电子线路非线性部分第五版第五章ppt课件.ppt

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1、第五章角度调制与解调电路5.1角度调制信号的基本特性5.1.1调频信号和调相信号调相信号：瞬时角频率：在调相信号中，叠加在ωct上的附加相角按调制信号规律变化，而叠加在ωc的瞬时角频率Δω(t)则按调制信号的时间导数值规律变化。调频信号:总瞬时相角:在调频信号中，叠加在ωc上的瞬时角频率按调制信号规律变化，而叠加在ωct上的瞬时相角则按调制信号的时间积分值规律变化。单音调制信号：单音调制时的调频信号：单音调制时的调相信号：最大角频偏：调频指数：最大角频偏：调相指数：单音调制波形：调频信号调相信号5.1.2调角信号的频谱单音调制的调频信号：的傅里叶级数展开式：可见，单音调制时调频信号的频谱

2、由载波分量和无数对边频分量所组成。其中，n为奇数的上、下边频分量的振幅相等，极性相反；而n为偶数的上、下边频分量的振幅相等，极性相同。而且载波分量和各边频分量的振幅均随Mf而变化，特别当Mf=2.40，5.52，8.65，…时，载波分量振幅等于零；而当Mf为某些其它特定值时，又可使某些边频分量振幅等于零调频波的傅里叶级数展开式：Jn(Mf)随Mf变化的曲线调频信号频谱5.1.3调角信号的频谱宽度如果忽略振幅小于εVm(ε某一规定的小值)的边频分量，则调角信号实际占据的有效频谱宽度是有限的,其值为L为有效的上边频（或下边频）分量的数目，F为调制频率。卡森（Carson）公式:BWCR介于B

3、W0.1和BW0.01之间，但比较接近于BW0.1L随M的变化特性:调频和调相是两种幅度Vm恒定的已调信号，它们的平均功率Pav仅取决于Vm，而与Mf（或Mp）无关。正是由于这些特点，在构成发射机时可以采用高效率的丙类谐振功率放大器将它放大到所需的发射功率，而在接收这些已调信号时将呈现出很强的抗干扰能力。调频和调相均是由无限频谱分量组成的已调信号，它不像振幅调制信号那样，具有确定的频谱宽度。工程上，都是根据要求规定一个准则，用来确定有效的频谱宽度，且其值与M的大小密切相关。调频和调相均为频谱非线性变换的已调信号，因此，理论上，它们的调制与解调电路都不能采用相乘器和相应滤波器所组成的电路模

4、型来实现，而必须根据它们的固有特点，提出相应的实现方法。不过，工程上，在作某些近似后，相乘器仍可作为电路的主要器件。5.1.4小结5.2调频电路5.2.1调频电路概述、直接调频和间接调频1、直接调频调频信号的基本特点是它的瞬时频率按调制信号规律变化，因而，一种最容易想到的方法是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规律。通常将这种直接调变振荡器频率的方法称为直接调频法。2、间接调频根据调频与调相的内在联系，将调制信号进行积分，用其值进行调相，便得到所需的调频信号。通常将这种通过调相实现调频的方法称为间接调频。间接调频电路组成方框二、调频电路性能要求调制电压范围

5、内调制特性线性度要高，否则将产生非线性失真。非线性失真系数：调频电路的调频特性5.2.2直接调频电路一、在正弦振荡器中实现直接调频1、变容管全部接入,式中,式中则有，原理电路和归一化调频特性2、变容管部分接入回路总电容：调频特性方程：接入C1或C2后ω(x)随x的变化曲线原理电路3、电路组成变容管及其控制电路接入振荡回路的原理电路（a）原理电路（b）高频通路（c）直流和调制频率通路140MHz变容管直接调频电路90MHz直接调频电路及其高频通路（a)直接调频电路(b)高频通路晶体振荡器的变容管直接调频电路二、在张弛振荡器中实现直接调频张弛振荡器，它的振荡频率取决于电路中的充放电速度。因此

6、，用调制信号去控制电容的充放电电流，就可控制张弛振荡器的振荡频率。按这种原理工作的直接调频电路有调频方波发生器、调频三角波发生器等。这些调频非正弦波必须进一步通过滤波器或波形变换器才能变成调频正弦波。张弛振荡器直接调频电路(MC1658集成压控振荡器)5.2.3间接调频电路─调相电路一、矢量合成法调相电路单音调制时的调相信号：当Mp<π/12时，上式可简化为矢量合成模型和原理：二、可变相移法调相电路可变移相法调相电路的实现模型变容管调相原理电路变容管调相电路(a)实用电路(b)高频通路(c)调制频率通路三、可变时延法调相电路实现模型脉冲调相电路组成方框脉冲调相电路各组成部分的波形图脉冲调

7、相电路：图中脉冲发生器的输出脉冲就是时延受调制信号电压调变的调相脉冲，将该调相脉冲通过滤波器，取出其基波或某一次谐波分量，就可得到相移受调制信号控制的调相正弦波。四、间接与直接调频电路性能上的差别两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调制特性非线性限制的参数是间接调频电路为最大绝对频偏m，而直接调频电路为最大相对频偏（m/c）。因此，增大c，可以增大直接调频电路中的m，而对间接调频电路中的m却无济于事。反之，减小