高频电子线路 教学课件 作者 杨霓清 - 副本5.1.ppt

《高频电子线路 教学课件 作者 杨霓清 - 副本5.1.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章角度调制与解调电路重点：1.调频波的基本特性（数学表达式，波形图，频谱图，频带宽度，）2．变容二极管直接调频电路的典型电路，工作原理及分析3．变容二极管调相——间接调频电路。4．鉴频的原理与实现方法。难点：1．调频与调相的区别。2．变容二极管直接调频电路。5.1角度调制信号的基本特性5.1.1角度调制信号的数学表达式1．调频、调相——统称调角调频（FM）：用调制信号去控制高频振荡频率，使高频振荡的瞬时频率随调制信号规律作线性变化的过程。调相（PM）：用调制信号去控制高频振荡相位，使高频振荡

2、的瞬时相位随调制信号规律作线性变化的过程。若为振幅调制（AM），则设：调制信号为载波信号为调幅波的数学表达式数，表示单位调制信号电压引起的载波振幅的变化量。不变。其中，为由调制电路决定的比例常FM：不变。PM：不变。1、抗干扰能力强2、FM广播音质好，但BW宽，波段内容纳的电台数小；主要用于超短波波段。如：调频广播：（88～108）MHz，BW=150KHZ。3．解决了电台拥挤，频率不够分配的问题。4．发射功率小。2．调角特点：(各种已调信号比较动画）一、调频波、调相波的一般表达式（一）、调频信

3、号调频（FrequencyModulation简称FM）：设高频载波调制信号为根据定义，FM波的瞬时角频率为：为中心角频率。式中为由调制电路确定的比例系数，单位是：rad/s.v表示单位电压引起的角频率的变化量。调频波的一般表达式：FM波的瞬时相位为：调频波的瞬时角频偏由上分析知：瞬时相位偏移的积分最大角频偏最大相偏（调频波相位变化的最大值）（二）、调相（PhaseModulation简称PM）设高频载波为调制信号为由定义知：调相信号的瞬时相位瞬时角频率式中为由调制电路确定的比例系数，单位是ra

4、d/v，表示单位电压引起的相位变化量。调相波的一般表达式：调相信号的瞬时相位偏移：瞬时角频偏：最大相偏：（调相波相位变化的最大值）最大角频偏：由上分析知：二、单音频信号调制时调频波、调相波的数学表达式调制信号为单音频信号时，对进行调频，调相。设可分别写出调频波和调相波的数学表达式。1.调频（FM）时其中为最大角频偏其中为最大相位偏移，称为调频波的“调频指数”。瞬时角频率瞬时相位于是得到调频波的数学表达式结论：(1)(2)2.调相（PM）时其中为最大相位偏移，称为调相波的“调相指数”。其中于是得到

5、调相波的数学表达式结论：（1）（2）三、调频波、调相波的时域波形设，对进行调频和调相，所得到的、及、波形如图5.1.1所示。图5.1.1单音频调制时调频波、调相波波形（a）调频波（b）调相波（动画）图5.1.2三角波调制时调频波、调相波波形（a）调频波（b）调相波当为三角波时，对进行调制，得到的、及、波形如图5.1.2所示。四、小结1、单音调制的调频波和调相波的表达式均可用和来描述。为载波角频率，即瞬时角频率变化的平均值；其中为调制信号的角频率，表示瞬时频率变化快慢的的程度。为最大角频偏，表示瞬

6、时角频率偏离中心频率的最大值。（或）以及定义截然不同的三个角频率参数、、2、单音调制时两种调制波的和均为简谐波，但是它们的最大角频偏和调频指数（或调相指数）随和变化规律不同，如图5.1.3所示图5.1.3一定时，和（或）随变化的曲线（动画）3、通式：或其中，例5.1.1有一正弦调制信号，频率为300～3400Hz，调制信号中各频率分量的振幅相同，调频时最大频偏；调相时最大相移rad。的最大范围和调相时最大频偏试求调频时调制指数的变化范围。所以显然，且大于1。不变；变化时，解：在调频时，因为与无关

7、，当F（）而所以显然调相时，随着F（）的变化，会产生很大的变化。而调相时，因为与无关，当F（）变化时，不变；5.1.2调角信号的频谱由于在为单频率信号时和相似；瞬时相偏和无本质区别，所以，可将单频率调制时的调角信号（调频、调相信号）写成统一的表达式：其中M代替或，因而调频、调相信号具有相似的频谱。式中是的周期性函数，其傅立叶级数展开式为：式中是以M为参数的n阶第一类贝塞尔函数，随M的变化曲线如图5.1.4所示。图5.1.4贝塞尔函数曲线具有下列性质（1）随着的增加近似周期性地变化，且其峰值下降；

8、（2）（3）（4）对于某些固定的，有如下近似关系当时，于是代入调角信号表达式得：其傅立叶级数展开式为：+++……由上式得到中包含的成分：载频：振幅：第一对边频：振幅：第二对边频：振幅：振幅：第n对边频：结论：调角波的特点（1）单频率调制的调角波，有无穷多对边频分量，对称的分布在载频两边，各频率分量的间隔为F。所以FM，PM实现的是调制信号频谱的非线性搬移。（2）各边频分量振幅为，由对应的贝塞尔函数确定。奇数次分量上下边频振幅相等，相位相反；偶数次分量上下边频振幅相等，相位相同。调角波的频谱结构与