第8章 调频与鉴频ppt课件.ppt

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1、8.2调频信号的产生8.2.1调频信号的性能指标1、调制特性的线形（压控特性)要求:压控特性的线性范围要宽2、调制灵敏度（压控灵敏度）其定义是调制特性原点的斜率。通常可用：表示3、载波中心频率的稳定度若不稳定，会引起失真，还会引起频带展宽，对邻近频道产生干扰4、振幅要恒定，寄生调幅要小。8.2.2直接调频与间接调频1、直接调频用调制信号直接线性地改变载波的瞬时频率，即用调制信号直接改变决定载波频率的电抗元件的参数，使调制之后的信号的瞬时频率随调制信号线性变化，电压/电抗载频产生直接调频的原理框图2、间接调频载波振荡器缓冲器调相器积分器8.4变

2、容二极管调频电路8.4.1变容二极管特性由调制信号控制振荡电路的电抗元件可实现调频。变容二极管是可以随外加电压变化的电容器件。uD=0时的结电容二极管的势垒电压约为0.7V：变容指数,随PN结杂质参杂浓度分布不同，分为：注意：为了减小振荡电路的损耗，变容二极管必须反偏8.4.2变容二极管接入振荡电路的一般方法根据C1、C2的取值，有三种等效电路（1）C1不接，C2较大（对高频视为短路）（2）当分布电容不可忽略，或接入并联电容以满足调制特性的某些要求时，必须考虑C1，若仍把C2视为短路，等效电路如下图。(3)当C2不够大，与CJ相同数量级时，等

3、效电路如下图。（4）电路分析①只考虑变容二极管的情况设静态工作点电流令称为电容调制度静态工作点的电容，即偏置电压为UQ时、变容二极管的电容（1）由（1）式，Cj受所调制，调制的规律决定于变容指数，调制深度决定于m静态工作点的振荡中心频率，即载波中心频率（2）将（2）式用幂级数（麦克劳林级数）展开，则：忽略3次方以上各项振荡器的振荡频率为：（3）令表示频率偏移中心频率偏移（相对频偏）为：由前面的（3）和（4）式，说明高频振荡频率成分中包含等高次项。引入了非线性失真。在m较小时，可忽略二次方以上各项：（5）式说明，为了减小非线性失真，取m较小为好

4、另一方面，再从调制灵敏度看电容调制度m的取值最大频偏：相应调制电压的变化量：m大一些好取多大为好？如果取，可以得到理想的状态。当时，由（2）式（6）没有非线性失真，没有中心频率偏移（稳定），随控制信号线性变化。结论：若取的管子，可加大m,增加频偏，而不影响线性②考虑C1的情况振荡频率：将（8）式代入（7）式：（9）将（9）式中括号部分用幂级数展开后：（10）（11）（12）令（13）由(10),(11),(12)式：（14）如果只取（14）式中的第1项，则：（15）最大相对频偏为（对应）：（16）（17）调制灵敏度：（18）讨论A:（18）式

5、是近似得到的由（14）式，存在非线性失真如何使失真最小？使每个高次谐波的系数均为0是不可能的，但，二次谐波项是主要的失真项。可令二次谐波系数等于0即令：解出：（19）讨论A：与第一种情况的结论一致，不接C1时，不失真条件是讨论B：所以，在实际电路中，不宜使C1的数值过大以免要求变容管的太大而无法实现。讨论C：由（19）式解出为负值。实际不存在这样的管子，必然要引起非线性失真。通常取对于接有C1的电路，应该选择的超突变结变容二极管例：给定调频电路的载频，谐振回路如下图所示。（1）若要求（2）如果要减小调制特性的非线性，应该选取什么样的管子？解（

6、1）：由（17）式（2）由不产生非线性失真的最小条件最好选的变容二极管③部分接入前面两种情况，变容二极管直接与L并联，能够得到较大的频偏。但是，在要求频偏较小的情况下，常将变容二极管串接一个不大的电容C2。目的：提高振荡器中心频率的稳定度对上式作两次近似：第一次近似：第二次近似：再利用求出：当时，第3次近似令该式说明：稳定，表明变容二极管对回路的影响小最大频偏：该式中假定从最大频偏来看：频率稳定以减小频偏为代价图8.25全部接入式变容二极管调频电路(a)电路图；(b)交流等效电路图8.25(a)是全部接入式变容二极管调频振荡器电路。变容二极

7、管的直流电压UQ从电位器R7上获得调制信号通过C3、L2馈入，L2是高频扼流圈。C1、C2、C4~C6~C12是高频滤波或隔直流电容，高频阻抗近似为零。R5是防止寄生振荡电阻。C5是输出耦合电容。L1和Cj构成LC并联振荡回路。其他部分为直流供电、稳压电路。由于变容二极管两端的回路接入系数为1，所以称其为全部接入式变容二极管调频电路。该电路的交流等效电路如图8.25(b)所示。它是一个电感回授式三点式振荡器。回路的电感L1与变容二极管并联，振荡器的工作频率近似等于回路的自然谐振频率。图8.27图8.27(a)示出的是部分接入式变容二极管调频电

8、路。图中，C3、C9、C10、C11都是高频滤波电容。R1、R4、R5是晶体管的直流偏置电阻。R6是自偏置电阻。R2、R3是变容二极管的静态偏置电阻，R7是变容二极