi)荻O管調(diào)頻電路10.5晶體管振蕩器直接調(diào)頻10.6間接調(diào)頻電路10.7相位鑒頻器10.8比例鑒頻器振幅調(diào)制是使載波的振幅受調(diào)制信號(hào)的控制，使它依照調(diào)制信號(hào)頻率作周期性變化，變化的幅度與調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)度成線性關(guān)系，但載波的頻率和相位則保持不變不受調(diào)制信號(hào)的影響，高頻振蕩振幅的變化攜帶著信號(hào)所反映的信息。因此振幅調(diào)制屬于線性頻譜變換。線性頻譜變換：在頻譜搬移過(guò)程中，變換前后，頻譜未發(fā)生變化。10.1概述概述角度調(diào)制中，載波的瞬時(shí)頻率或瞬時(shí)相位受調(diào)制信號(hào)的控制，作周期性的變化，變化的大小與調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)度成線性關(guān)系，變化的周期由調(diào)制信號(hào)的頻率所決定。但已調(diào)波的振幅保持不變，不受調(diào)制信號(hào)的影響，高頻振蕩角度的變化攜帶著信號(hào)所反映的信息。因此角度調(diào)制屬于非線性頻譜變換。非線性頻譜變換：在頻率變換前后，頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。[例]有一載波為100MHz。調(diào)制信號(hào)為500Hz。1）當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度為某一給定值時(shí)，能使載波由未調(diào)制時(shí)的100MHz，向兩邊變動(dòng)各10kHz，因而所得到的調(diào)頻波頻率變化自99.99MHz至100.01MHz，變化速率為每秒500次。2）如果調(diào)制信號(hào)的頻率增為1000Hz，幅度不變，則調(diào)頻波頻率變化仍是自99.99MHz至100.01MHz，但變化速率為每秒1000次。概述3）如果調(diào)制信號(hào)的頻率為1000Hz，幅度增加一倍，則調(diào)頻波頻率變化是自99.98MHz至100.02MHz，變化速率為每秒1000次。由此可知，在調(diào)頻波中，調(diào)制信號(hào)的振幅由載波頻率的移動(dòng)數(shù)量所示出，而調(diào)制信號(hào)的頻率由載波的移動(dòng)速率所示出。以上討論完全適用于調(diào)相波。無(wú)論是調(diào)頻還是調(diào)相，都會(huì)使載波的相角變化，因此二者統(tǒng)稱為角度調(diào)制。概述與振幅調(diào)制相比，角度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)。調(diào)頻主要用于調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙測(cè)等；調(diào)相主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的移相鍵控。在模擬系統(tǒng)中一般是用調(diào)頻，或者先產(chǎn)生調(diào)相波，然后將調(diào)相波轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)頻波。概述調(diào)頻波的主要指標(biāo)：1）頻譜寬度調(diào)頻波的頻譜從理論上來(lái)說(shuō)，是無(wú)限寬的。但實(shí)際上，如果略去很小的邊頻分量，則它所占據(jù)的頻帶寬度是有限的。根據(jù)頻帶寬度的大小，可以分為寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻兩大類。調(diào)頻廣播多用寬帶調(diào)頻，通信多用窄帶調(diào)頻。概述2）寄生調(diào)幅調(diào)頻波應(yīng)該是等幅波。實(shí)際上在調(diào)頻過(guò)程中，往往引起不希望的振幅調(diào)制，這稱為寄生調(diào)幅。顯然，寄生調(diào)幅應(yīng)該越小越好。3）抗干擾能力與振幅調(diào)制相比，寬帶調(diào)頻的抗干擾能力要強(qiáng)得多。但在信號(hào)較弱時(shí)，則宜采用窄帶調(diào)頻。本章重點(diǎn)討論調(diào)頻。概述10.2調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)角時(shí)，高頻振蕩的頻率或相位是變化的。為此，首先需要建立瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的概念。瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位：頻率定義：就是簡(jiǎn)諧振蕩每秒鐘重復(fù)的次數(shù)。瞬時(shí)頻率：每一瞬間的頻率是各不相同的。角速度(t)瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位(t)等于矢量在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度與初始相角0之和，即式中的積分是矢量從0到t時(shí)間間隔內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。將上式兩邊積分得上式說(shuō)明，瞬時(shí)頻率（即旋轉(zhuǎn)矢量的瞬時(shí)角速度）(t)等于瞬時(shí)相位對(duì)時(shí)間的變化率。調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波和調(diào)角波的數(shù)學(xué)表示式設(shè)調(diào)制信號(hào)為(t)，載波振蕩（電壓或電流）為根據(jù)定義，調(diào)頻時(shí)載波的瞬時(shí)頻率(t)隨(t)成線性變化，即0(t)是未調(diào)制時(shí)的載波中心頻率；調(diào)角波的性質(zhì)kf(t)是瞬時(shí)頻率相對(duì)于0的偏移，叫做瞬時(shí)頻率偏移，簡(jiǎn)稱頻率偏移或頻移。頻移以(t)表示，即(t)的最大值叫做最大頻移，以表示，即式中kf是比例常數(shù)，表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的頻移，單位是rad/s?V，習(xí)慣上把最大頻移稱為頻偏調(diào)角波的性質(zhì)根據(jù)調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率可以求出的瞬時(shí)相位為右邊第二項(xiàng)表示調(diào)頻波的相移，以表示，即f(t)的最大值即為調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)，以mf表示。調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)mf為帶入得這就是由(t)調(diào)制的調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。調(diào)角波的性質(zhì)如果用(t)對(duì)式表示的載波進(jìn)行調(diào)相，則根據(jù)定義，載波的瞬時(shí)相位(t)應(yīng)隨(t)線性地變化，即式中，0t表示未調(diào)制時(shí)載波振蕩的相位；kp(t)表示瞬時(shí)相位中與調(diào)制信號(hào)成正比例地變化的部分，叫做瞬時(shí)相位偏移，簡(jiǎn)稱相位偏移或相移。調(diào)角波的性質(zhì)相移以(t)表示，即(t)的最大值叫做最大相移，或稱調(diào)制指數(shù)。調(diào)相波的調(diào)制指數(shù)以mp表示，即式中kp是比例常數(shù)，表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的相移的大小，單位是rad/V調(diào)角波的性質(zhì)于是得到調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為求得調(diào)相波的瞬時(shí)頻率為上式右邊第二項(xiàng)表示調(diào)相波的頻移，以p(t)表示，即調(diào)角波的性質(zhì)無(wú)論是調(diào)頻還是調(diào)相，瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位都在同時(shí)隨時(shí)間發(fā)生變化。在調(diào)頻時(shí)，瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)的積分成線性關(guān)系；在調(diào)相時(shí)，瞬時(shí)相位的變化與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，瞬時(shí)頻率的變化與調(diào)制信號(hào)的微分成線性關(guān)系。調(diào)角波的性質(zhì)圖10.2.1調(diào)頻信號(hào)波形0FM0ttDwmttw0

(t)C00W調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波和調(diào)相波比較表：調(diào)角波的性質(zhì)

調(diào)制信號(hào)為(t)；載波信號(hào)為A0cos0t

調(diào)頻波調(diào)相波數(shù)學(xué)表達(dá)式瞬時(shí)頻率瞬時(shí)相位最大頻移最大相移調(diào)角波振幅是恒定的。調(diào)頻信號(hào)的基本參量是振幅A0、載波中心頻率0、最大頻偏和調(diào)頻指數(shù)mf。調(diào)頻比例常數(shù)kf是由調(diào)頻電路決定的一個(gè)常數(shù)。調(diào)角波的性質(zhì)圖10.2.3示出調(diào)頻波和調(diào)相波的區(qū)別：圖中調(diào)制信號(hào)為矩形波，根據(jù)上表所示的諸式，可以得出在調(diào)頻與調(diào)相兩種情況下，頻率變化與相位變化的波形。調(diào)角波的性質(zhì)在調(diào)頻時(shí)，頻率變化反映調(diào)制信號(hào)的波形，相位變化為它的積分，成為三角波形；調(diào)角波的性質(zhì)在調(diào)相時(shí)，相位變化反映調(diào)制信號(hào)的波形，頻率變化為它的微分，成為一系列振幅為正、負(fù)無(wú)限大、寬度為零的脈沖。若調(diào)制信號(hào)為(t)=Vcost，未調(diào)制時(shí)的載波頻率為0，則根據(jù)調(diào)頻波表達(dá)式可以寫(xiě)出調(diào)頻數(shù)學(xué)表達(dá)式為：調(diào)角波的性質(zhì)根據(jù)調(diào)相波表達(dá)式可以寫(xiě)出調(diào)相的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：從上面的兩個(gè)式可知，調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)為：調(diào)相波的調(diào)制指數(shù)為：調(diào)角波的性質(zhì)將瞬時(shí)頻率的微分形式應(yīng)用于調(diào)頻數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以求得調(diào)頻波的最大頻移為：將瞬時(shí)頻率的微分形式應(yīng)用于調(diào)相數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以求得調(diào)相波的最大頻移為：調(diào)角波的性質(zhì)圖10.2.2調(diào)頻信號(hào)

、mf與V

、的關(guān)系0mfDwWmfDw0VmfDwDwmf調(diào)角波的性質(zhì)圖10.2.3調(diào)相信號(hào)

、mp與V

、的關(guān)系0DwDwmpWmp0VDwmpDwmp調(diào)角波的性質(zhì)由此可知，調(diào)頻波的最大頻移f與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)，最大相移mf則與成反比；調(diào)相波的最大頻移p與成正比，最大相移mp則與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。這是兩種調(diào)制的根本區(qū)別。正是由于這一根本區(qū)別，調(diào)頻波的頻譜寬度對(duì)于不同的幾乎維持恒定；調(diào)相波的頻譜寬度則隨的不同而有劇烈變化。調(diào)角波的性質(zhì)無(wú)論調(diào)頻還是調(diào)相，最大頻移與調(diào)制指數(shù)之間的關(guān)系都是相同的。若對(duì)于調(diào)頻和調(diào)相，最大頻移都用表示，調(diào)制指數(shù)都用m表示，則與m之間滿足以下關(guān)系：式中，調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波中存在著三個(gè)有關(guān)的概念：1）未調(diào)制時(shí)的中心載波頻率為f0；2）最大頻移f表示調(diào)制信號(hào)變化時(shí)，瞬時(shí)頻率偏離中心頻率的最大值；3）調(diào)制信號(hào)頻率F，表示瞬時(shí)頻率在其最大值f0+f和最小值f0-f之間每秒鐘往返擺動(dòng)的次數(shù)。由于頻率變化總是伴隨著相位的變化，因此，F(xiàn)也表示瞬時(shí)相位在自己的最大值與最小值之間每秒鐘往返擺動(dòng)的次數(shù)。調(diào)角波的性質(zhì)[例1]調(diào)制信號(hào)為(t)=Vsint，載波為0(t)=V0cos0t

，試分別求調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波的表達(dá)式。分析：調(diào)幅是載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化；調(diào)頻是載波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化；調(diào)相是載波的瞬時(shí)相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化。[解]調(diào)幅時(shí)調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻時(shí)調(diào)相時(shí)調(diào)角波的性質(zhì)[例2]載波振蕩頻率為f0=25MHz，振幅V0=4V；調(diào)制信號(hào)為單頻正弦波，頻率F=400Hz，最大頻偏f=10kHz。試寫(xiě)出：1）調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式；2）若調(diào)制頻率變?yōu)?kHz，所有其他參數(shù)不變，寫(xiě)出調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。[解]單頻正弦波為(t)=Vsint調(diào)角波的性質(zhì)1）調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)角波的性質(zhì)2）若調(diào)制頻率變?yōu)?kHz，則由于，所以調(diào)相制的調(diào)相指數(shù)不變。調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)角波的性質(zhì)[例3]調(diào)角波的數(shù)學(xué)式為，問(wèn)：這是調(diào)頻波還是調(diào)相波？求其調(diào)制頻率、調(diào)制指數(shù)、頻偏以及該調(diào)角波在100電阻上產(chǎn)生的平均功率。[分析]由于沒(méi)有給定調(diào)制信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是cost還是sint

，因此該調(diào)角波可能是調(diào)頻波也可能是調(diào)相波。[解]1）當(dāng)調(diào)制信號(hào)為Vcos104t時(shí)，該調(diào)角波可能調(diào)頻波；當(dāng)調(diào)制信號(hào)為Vsin104t時(shí)，該調(diào)角波可能調(diào)相波。調(diào)角波的性質(zhì)2）調(diào)制頻率：調(diào)制指數(shù)：最大頻偏：

平均功率：調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)角波的頻譜和頻帶寬度由于調(diào)頻波中調(diào)相波的方程相似，因此只要分析其中一種的頻譜，則對(duì)另一種也完全適用。所不同的是一個(gè)用mf，另一個(gè)用mp。下面求所表示的調(diào)頻信號(hào)的頻譜：?jiǎn)晤l調(diào)制的窄帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜根據(jù)調(diào)制指數(shù)m的大小，調(diào)角信號(hào)可分成兩類。調(diào)角波的性質(zhì)滿足條件的調(diào)角信號(hào)叫窄帶調(diào)角信號(hào)。不滿足這個(gè)條件的調(diào)角信號(hào)叫寬帶調(diào)角信號(hào)。根據(jù)窄帶調(diào)角信號(hào)的定義，可引用三角函數(shù)的近似關(guān)系。當(dāng)/6時(shí)，sin，cos1。因此，單一頻率調(diào)制的窄帶調(diào)頻信號(hào)的表示式可近似為調(diào)角波的性質(zhì)單一頻率調(diào)制的窄帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜表示為下圖所示。信號(hào)的帶寬B=2，與AM調(diào)幅波信號(hào)的帶寬相同。調(diào)角波的性質(zhì)

窄帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜寬帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜為簡(jiǎn)單計(jì)，令A(yù)0=1，利用三角函數(shù)展開(kāi)式，可將單一頻率調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)表示式展開(kāi)得，展開(kāi)式中，調(diào)角波的性質(zhì)Jn(mf)是以mf為參數(shù)的n階第一類貝塞爾函數(shù)(Besselfunctionoffirstkind)貝塞爾函數(shù)具有如下的性質(zhì)：第一，n為奇數(shù)時(shí)：n為偶數(shù)時(shí)：調(diào)角波的性質(zhì)第二，當(dāng)調(diào)頻指數(shù)mf很小時(shí)第三，對(duì)任意mf值，各階貝塞爾函數(shù)的平方和恒等于1，即調(diào)角波的性質(zhì)n階第一類貝塞爾函數(shù)隨mf變化的關(guān)系曲線。（前8階）調(diào)角波的性質(zhì)01234567891011121314151617181920mfJ0(mf)J2(mf)J4(mf)J6(mf)J8(mf)－0.4－0.3－0.2－0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.91前8階貝塞爾函數(shù)曲線調(diào)角波的性質(zhì)－0.4－0.3－0.2－0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.91Jn(mf)J1(mf)J3(mf)J5(mf)J7(mf)01234567891011121314151617181920mf將貝塞爾展開(kāi)式代入af(t)中，得從上式可以看到，由簡(jiǎn)諧信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻波，其頻譜具有以下特點(diǎn)：調(diào)角波的性質(zhì)1）載頻分量上、下各有無(wú)數(shù)個(gè)邊頻分量，它們與載頻分量相隔都是調(diào)制頻率的整數(shù)倍。載頻分量與各次邊頻分量的振幅由對(duì)應(yīng)的各階貝塞爾函數(shù)值所確定。奇數(shù)次的上、下邊頻分量相位相反。2）根據(jù)貝塞爾函數(shù)曲線可以看到，調(diào)制指數(shù)mf越大，具有較大振幅的邊頻分量就越多。這與AM波不同，在簡(jiǎn)諧信號(hào)調(diào)幅的情況下，邊頻數(shù)目與調(diào)制指數(shù)ma無(wú)關(guān)。調(diào)角波的性質(zhì)3）從貝塞爾函數(shù)曲線還可以看到，對(duì)于某些mf值，載頻或某邊頻振幅為零。利用這一個(gè)現(xiàn)象可以測(cè)定調(diào)制指數(shù)mf。4）根據(jù)調(diào)頻貝塞爾展開(kāi)式，可以計(jì)算調(diào)頻波的功率為根據(jù)貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)，上式右邊的值等于1，因此調(diào)頻前后平均功率沒(méi)有發(fā)生變化。調(diào)角波的性質(zhì)注意：在調(diào)幅情況下，調(diào)幅波的平均功率為，相對(duì)于調(diào)幅前的載波功率增加了。而在調(diào)頻情況下，則只導(dǎo)致能量從載頻向邊頻分量轉(zhuǎn)移，總能量則未變。調(diào)角波的性質(zhì)mf=00.512.43簡(jiǎn)諧信號(hào)調(diào)頻時(shí)調(diào)頻波的頻譜圖（F保持不變）雖然調(diào)頻波的邊頻分量有無(wú)數(shù)多個(gè)，但是對(duì)于任一給定的mf值，高到一定次數(shù)的邊頻分量其振幅已經(jīng)小到可以忽略，以致濾除這些邊頻分量對(duì)調(diào)頻波形不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。因此調(diào)頻信號(hào)的頻帶寬度實(shí)際上可以認(rèn)為是有限的。通常規(guī)定：凡是振幅小于未調(diào)制載波振幅的1%（或10%，根據(jù)不同要求而定）的邊頻分量均可忽略不計(jì)，保留下來(lái)的頻譜分量就確定了調(diào)頻波的頻帶寬度。調(diào)角波的性質(zhì)如果將小于未調(diào)制載波振幅10%的邊頻分量略去不計(jì)，則頻帶寬度

BW可由下列近似公式求出：由于因此頻帶寬度

BW寫(xiě)為：調(diào)角波的性質(zhì)根據(jù)的f不同，調(diào)頻制可以分為寬帶與窄帶兩種。在寬帶調(diào)頻制中，f>>F，亦即mf>>1，因此即寬帶調(diào)頻的頻帶寬度約等于頻率偏移f的兩倍。調(diào)頻廣播中規(guī)定f=75kHz。在窄帶調(diào)頻制中，mf<1，因此亦即窄帶調(diào)頻的頻帶寬度約等于調(diào)制頻率的兩倍。調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)以及頻帶寬度與調(diào)制指數(shù)有密切的關(guān)系?？偟囊?guī)律是：調(diào)制指數(shù)越大，應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻分量數(shù)目就越多，無(wú)論對(duì)于調(diào)頻還是調(diào)相均是如此。這是它們的共同性質(zhì)。但是，當(dāng)調(diào)制信號(hào)振幅恒定時(shí)，調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)mf

與調(diào)制頻率F成反比，而調(diào)相波的調(diào)制指數(shù)mp與調(diào)制頻率F無(wú)關(guān)。故頻譜結(jié)構(gòu)、頻帶寬度與調(diào)制頻率之間的關(guān)系互不相同。調(diào)角波的性質(zhì)對(duì)于調(diào)頻制來(lái)說(shuō)，由于mf隨F的下降而增大，應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻分量增多，但同時(shí)由于各邊頻之間的距離縮小，最后反而造成頻帶寬度略變窄。但應(yīng)注意，邊頻分量數(shù)目增多和邊頻分量密集這兩種變化對(duì)于頻帶寬度的影響恰好是相反的，所以總的效果是使頻帶略微變窄。因此有時(shí)把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。調(diào)角波的性質(zhì)[例10.2.1]利用近似公式計(jì)算以下三種情況下調(diào)頻波的頻帶寬度（Fm為最高調(diào)制頻率）1）f=75kHz，F(xiàn)m=0.1kHz2）f=75kHz，F(xiàn)m=1kHz3）f=75kHz，F(xiàn)m=10kHz[解]1）BW=2(75+0.1)150kHz2）BW=2(75+1)152kHz3）BW=2(75+10)170kHz調(diào)角波的性質(zhì)可見(jiàn)，盡管調(diào)制頻率變化了100倍，但頻帶寬度變化非常小。[例10.2.2]利用近似公式計(jì)算以下三種情況下調(diào)相波的頻帶寬度（Fm為最高調(diào)制頻率）1）mp=75，F(xiàn)m=0.1kHz2）mp=75，F(xiàn)m=1kHz3）mp=75，F(xiàn)m=10kHz[解]1）BW=2(mp+1)Fm=2(75+0.1)0.115.2kHz2）BW=2(75+1)Fm

152kHz3）BW=2(75+10)Fm

1520kHz調(diào)角波的性質(zhì)可見(jiàn)，調(diào)相波的頻帶寬度發(fā)生了劇烈變化。對(duì)于調(diào)相制來(lái)說(shuō)，情況即大不相同。此時(shí)調(diào)制指數(shù)mp與無(wú)關(guān)，它是恒定的，因而應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻數(shù)目不變。但當(dāng)調(diào)制頻率降低時(shí)，邊頻分量之間的距離減小，因而頻帶寬度隨之成比例地變窄。如此看來(lái)，調(diào)相波的頻帶寬度在調(diào)制頻率的高端和低端相差極大，所以其頻帶的利用是不經(jīng)濟(jì)的。這正是模擬通信系統(tǒng)中調(diào)頻制要比調(diào)相制應(yīng)用得廣泛的主要原因。調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)頻波的頻譜與調(diào)制頻率之間的關(guān)系。當(dāng)調(diào)制頻率從1000Hz增至4000Hz時(shí)，調(diào)頻波的頻帶寬度幾乎不變；調(diào)角波的性質(zhì)調(diào)相波的頻譜與調(diào)制頻率之間的關(guān)系。當(dāng)調(diào)制頻率從1000Hz增至4000Hz時(shí)，調(diào)相波的頻帶寬度近似地按比例增加。調(diào)角波的性質(zhì)應(yīng)當(dāng)注意：在調(diào)制頻率不變而只改變調(diào)制信號(hào)振幅的情況下，兩種調(diào)制的頻譜結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律卻是相同的。例如隨著調(diào)制信號(hào)振幅的加大，調(diào)頻波和調(diào)相波的調(diào)制指數(shù)都隨之加大，應(yīng)當(dāng)考慮的邊頻數(shù)目也都隨之增大，而邊頻分量之間的距離并未改變，所以頻帶寬度都同樣地增大。調(diào)角波的性質(zhì)實(shí)際上，調(diào)制信號(hào)都是比較復(fù)雜的，含有許多頻率分量。對(duì)于調(diào)幅制來(lái)說(shuō)，設(shè)調(diào)制信號(hào)包含1、2、3等頻率，則所產(chǎn)生的調(diào)幅波包含01、02、03等邊帶頻率。亦即可以認(rèn)為，此時(shí)的調(diào)幅波分別由1、2、3等頻率單獨(dú)調(diào)幅后疊加而成。此時(shí)調(diào)幅波的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）的頻譜結(jié)構(gòu)完全相同，只是在頻率軸上搬移了一個(gè)位置。這就是線性調(diào)制。調(diào)角波的性質(zhì)對(duì)于調(diào)頻制和調(diào)相制來(lái)說(shuō)，同時(shí)用幾個(gè)頻率的調(diào)制所產(chǎn)生的結(jié)果卻不能看作是每一個(gè)調(diào)制頻率單獨(dú)調(diào)制所得頻率分量的線性疊加，此時(shí)增加了許多組合頻率，是頻譜組成大為復(fù)雜。因此調(diào)頻制和調(diào)相制屬于非線性調(diào)制?，F(xiàn)在研究只有兩個(gè)調(diào)制頻率1與2的最簡(jiǎn)單形式，令調(diào)角波的性質(zhì)因此瞬時(shí)頻率可以表示為：可求得調(diào)頻波的瞬時(shí)相位為：調(diào)角波的性質(zhì)令A(yù)0=1，可得雙頻率調(diào)制的調(diào)頻波方程式為：調(diào)角波的性質(zhì)將貝塞爾展開(kāi)式代入上式，得調(diào)角波的性質(zhì)接上式，調(diào)角波的性質(zhì)由上式可知，當(dāng)同時(shí)以兩個(gè)頻率1與2的制時(shí)，調(diào)頻波的頻譜包含下列成分：1）載頻0

，其振幅與J0(m1)J0(m2)成正比；2）邊頻(0

n1)，其振幅與Jn(m1)J0(m2)成正比；3）邊頻(0

n2)，其振幅與J0(m1)Jn(m2)成正比；4）附加邊頻（組合頻率）[0

(n1p2)]，其振幅與Jn(m1)Jp(m2)成正比，其中n、p為任意整數(shù)。調(diào)角波的性質(zhì)由此可見(jiàn)，此時(shí)調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)除了包含單音頻調(diào)制時(shí)的邊頻分量外，還產(chǎn)生了組合頻率分量[0

(n1p2)]等項(xiàng)，使頻譜結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜。初看起來(lái)，好像整個(gè)頻帶寬度要顯著增加，但實(shí)際上，由于增加新的調(diào)制頻率時(shí)，相應(yīng)地減少了分配給每個(gè)調(diào)制頻率的頻移值，邊頻與組合頻率分量的振幅減小較快，因而頻帶寬度并不顯著增加，仍然可以按最高調(diào)制頻率作單音頻調(diào)制時(shí)的頻譜寬度公式來(lái)估算。調(diào)角波的性質(zhì)雙頻調(diào)制mf1=1、mf2=1.5上邊帶頻率分量分布圖調(diào)角波的性質(zhì)10.3調(diào)頻方法概述產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的電路叫做調(diào)頻器對(duì)調(diào)頻器有四個(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；2）未調(diào)制時(shí)的載波頻率，即已調(diào)波的中心頻率具有一定的穩(wěn)定度；3）最大頻移與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)；4）無(wú)寄生調(diào)幅或寄生調(diào)幅盡可能的小。產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的方法很多，歸納起來(lái)主要有兩類：1）直接調(diào)頻—用調(diào)制信號(hào)直接控制載波的瞬時(shí)頻率；2）間接調(diào)頻—先將調(diào)制信號(hào)積分，然后對(duì)載波進(jìn)行調(diào)相，結(jié)果得到調(diào)頻波。調(diào)頻方法概述直接調(diào)頻原理：直接調(diào)頻原理的基本原理是用調(diào)制信號(hào)直接線性地改變載波振蕩的瞬時(shí)頻率。因此，凡是能直接影響載波振蕩瞬時(shí)頻率的元件或參數(shù)，只要能夠用調(diào)制信號(hào)去控制它們，并從而使載波振蕩瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律線性地改變，都可以完成直接調(diào)頻任務(wù)。調(diào)頻方法概述如果載波由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由諧振回路的電感元件和電容元件所決定。因此只要能用調(diào)制信號(hào)去控制回路的電感元件或電容元件，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。變?nèi)荻O管可以作為電壓控制可變電容元件；具有鐵氧體磁芯的電感線圈，可以作為電流控制可變電感元件。調(diào)頻方法概述間接調(diào)頻原理：已知調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為其相移(t)與(t)成積分關(guān)系，即這就啟發(fā)我們：如果將(t)積分后，再對(duì)載波調(diào)相，則由調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式，所得到的調(diào)相信號(hào)是：調(diào)頻方法概述可以看到該式與調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式相同。所以，實(shí)際上這就是用(t)作為調(diào)制信號(hào)的調(diào)頻波。間接調(diào)頻正是根據(jù)上述原理提出來(lái)的。其工作原理性方框圖如下所示。調(diào)頻方法概述載波振蕩器緩沖級(jí)調(diào)相器積分器調(diào)頻波輸出調(diào)制信號(hào)這樣可以采用頻率穩(wěn)定度很高的振蕩器（例如石英晶體振蕩器）作為載波振蕩器，然后在它的后級(jí)進(jìn)行調(diào)相，因而調(diào)頻波的中心頻率穩(wěn)定度很高。調(diào)頻方法概述調(diào)頻器的質(zhì)量指標(biāo)1）調(diào)制特性的線性。調(diào)制特性是電壓-頻率轉(zhuǎn)換特性，簡(jiǎn)稱壓控特性。壓控特性線性越好，調(diào)頻的非線性失真越小；壓控特性曲線的線性范圍越寬，實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的范圍也越寬，調(diào)頻信號(hào)的最大頻偏也就越大。2）壓控靈敏度。壓控靈敏度又稱為調(diào)制靈敏度，用kf表示。其定義是調(diào)制特性原點(diǎn)的斜率。10.4變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖10.2.5電壓-頻率轉(zhuǎn)換特性變?nèi)荻O管調(diào)頻電路3）載波中心頻率的穩(wěn)定度。因調(diào)頻信號(hào)的頻率是以載波中心頻率為基準(zhǔn)變化的，若載波中心頻率不穩(wěn)，必然會(huì)帶來(lái)失真。此外，載波中心頻率不穩(wěn)還會(huì)使調(diào)頻信號(hào)的頻帶展寬，造成對(duì)鄰近頻道的干擾。4）振幅要恒定，寄生調(diào)幅要小。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路變?nèi)荻O管調(diào)頻的主要優(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)單，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。變?nèi)荻O管調(diào)頻的主要缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定度低。變?nèi)荻O管主要用在移動(dòng)通信以及自動(dòng)頻率微調(diào)系統(tǒng)中。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路變?nèi)荻O管特性變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)反向偏置的勢(shì)壘電容構(gòu)成的可控電容，是一種電壓控制可變電抗元件。變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj與管子兩端的反向電壓R的關(guān)系為變?nèi)荻O管調(diào)頻電路

VD是變?nèi)荻O管的勢(shì)壘電壓，通常取0.7V左右。Cj0是R=0時(shí)變?nèi)荻O管的結(jié)電容。R是加在二極管兩端的反向電壓。是變?nèi)葜笖?shù)。不同的變?nèi)荻O管由于PN結(jié)雜質(zhì)摻雜濃度分布的不同，也不同。如擴(kuò)散型=1/3，稱為緩變結(jié)變?nèi)荻O管；合金型=1/2，稱為突變結(jié)變?nèi)荻O管；=1~5之間的，稱其為超越突變結(jié)變?nèi)荻O管。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路變?nèi)荻O管符號(hào)和結(jié)電容變化曲線

(a)變?nèi)莨芊?hào)；(b)變?nèi)萏匦?a)(b)0RCjCj0變?nèi)荻O管調(diào)頻電路加到變?nèi)荻O管上的反向電壓，包括直流偏壓V0和調(diào)制信號(hào)電壓=Vcost

，即此處假定調(diào)制信號(hào)為單音頻簡(jiǎn)諧信號(hào)，結(jié)電容在R(t)的控制下隨時(shí)間發(fā)生變化變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖10.4.1用調(diào)制信號(hào)控制變?nèi)莨芏O管結(jié)電容變化曲線CjCj00tt0RW0CjRV0變?nèi)荻O管調(diào)頻電路(a)(b)(c)把受到調(diào)制信號(hào)控制的變?nèi)荻O管作為可控電抗元件接入到載波振蕩器的LC振蕩回路中，則振蕩頻率亦受到調(diào)制信號(hào)的控制。適當(dāng)選擇變?nèi)荻O管的特性和工作狀態(tài)，可以使振蕩頻率的變化近似地與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系。這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路變?nèi)荻O管調(diào)頻電路加到變?nèi)荻O管上的反向偏壓為：式中，是反向直流偏壓。電路中Cc是變?nèi)荻O管與L1C2回路之間的耦合電容，同時(shí)起到隔直流的作用。C為對(duì)調(diào)制信號(hào)的旁路電容；L2是高頻扼流圈，但讓調(diào)制信號(hào)通過(guò)。其他部分為直流供電、穩(wěn)壓電路。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路電路分析：找出(t)與(t)之間的定量關(guān)系，并減小調(diào)制時(shí)產(chǎn)生的非線性失真。為了求得(t)與(t)之間的定量關(guān)系，首先要找到振蕩回路電容的變化量C(t)與(t)之間的關(guān)系，然后根據(jù)(t)與C(t)之間的關(guān)系求出(t)與(t)之間的關(guān)系。圖10.4.3是圖10.4.2

所示振蕩回路的等效電路。Cj表示加有反向電壓的變?nèi)荻O管電容。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路當(dāng)調(diào)制信號(hào)(t)=0，變?nèi)荻O管結(jié)電容為常數(shù)C0，它對(duì)應(yīng)于反向直流偏置電壓V0的結(jié)電容。此時(shí)，振蕩回路總電容為變?nèi)荻O管調(diào)頻電路圖10.4.3變?nèi)莨艿刃щ娐樊?dāng)調(diào)制信號(hào)為單音頻簡(jiǎn)諧信號(hào)，即(t)=Vcost時(shí)，變?nèi)荻O管結(jié)電容隨時(shí)間變化。此時(shí)的結(jié)電容為：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路代入C0表達(dá)式，并令這里m稱為調(diào)制深度。于是，變?nèi)荻O管調(diào)頻電路于是，由調(diào)制信號(hào)所引起的振蕩回路總電容變化量為：從上式看出，C(t)中與時(shí)間有關(guān)的部分是(1+mcost)。將其在mcost=0附近展開(kāi)成泰勒級(jí)數(shù)，可得：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路由于通常m<1，所以上列級(jí)數(shù)是收斂的。m越小，級(jí)數(shù)收斂越快。因此，可用少數(shù)幾項(xiàng)，例如用前四項(xiàng)來(lái)近似表示函數(shù)(1+mcost)

。三角等式：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路將兩三角恒等式代入(1+mcost)

，經(jīng)整理得變?nèi)荻O管調(diào)頻電路用常數(shù)表示(1+mcost)

的系數(shù)，即令變?nèi)荻O管調(diào)頻電路并令則，函數(shù)(m,)的各項(xiàng)系數(shù)m及有關(guān)。表10.4.1列出了一些典型數(shù)據(jù)。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路于是，電容的變化量C(t)為：通常下列條件是成立的（參看表10.4.1所列數(shù)據(jù)）：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路所以，電容的變化量C(t)

可近似寫(xiě)為：上式說(shuō)明，振蕩回路電容的變化量C(t)

與調(diào)制信號(hào)[體現(xiàn)在函數(shù)(m,)中]之間的近似關(guān)系，即C(t)

與(t)

的近似關(guān)系。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路現(xiàn)在再來(lái)研究電容變化量C(t)

與將引起振蕩頻率發(fā)生多大的變化。從第7章正弦波振蕩器已知，當(dāng)回路電容有微量變化C時(shí)，振蕩頻率產(chǎn)生f的變化，其關(guān)系如下：調(diào)頻時(shí)，C隨調(diào)制信號(hào)變化，因而f隨時(shí)間變化，以f(t)表示。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路因此，有令則變?nèi)荻O管調(diào)頻電路變?nèi)荻O管與振蕩回路之間的接入系數(shù)上式說(shuō)明，瞬時(shí)頻率變化中，含有：1）與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系的成分，其最大頻移為2）與調(diào)制信號(hào)的二次、三次諧波成線性關(guān)系的成分，其最大頻移為變?nèi)荻O管調(diào)頻電路3）中心頻率相對(duì)于未調(diào)制時(shí)的載波頻率產(chǎn)生的偏移為：f1是調(diào)頻時(shí)所需要的頻偏。f0是引起中心頻率不穩(wěn)定的一種因素。f2和f3是頻率調(diào)制的非線性失真。二次非線性失真系數(shù)為：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路三次非線性失真系數(shù)為：總的非線性失真系數(shù)為：為了使調(diào)制線性良好，應(yīng)盡可能減小f2和f3，亦即減小k2和k3。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路為了使中心頻率穩(wěn)定度盡量少受變?nèi)荻O管的影響，就應(yīng)盡可能減小f0。從各最大頻移和非線性失真系數(shù)公式可以看出，如果選取較小的m值（即調(diào)制信號(hào)振幅V較小，或者說(shuō)變?nèi)荻O管應(yīng)用于曲線Cj—R比較窄的范圍內(nèi)），則非線性失真以及中心頻率偏移均很小。但是，有用頻偏f1也同時(shí)減小。為了兼顧頻偏f1和非線性失真的要求，常取m=0.5。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路從以上各式還可看出，若選取=1，則二、三次非線性失真系數(shù)以及中心頻率偏移均可為零。這是預(yù)料中的結(jié)論。因?yàn)椋绻x取=1，則由電容變化量C(t)

表達(dá)式可以看到，C(t)

與(t)

有下列關(guān)系：當(dāng)變?nèi)荻O管調(diào)頻電路則上式近似為：這就是說(shuō)，C(t)

與調(diào)制信號(hào)恰成正比例關(guān)系。如果C(t)

很小，由振蕩頻率產(chǎn)生f

的變化關(guān)系可知，f因亦與C成正比例關(guān)系，所以最后必然得出f與(t)恰成正比例關(guān)系的結(jié)論。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路以上討論的是C相對(duì)于回路總電容很小（即頻偏很?。┑那闆r。如果C比較大，這時(shí)振蕩頻率產(chǎn)生f

的變化關(guān)系不成立，所以最后得出的結(jié)論將與上面有所不同。經(jīng)過(guò)分析知道，在大頻偏情況下，只有當(dāng)=2時(shí)，才可能真正實(shí)現(xiàn)沒(méi)有非線性失真的調(diào)頻。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路這就是說(shuō)，在小頻偏情況，選擇=1的變?nèi)荻O管即可近似實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻；在大頻偏情況，必須選擇接近2的超突變結(jié)變?nèi)荻O管，才能使調(diào)制具有良好的線性。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路[例10.4.1]已知振蕩器指標(biāo)為：f0=50MHz，振幅為5V，回路總電容C=30pF，選用變?nèi)荻O管2CC1C。它的靜態(tài)直流工作電壓V0=4V，靜態(tài)點(diǎn)電容C0

=75pF

。設(shè)接入系數(shù)p

=0.2，要求最大頻移f1=75kHz，調(diào)制靈敏度Vs500mV。試估算中心頻率偏移和非線性失真。[解]變?nèi)荻O管調(diào)頻電路2CC1C為突變結(jié)變?nèi)荻O管，=0.5，查表10.4.1，當(dāng)=0.5時(shí)，A1為通常因此根據(jù)表10.4.1得，變?nèi)荻O管調(diào)頻電路因此，可求得最大頻移：中心頻率偏移為：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路可求得非線性失真：變?nèi)荻O管調(diào)頻電路計(jì)算所需要的調(diào)制電壓幅度。根據(jù)調(diào)制深度的表達(dá)式，求得：通常勢(shì)壘電勢(shì)VD比V0小很多，可以忽略，所以：因而，能滿足調(diào)制靈敏度高的要求。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路10.5電抗管調(diào)頻電路電抗管是一種可等效為某一可控電抗的電路，是放大管和90o相移電路組成的二端有源網(wǎng)絡(luò)。最早是用電子管，后來(lái)應(yīng)用晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管以及其他任何放大器件，組成電抗管電路，它們的工作原理都是相同的。

圖10.5.1所示的是用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的電抗管電路。從AA兩端點(diǎn)向左看進(jìn)去，場(chǎng)效應(yīng)管漏極和源極之間可等效為一個(gè)純電抗。該純電抗性質(zhì)取決于Z1和Z2阻抗的性質(zhì)，該電抗的大小正比于場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)。場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)是隨其柵極電壓而變化的，因此可以用柵極電壓控制等效電抗的大小。電抗管調(diào)頻電路若將AA兩端并接在載波振蕩器的振蕩回路調(diào)制電壓加在場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上，即可實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。電抗管調(diào)頻電路Z1·Ic·Z2·Vg·ID·I·ZAA·AAV·圖10.5.1場(chǎng)效應(yīng)管電抗管電路電抗管調(diào)頻除電路稍微復(fù)雜一點(diǎn)外，它的優(yōu)缺點(diǎn)與變?nèi)荻O管調(diào)頻大致相同。此外，它的突出優(yōu)點(diǎn)是便于制做集成電路。若將AA兩端并接在載波振蕩器的振蕩回路調(diào)制電壓加在場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上，即可實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。電抗管調(diào)頻電路

表10.5.1

在各種情況下的等效電抗表ABZ10.6晶體管振蕩器直接調(diào)頻直接調(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。在某些情況下，對(duì)中心頻率的穩(wěn)定度提出了比較嚴(yán)格的要求。目前穩(wěn)定中心頻率常采用以下三種方法：1）對(duì)石英晶體振蕩器進(jìn)行直接調(diào)頻；2）采用自動(dòng)頻率控制電路；3）利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。晶體振蕩器有兩種類型：1）工作在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率上，晶體等效為一個(gè)短路元件，起著選頻的作用。2）工作于晶體的串聯(lián)與并聯(lián)諧振頻率之間，晶體等效為一個(gè)高品質(zhì)因數(shù)的電感元件，作為振蕩回路元件之一。通常是利用變?nèi)荻O管控制后一種晶體振蕩器的振蕩頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。晶體管振蕩器直接調(diào)頻變?nèi)荻O管接入振蕩回路有兩種方式：1）與石英晶體相串聯(lián)2）與石英晶體相并聯(lián)無(wú)論哪一種接入方式，當(dāng)變?nèi)荻O管的結(jié)電容發(fā)生變化時(shí)，都引起晶體的等效電抗發(fā)生變化。晶體管振蕩器直接調(diào)頻在變?nèi)荻O管與石英晶體相串聯(lián)的情況下，變?nèi)荻O管結(jié)電容的變化，主要是使晶體串聯(lián)諧振頻率fq發(fā)生變化，從而引起石英晶體的等效電抗大小變化。圖(a)當(dāng)變?nèi)荻O管與石英晶體相并聯(lián)時(shí)，變?nèi)荻O管結(jié)電容的變化，主要是使晶體的并聯(lián)諧振頻率fp發(fā)生變化，這也會(huì)引起石英晶體的等效電抗大小變化。圖(b)晶體管振蕩器直接調(diào)頻變?nèi)荻O管與石英晶體連接方式與電抗曲線：圖(a)為電抗曲線；圖(b)為電納曲線。晶體管振蕩器直接調(diào)頻如果用調(diào)制信號(hào)控制變?nèi)荻O管的結(jié)電容，由于石英晶體等效電抗（應(yīng)用處在fq與fp之間的感抗Xq）的大小也受到控制，因而亦使振蕩頻率受到調(diào)制信號(hào)的控制，即獲得了調(diào)頻信號(hào)。當(dāng)所產(chǎn)生的最大相對(duì)頻移很小，約有10-4數(shù)量級(jí)。變?nèi)荻O管與石英晶體并聯(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)重影響調(diào)頻信號(hào)中心頻率的穩(wěn)定度。晶體管振蕩器直接調(diào)頻應(yīng)用較廣泛的是變?nèi)荻O管與石英晶體相串聯(lián)方式。圖10.5.2是對(duì)皮爾斯晶體振蕩器進(jìn)行頻率調(diào)制的典型電路。當(dāng)調(diào)制信號(hào)使變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容變化時(shí)，晶體振蕩器的振蕩頻率就受到調(diào)制。晶體管振蕩器直接調(diào)頻10.5.2晶體振蕩器直接調(diào)頻電路皮爾斯晶體振蕩器高頻扼流圈對(duì)晶體振蕩器進(jìn)行調(diào)頻時(shí)，由于振蕩回路中引入了變?nèi)荻O管，因此頻率穩(wěn)定度相對(duì)于不調(diào)頻的晶體振蕩器有所降低。一般其短期頻率穩(wěn)定度達(dá)到10-6數(shù)量級(jí)，長(zhǎng)期穩(wěn)定度達(dá)到10-5數(shù)量級(jí)。晶體管振蕩器直接調(diào)頻10.7間接調(diào)頻電路為了提高直接調(diào)頻時(shí)中心頻率的穩(wěn)定度，必須采取一些措施。在這些措施中，晶體振蕩器直接調(diào)頻的穩(wěn)定度依然比不上調(diào)頻的晶體振蕩器，而且其相對(duì)頻移太?。蛔詣?dòng)頻率控制系統(tǒng)和鎖相環(huán)路穩(wěn)頻，雖然不會(huì)減小頻移，但電路復(fù)雜程度高。因此間接調(diào)頻時(shí)提高中心頻率穩(wěn)定度的一種較簡(jiǎn)便而有效的方法。間接調(diào)頻就是借助調(diào)相來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。間接調(diào)頻能得到很高頻率穩(wěn)定度的主要原因是：1）采用穩(wěn)定度很高的振蕩器作為主振蕩器；2）調(diào)制不在主振器進(jìn)行，在其后的某一級(jí)放大器中完成。具體說(shuō)就是在放大器中用積分后的調(diào)制信號(hào)對(duì)主振器送來(lái)的載波振蕩進(jìn)行調(diào)相。用這種方法得到就是由調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻的調(diào)頻波。中心頻率的穩(wěn)定度就等于主振器的頻率穩(wěn)定度。間接調(diào)頻電路調(diào)相的方法通常調(diào)相方法有三類：1）用調(diào)制信號(hào)控制諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)中的電抗荷或電阻元件以實(shí)現(xiàn)調(diào)相；2）矢量合成法調(diào)相；3）脈沖調(diào)相。間接調(diào)頻電路1、諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相方法a、利用諧振回路調(diào)相當(dāng)放大器的負(fù)載回路調(diào)諧時(shí)，放大器的輸出電壓與輸入電壓反相。設(shè)負(fù)載回路電容在調(diào)制信號(hào)(t)=Vf(t)控制下變化了C，且C與(t)成線性關(guān)系，即若間接調(diào)頻電路C0是回路初試電容，則回路相對(duì)失諧為：由于回路失諧，輸出電壓就產(chǎn)生一個(gè)附加的相位移，它與失諧的關(guān)系為若

，則上式可以近似寫(xiě)為：間接調(diào)頻電路將回路相對(duì)失諧與C表達(dá)失代入上式，則得：上式說(shuō)明，在滿足/6與C/C0

<<1兩個(gè)條件時(shí)，附加相移與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系。但這種調(diào)相方法只能產(chǎn)生/6以下的最大相移，即最大調(diào)制指數(shù)為間接調(diào)頻電路b、利用移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相圖10.7.1所示是一個(gè)RC移相網(wǎng)絡(luò)，載波電壓經(jīng)倒相器T，在集電極上得到–

，于是加在移相網(wǎng)絡(luò)RC上的電壓為：間接調(diào)頻電路圖10.7.1RC移相網(wǎng)絡(luò)圖10.7.2為電壓相移矢量圖。輸出電壓等于與的矢量和，它相對(duì)于的相移為+。由矢量圖可以求出當(dāng)/6時(shí)，上式可以近似為：間接調(diào)頻電路圖10.7.2RC移相網(wǎng)絡(luò)矢量圖由上式可知，當(dāng)/6時(shí)，

與C或R均成反比例關(guān)系。若調(diào)制信號(hào)電壓也與C或R均成反比例關(guān)系，則與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即能夠?qū)崿F(xiàn)線性調(diào)相。變?nèi)荻O管PN結(jié)電容Cj

或在一定范圍內(nèi)可與反向偏置電壓R近似成線性關(guān)系。因此，若將調(diào)制信號(hào)加于變?nèi)荻O管，則可用變?nèi)荻O管代替圖10.7.1中的C。這就構(gòu)成了變?nèi)荻O管控制移相網(wǎng)絡(luò)的電抗以實(shí)現(xiàn)調(diào)相的電路。間接調(diào)頻電路2、矢量合成調(diào)相法[阿姆斯特朗法]將調(diào)相波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式展開(kāi)，并以Ap代表kp，即得若最大相移很小，例如設(shè)，則上式可近似寫(xiě)成：間接調(diào)頻電路上式說(shuō)明，調(diào)相波在調(diào)制指數(shù)小于0.5rad時(shí)，可以認(rèn)為是兩個(gè)信號(hào)疊加而成：一個(gè)是載波振蕩A0cos0t，另一個(gè)是載波被抑制的雙邊帶調(diào)幅波-A0Ap(t)sin0t，二者的相位差為/2

。右圖是它們的矢量圖。圖中矢量代表A0cos0t，

代表-A0Ap(t)sin0t，代表間接調(diào)頻電路間接調(diào)頻電路矢量與互相垂直，的長(zhǎng)度受到(t)的調(diào)制。顯然，合成矢量的長(zhǎng)度以及它與之間的相角也受到調(diào)制信號(hào)(t)的控制，即代表一個(gè)調(diào)相調(diào)幅波。寄生調(diào)幅可以用限幅的辦法去掉。主振器移相器乘法器加法器放大器增益間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)調(diào)制指數(shù)小m<=0.5如最低調(diào)制頻率為100Hz，最大頻移為50Hz調(diào)頻廣播要求最大頻移為75kHz為了使頻偏加大到所需的數(shù)值，常采用倍頻的方法倍頻后載頻也加倍，為了得到所需要的中心頻率，還需采用混頻的方法。倍頻可分散進(jìn)行間接調(diào)頻電路圖10.7.4調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)框圖

間接調(diào)頻電路10.8調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法調(diào)相信號(hào)的解調(diào)方法調(diào)相信號(hào)的解調(diào)叫做相位檢波，簡(jiǎn)稱鑒相。它是將調(diào)相信號(hào)的相位[ct+mpf(t)]與載波的相位ct相減，取出它們的相位差mpf(t)，從而實(shí)現(xiàn)相位檢波。在無(wú)線電技術(shù)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要把兩個(gè)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，以判斷它們相位相關(guān)的程度或利用它們的相位差(又稱相位誤差)去實(shí)現(xiàn)控制。在相位控制系統(tǒng)中(簡(jiǎn)稱鎖相系統(tǒng))，鑒相器是必不可少的部件，所以相位檢波應(yīng)用非常廣泛。相位檢波可以用圖10.8.1所示的框圖描述。輸入信號(hào)1的相位1，輸入信號(hào)2的相位2，在相位相減電路中相減得到相位差e=1-2；再經(jīng)放大器放大，輸出電壓o=ke。因此，又可以把相位檢波電路看成是相位/電壓變換器。輸入的是相位信號(hào)，輸出的是電壓。調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法q1－qe=q1－q2×kq2o=kqe圖10.8.1相位檢波器框圖模擬的相位檢波方法相位的減法運(yùn)算，在時(shí)域就是信號(hào)的相乘運(yùn)算，所以相位檢波也有兩種形式：一種是乘積型相位檢波，另一種是疊加型相位檢波，如圖10.8.2所示。它們的框圖與同步檢波的兩種形式?jīng)]什么區(qū)別，原理也基本相同，但具體的應(yīng)用條件有所不同。在此僅就不同之處加以說(shuō)明。調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法圖10.8.2模擬相位檢波框圖

(a)乘積型；(b)疊加型調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法乘積型相位檢波(乘積型鑒相)。為了能夠正確地鑒別兩個(gè)輸入信號(hào)相位的超前和滯后關(guān)系，兩個(gè)輸入信號(hào)必須有/2的固定相差。即輸入信號(hào)

s=Vsmsin(st

+1)

本地信號(hào)1=V1mcos(st+2)

則圖10.8.2(a)所示乘積型鑒相電路的輸出電壓為調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法它是e的奇函數(shù)。e>0時(shí)，o>0，說(shuō)明s超前1；e<0時(shí)，o<0，說(shuō)明s滯后1。輸出電壓o與e的關(guān)系曲線叫鑒相特性。乘積型鑒相的鑒相特性曲線為正弦形鑒相特性，如圖10.8.3所示。在|e|/6時(shí)，在此范圍內(nèi)，o與e的關(guān)系可近似為線性關(guān)系，對(duì)應(yīng)的e變化范圍稱為線性鑒相范圍。乘積型鑒相的線性鑒相范圍是/6

(或?yàn)?3)。調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法圖10.8.3鑒相特性p2－p2qe0最大鑒相范圍o調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法此外，為了衡量輸出電壓o對(duì)誤差相位e的靈敏程度，還要定義一個(gè)參量叫鑒相靈敏度或鑒相跨導(dǎo)，用Sp表示。它的定義是乘積型鑒相的調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法疊加型鑒相為了正確判別兩個(gè)信號(hào)的相位超前與滯后，輸入的兩個(gè)信號(hào)間要有固定的/2相差。為了減少失真，輸入的兩個(gè)信號(hào)的大小應(yīng)相差較大，即必須滿足s>>1或1>>s的條件。若s(t)=Vsmsin(st

+1)，1=V1mcos(st+2)，且V1m>>Vsm，則從疊加型同步檢波的原理可導(dǎo)出由于D=Vsm/V1m<<1，所以調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)方法調(diào)頻信號(hào)解調(diào)又稱為頻率檢波，簡(jiǎn)稱鑒頻。它是把調(diào)頻信號(hào)的頻率(t)=ct+(t)與載波頻率c比較，得到頻差(t)=mf(t)，從而實(shí)現(xiàn)頻率檢波。在無(wú)線電技術(shù)中，經(jīng)常遇到把兩個(gè)信號(hào)的頻率進(jìn)行比較，以判斷兩個(gè)信號(hào)頻率的異同，或用它們的頻率差實(shí)現(xiàn)頻率的控制。在頻率控制系統(tǒng)中，頻率檢波電路是必不可少的部件。頻率檢波框圖可以用圖10.8.6表示。調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法圖10.8.6頻率檢波框圖w1－×kw2o=kDwDw=w1－w2調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法利用線性網(wǎng)絡(luò)變換方法實(shí)現(xiàn)頻率檢波的兩種形式：(1)將調(diào)頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)幅頻特性為線性的線性網(wǎng)絡(luò)，使它變成調(diào)頻/調(diào)幅信號(hào)，其振幅的變化正比于頻率的變化；之后再用包絡(luò)檢波的方法取出調(diào)制信號(hào)。由于這種網(wǎng)絡(luò)可以把頻率的變化轉(zhuǎn)化為振幅的變化，所以稱它為頻率-振幅變換網(wǎng)絡(luò)。調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法圖10.8.8斜率鑒頻框圖及頻率振幅轉(zhuǎn)換

(a)框圖；(b)頻率振幅轉(zhuǎn)換線性幅頻特性網(wǎng)絡(luò)H(w)ejj(w)FMu1kd包絡(luò)檢波o(a)A0A0wwCwCwDw(t)H(w)kDwmtwCtwA0＋kDw(t)j(w)j0(b)調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法(2)把調(diào)頻信號(hào)通過(guò)線性相頻特性網(wǎng)絡(luò)，使其變換成調(diào)頻/調(diào)相信號(hào)；附加的相位變化正比于頻率變化，之后通過(guò)相位檢波方法實(shí)現(xiàn)頻率檢波，把這種方法叫做相位鑒頻法。由于這種網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)頻率-相位的轉(zhuǎn)換，所以把它叫做頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。在似穩(wěn)態(tài)條件下，線性變換網(wǎng)絡(luò)的輸出可認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)輸出。若相位檢波電路具有線性鑒相特性時(shí)，輸出電壓調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法圖10.8。10相位鑒頻框圖及頻率相位轉(zhuǎn)換(a)原理框圖；(b)相頻特性和幅頻特性

線性相頻特性網(wǎng)絡(luò)FMFM/PM相位檢波o(a)A0wwCwCwDw(t)H(w)kDwmtwCtwDj(t)=＋kDw(t)j(w)(b)H(w

)ejj(w)p2p2p2調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法描述各種鑒頻方法質(zhì)量好壞的指標(biāo)主要有：鑒頻特性、鑒頻范圍、鑒頻靈敏度(或鑒頻跨導(dǎo))。鑒頻特性是輸出電壓o與輸入信號(hào)頻差之間的關(guān)系曲線。鑒頻特性線性越好，線性鑒頻范圍越寬，這種鑒頻方法越好。鑒頻靈敏度Sf是描述輸出電壓o對(duì)頻差靈敏程度。它的定義是調(diào)角信號(hào)的解調(diào)方法10.9斜率式鑒頻電路限幅電路限幅電路可分為兩類：一類稱為硬限幅電路，另一類稱為軟限幅電路或動(dòng)態(tài)限幅電路。1.硬限幅電路硬限幅電路的理想限幅特性如圖10.9.1所示。其表示式為理想硬限幅器具有放大和限幅的雙重功能。放大量為無(wú)窮大，限幅是瞬時(shí)完成的。這種理想限幅特性很難實(shí)現(xiàn)。實(shí)際的硬限幅電路的限幅特性如圖10.9.2所示。為了使這種限幅器能近似成理想硬限幅器，通常在限幅前把輸入信號(hào)幅度放大到足夠高的電平值，這樣圖10.9.2就具有與圖10.9.1近似的限幅效果。由于這種限幅器能瞬時(shí)地把超過(guò)限幅電平的部分限幅掉，故稱為硬限幅器或瞬時(shí)限幅器。斜率鑒頻電路圖10.9.1理想限幅特性0E－Eo(t)i(t)斜率鑒頻電路0＋E－Eo(t)i(t)圖10.9.2實(shí)際硬限幅特性常用的硬限幅器是二極管限幅電路，如圖10.9.3(a)所示，圖10.9.3(b)是這種限幅器的限幅特性。圖10.9.3雙二極管硬限幅器斜率鑒頻電路2.軟限幅電路圖10.9.4所示的差分放大器是一個(gè)軟限幅電路。當(dāng)輸入電壓幅度遠(yuǎn)大于熱電壓UT(三極管常溫下為26mV)時(shí)，差分放大器工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，集電極電流iC2是一個(gè)調(diào)頻方波。V2管集電極負(fù)載為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振回路，當(dāng)它調(diào)諧于載波中心頻率，帶寬大于調(diào)頻信號(hào)帶寬時(shí)，濾除其他諧波分量，在回路兩端得到的就是一個(gè)幅度恒定的調(diào)頻正弦波信號(hào)。斜率鑒頻電路由于這種方法是通過(guò)差分放大器大信號(hào)狀態(tài)工作而實(shí)現(xiàn)限幅的，所以稱它為軟限幅或動(dòng)態(tài)限幅，也有的稱它為振幅限幅。斜率鑒頻電路圖10.9.4差分振幅限幅器斜率式鑒頻器是利用諧振回路的幅度-頻率特性，將輸入的調(diào)頻波變成幅度隨調(diào)頻波瞬時(shí)頻率變化的調(diào)幅-調(diào)頻波，再利用包絡(luò)檢波器將原調(diào)制信號(hào)解調(diào)出來(lái)。斜率式鑒頻器原理電路如圖10.9.5所示：斜率鑒頻電路圖10.9.5斜率式鑒頻器原理電路LC振蕩回路的幅度-頻率特性如下圖所示。f0為L(zhǎng)C振蕩回路的諧振頻率；fin為輸入調(diào)頻波中心頻率，且f0

fin，適當(dāng)選取頻偏大小，并使fin位于諧振曲線直線部分的中心點(diǎn)處。斜率鑒頻電路圖10.9.6LC振蕩回路的幅度-頻率特性當(dāng)調(diào)制信號(hào)(t)

0時(shí)，調(diào)頻波瞬時(shí)頻偏f

(t)

0

。1）若(t)

f

(t)

調(diào)頻波瞬時(shí)頻率[fin+f

(t)]=f

V2，即頻偏增加，波形變密時(shí)，V2幅度增大。若調(diào)制信號(hào)電壓為最大值，(t)=V時(shí)，調(diào)頻波瞬時(shí)頻偏也達(dá)到最大值，f

(t)=f

。這時(shí)調(diào)頻波瞬時(shí)頻率達(dá)到最高，f=fmax=fin+f

(t)，對(duì)應(yīng)諧振回路電壓幅度達(dá)到最大值。V2=V2max，即頻偏最大，波形最密，V2幅度增最大。斜率鑒頻電路2）若(t)

f

(t)

調(diào)頻波瞬時(shí)頻率[fin+f

(t)]=f

V2，即頻偏減小，波形變疏時(shí)，V2幅度減小。若調(diào)制信號(hào)電壓為最小值，(t)=-V時(shí)，調(diào)頻波瞬時(shí)頻偏也達(dá)到最小值，f

(t)=-f

。這時(shí)調(diào)頻波瞬時(shí)頻率達(dá)到最低，f=fmin=fin-f

(t)，對(duì)應(yīng)諧振回路電壓幅度達(dá)到最小值，即V2=V2min，即頻偏最小，波形最疏時(shí)，V2幅度增最小。斜率鑒頻電路通過(guò)上述分析可以看出，當(dāng)調(diào)制信號(hào)(t)f

(t)

調(diào)頻波瞬時(shí)頻率[fin+f

(t)]=f

V2

，所以諧振回路兩端電壓V2是一個(gè)幅度隨調(diào)頻波瞬時(shí)頻率變化的調(diào)幅-調(diào)頻波，其包絡(luò)反映了原調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，利用包絡(luò)檢波器將包絡(luò)解調(diào)出來(lái)，還原成原調(diào)制信號(hào)的本來(lái)面目。斜率鑒頻電路斜率鑒頻器將輸入的調(diào)頻波變成調(diào)幅-調(diào)頻波，是利用了單調(diào)諧回路的幅度-頻率特性實(shí)現(xiàn)的，如圖10.9.7所示。斜率鑒頻電路t0tt圖10.9.7輸入的調(diào)頻波變成調(diào)幅-調(diào)頻波由于單調(diào)諧回路的諧振曲線線性范圍比較窄，所以當(dāng)調(diào)頻波頻偏較大時(shí)，就會(huì)超出諧振曲線的線性范圍，從而產(chǎn)生非線性失真。因此，這種斜率式鑒頻器電路只適用于一般要求的調(diào)頻接收機(jī)。斜率鑒頻電路10.10相位鑒頻器相位鑒頻器相位鑒頻器是根據(jù)第一類鑒頻方法，利用諧振回路的相位-頻率特性，將輸入的調(diào)頻波變成幅度隨調(diào)頻波瞬時(shí)頻率變化的調(diào)幅-調(diào)頻波，再利用包絡(luò)檢波器解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)。圖10.10.1是電感耦合相位鑒頻器原理電路圖。輸入電路的初級(jí)回路C1、L1與次級(jí)回路C2、L2均調(diào)諧于調(diào)頻波中心頻率f0。它們完成波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)頻波（即調(diào)幅-調(diào)頻波）。相位鑒頻器初級(jí)回路電流經(jīng)互感耦合，在次級(jí)回路兩端感應(yīng)產(chǎn)生次級(jí)回路電壓。由圖可看出，加在兩個(gè)振幅檢波器的輸入信號(hào)分別為：這樣每個(gè)檢波器上均加有兩個(gè)電壓，即和。不過(guò)一個(gè)檢波器的輸入是它們之和，另一個(gè)則是它們之差。相位鑒頻器值得注意的是，只要處在耦合回路的通頻帶范圍之內(nèi)，當(dāng)調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率變化時(shí)，無(wú)論是還是它們的振幅都是保持恒定的。但是它們之間的相位關(guān)系隨頻率而發(fā)生變化。與之間相位差分析：假定：1）初、次級(jí)回路的品質(zhì)因數(shù)均較高；

2）初、次級(jí)回路之間的互感耦合較弱。相位鑒頻器如此，在估算初級(jí)回路電流時(shí)，就不必考慮初級(jí)回路自身的損耗電阻和從次級(jí)反射到初級(jí)的損耗電阻。于是可以近似地得到所示等效電路，在圖10.10.2中：初級(jí)電流在次級(jí)回路中感應(yīng)產(chǎn)生串聯(lián)電動(dòng)勢(shì)為：其正、負(fù)號(hào)取決于初、次級(jí)線圈繞向。相位鑒頻器現(xiàn)在假設(shè)線圈的繞向使該式取負(fù)號(hào)。將線圈電流代入串聯(lián)電動(dòng)勢(shì)，得：次級(jí)回路電壓可以根據(jù)圖10.10.2所示的等效電路求出：

式中是次級(jí)回路總電抗，可負(fù)可正，還可為零。主要取決于信號(hào)頻率。相位鑒頻器從上式可以看出，當(dāng)信號(hào)頻率fin等于中心頻率f0（回路諧振頻率）時(shí)，X2=0，于是該式表明，次級(jí)回路電壓比初級(jí)回路電壓超前。相位鑒頻器當(dāng)信號(hào)頻率fin高于中心頻率f0時(shí)，，即X2>0。這時(shí)次級(jí)回路總阻抗為：式中，于是，該式表明，當(dāng)信號(hào)頻率高于中心頻率時(shí)，次級(jí)回路電壓超前于初次級(jí)回路電壓一個(gè)小于的角度相位鑒頻器相位鑒頻器當(dāng)信號(hào)頻率fin低于中心頻率f0時(shí)，，即X2<0。這時(shí)次級(jí)回路總阻抗為：式中，于是，該式表明，當(dāng)信號(hào)頻率低于中心頻率時(shí)，次級(jí)回路電壓超前于初次級(jí)回路電壓一個(gè)大于的角度次級(jí)回路電壓與初次級(jí)回路電壓之間的相位關(guān)系：超前于一個(gè)角度。這個(gè)角度可能是，可能大于，也可能小于，主要取決于信號(hào)頻率是等于、小于或大于中心頻率。正是由于這種相位關(guān)系與信號(hào)頻率有關(guān)，才導(dǎo)致兩個(gè)檢波器的輸入電壓的大小產(chǎn)生了差別。可以用矢量圖來(lái)說(shuō)明。相位鑒頻器1）當(dāng)fin=f0時(shí)，因?yàn)閂D1=VD2，所以Va’b’

=0；

圖10.10.32）當(dāng)fin>f0時(shí)，因?yàn)閂D1>VD2，所以Va’b’

>0；3）當(dāng)fin<f0時(shí)，因?yàn)閂D1=<VD2，所以Va’b’

<0。相位鑒頻器由于鑒頻器的輸出電壓等于兩個(gè)檢波器輸出電壓之差，而每個(gè)檢波器的輸出電壓正比于其輸入電壓的振幅VD1（或VD2），所以鑒頻器輸出電壓為：式中kd

為檢波器的電壓傳輸系數(shù)。相位鑒頻器因此，輸出電壓反映了輸入信號(hào)瞬時(shí)頻率的偏移f

，而f與原調(diào)制信號(hào)(t)成正比，即Va’b’與(t)成正比，亦即實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻波的解調(diào)。若將Va’b’與偏移f

之間的關(guān)系畫(huà)成曲線，便得到S形鑒頻特性曲線。1）在S形鑒頻特性曲線的中間部分，輸出電壓與瞬時(shí)頻移f之間近似成線性關(guān)系，f越大，輸出電壓越大；相位鑒頻器2）當(dāng)信號(hào)頻率偏離中心頻率越來(lái)越遠(yuǎn)，超過(guò)一定限度（f=fm）后，鑒頻器的輸出電壓又隨著頻移的的加大而下降。這種現(xiàn)象的主要原因是：當(dāng)頻率超過(guò)一定范圍以后，已超出了輸入回路的通頻帶，耦合回路的頻率響應(yīng)曲線的影響變得顯著起來(lái)，這就導(dǎo)致的大小也隨頻移的加大而下降，所以最后反而使鑒頻器的輸出電壓下降。S形鑒頻特性曲線線性區(qū)間兩邊的邊界對(duì)應(yīng)于耦合回路頻率響應(yīng)曲線通頻帶的兩個(gè)邊界點(diǎn)，即半功率點(diǎn)。相位鑒頻器相位鑒頻器相位鑒頻器回路參數(shù)選擇：

相位鑒頻器0.51234相位鑒頻器時(shí)，鑒頻特性曲線達(dá)到峰值點(diǎn)鑒頻特性的輸出電壓正比于回路諧振電阻電容耦合相位鑒頻器：下圖為電容耦合相位鑒頻器原理電路圖。相