角度调制与解调第6章

1、 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调制方式的比较调制方式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 6.16.1概述概述 1.非线性调制非线性调制 任何一个简谐信号，总是由振幅、频率和相位三个基本任何一个简谐信号，总是由振幅、频率和相位三个基本 参数来描述的。参数来描述的。 线性调制线性调制频谱的线性搬移（调幅）频谱的线性搬移（调幅） 非线性调制非线性调制：频率调制：频率调制

2、相位调制相位调制 2.非线性调制中，瞬时频率和瞬时相位之间的关系非线性调制中，瞬时频率和瞬时相位之间的关系 设载波设载波 ，调制后，调制后 瞬时频率瞬时频率 瞬时相位瞬时相位 )(cos)cos()( mcmc tUtUtu dt td t )( )( dttt)()( 瞬时相位是瞬时频率的积分瞬时相位是瞬时频率的积分 瞬时频率是瞬时相位的导数瞬时频率是瞬时相位的导数 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调

3、制方式的比较调制方式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.2.16.2.1调频及其数学表达式调频及其数学表达式 1.1.定义定义 载波信号的瞬时频率随调制信号线性变化。载波信号的瞬时频率随调制信号线性变化。 Kf调频系数，是一个由调频电路决定的常数。调频系数，是一个由调频电路决定的常数。 瞬时相位瞬时相位 调频信号的数学表达式调频信号的数学表达式 )()(:FM fc tuKt dttuKtdttt)()()( fc )(cos)( fcmFM dttuKtUtu )( c t 2. 2.参数参数 角频率的最大偏移（角频率的

4、最大偏移（最大频偏最大频偏） 调频指数调频指数（最大相移最大相移） maxfmax | )(| )(|tuKt maxfmaxf |)(| )(| dttuKtm 6.2.26.2.2调相及其数学表达式调相及其数学表达式 1. 1.定义定义 载波信号的瞬时相位随调制信号线性变化。载波信号的瞬时相位随调制信号线性变化。 Kp调相系数，取决于调相电路。调相系数，取决于调相电路。 瞬时频率瞬时频率 调相信号的数学表达式调相信号的数学表达式 2.2.参数参数 角频率的最大偏移（角频率的最大偏移（最大频偏最大频偏） 调相指数调相指数（最大相移最大相移） )()(:PM pc tuKtt dt tdu K

5、 dt td t )()( )( pc )(cos)( pcmPM tuKtUtu maxpmax | )( | )(| dt tdu Kt maxpmaxp | )(| )(|tuKtm )( c tt 表表6 61 1 调频信号和调相信号比较（调频信号和调相信号比较（单音调制单音调制） 调频信号调频信号调相信号调相信号 瞬时频率瞬时频率 瞬时相位瞬时相位 最大频偏最大频偏 最大相移最大相移 数学表达式数学表达式 )()( fc tuKt dt tdu Kt )( )( pc )()( pc tuKtt dttuKtt)()( fc mf UK mpp UKm f m sincos fcm

6、tmtU coscos pcm tmtU 单音调制时的调频和调相信号波形单音调制时的调频和调相信号波形 )(tu )(t )(t )(t )( c tu t t tt t t t c c )( PM tu)( FM tu 课堂练习课堂练习 1. 1.调角波调角波 ，试，试 确定：确定： 最大频偏；最大频偏；最大相移；最大相移；能否确定这是能否确定这是FM波或是波或是 PM波？波？ 2.2.调角波调角波 ，试求它的，试求它的 、 的表达式。如果它是的表达式。如果它是调频波调频波或或调相波调相波，试问，它们相，试问，它们相 应的调制电压各为多少？应的调制电压各为多少？（设调频、调相系数（设调频、调

7、相系数Kf，Kp已知）已知） )V)(102cos10102cos(10)( 36 tttu )cos()( 2 1cm tAtUtu )(t )(t 6.2.36.2.3调角波的频谱与有效频带宽度调角波的频谱与有效频带宽度 讨论单音调制的情况讨论单音调制的情况 1.1.窄带调频（窄带调频（NBFM）：）：mf1 其中，其中， 这里，这里，Jn(mf)是以是以mf为参数的为参数的n阶第一类贝塞尔函数阶第一类贝塞尔函数，其其 值有曲线和函数表可查。值有曲线和函数表可查。 )sinsin(sin)sincos(cos)( fcfcmFM tmttmtUtu tm tmmtm 4cos)(J2 2c

8、os)(J2)(J)sincos( f4 f2f0f tmtmtm3sin)(J2sin)(J2)sinsin( f3f1f 由图可见：由图可见： 阶数阶数n或数值或数值mf越大，越大，Jn(mf)的变化范围越小；的变化范围越小； Jn(mf)随随mf的增大作正负交替变化；的增大作正负交替变化； mf在某些数值上，在某些数值上，Jn(mf)为为0，例如，例如mf=2.40，5.52， 8.65，11.79时，时，J0(mf)为为0。 图图6-6 6-6 贝塞尔函数曲线贝塞尔函数曲线 表表6-2 6-2 贝塞尔函数表贝塞尔函数表 mfJ0(mf) J1(mf) J2(mf) J3(mf) J4(

9、mf) J5(mf) J6(mf) J7(mf) J8(mf) 0.011.00.005 0.200.99.100 0.500.940.240.03 1.000.770.440.110.02 2.000.220.580.350.130.04 3.000.260.340.490.310.130.040.01 4.000.390.060.360.430.280.130.050.01 5.000.180.330.050.360.390.260.130.050.02 tmtm3sin)(J2sin)(J2 f3f1 )sinsin(sin)sincos(cos)( fcfcmFM tmttmtUtu

10、tmtmm4cos)(J22cos)(J2)(J f4f2f0 贝塞尔函数具有下列性质：贝塞尔函数具有下列性质： 因此，调频波的数学表达式可表示为因此，调频波的数学表达式可表示为 )2cos()2)cos(J )cos()cos(J cos)(J ccf2m ccf1m cf0m ttmU ttmU tmU 为为奇奇数数 为为偶偶数数 nm nm m ， ， )(J- )(J )(J fn- fn- fn 1)(J f 2 n n m n tnmUtu)cos()(J)( cfnmFM （1 1）调频波的频谱）调频波的频谱 单音调制调频波的频谱具有以下特点：单音调制调频波的频谱具有以下特点：

11、调频信号的频谱调频信号的频谱不是调制信号频谱的线性搬移不是调制信号频谱的线性搬移，而是，而是 由载频和无数对边频分量组成。由载频和无数对边频分量组成。 各分量的幅度由相应的贝塞尔函数值决定，各分量的幅度由相应的贝塞尔函数值决定，当当mf为某为某 些特定值时，可使载频或某些边频幅度为些特定值时，可使载频或某些边频幅度为0 。 各分量之间的间隔均为各分量之间的间隔均为，其中，其中n为奇数的上、下边为奇数的上、下边 频分量极性相反频分量极性相反，n为偶数的上、下边频分量极性相同。为偶数的上、下边频分量极性相同。 n tnmUtu)cos()(J)( cfnmFM 的频谱的频谱FM （2 2）有效频带

12、宽度）有效频带宽度 理论上：理论上：边频分量有无穷多对边频分量有无穷多对 频谱无限宽；频谱无限宽； 实际上：实际上：nJn(mf) ，当，当n大到一定数值后，更高次大到一定数值后，更高次 的边频可忽略不计。的边频可忽略不计。 工程上规定，工程上规定，振幅小于未调制载波振幅振幅小于未调制载波振幅10%的边频分量的边频分量 可忽略不计可忽略不计。因此，调频波的有效频带宽度。因此，调频波的有效频带宽度 B=2(mf+1)F=2(f+F) 6.2.46.2.4调角信号频谱与调制信号的关系调角信号频谱与调制信号的关系 对于对于FM波波 当当mf1时，时，B=2(mf+1)F2f，由于，由于f与与F无关，

13、所无关，所 以以B近似与近似与F无关无关。因此，。因此，FM被称为被称为恒定带宽调制恒定带宽调制。 对于对于PM波波 当当mp1时，时，B2f，此时，此时f =KpUm，与，与成正成正 比，即比，即PM信号的带宽随调制信号频率而近似线性变化信号的带宽随调制信号频率而近似线性变化。 因此，因此，在模拟调制时，在模拟调制时，除利用调相来获得除利用调相来获得FM信号外，信号外， 很少采用很少采用PM调制。调制。 6.2.56.2.5调角波的功率调角波的功率 单音调制时，单音调制时， ，因此，因此， 调角波的平均功率调角波的平均功率 利用贝塞尔函数的性质，则调角波的平均功率为利用贝塞尔函数的性质，则调

14、角波的平均功率为 因此，因此，调制的过程是一个信号功率重新分配的过程调制的过程是一个信号功率重新分配的过程。 n tnmUtu)cos()(J)( cnm )(J2)(J2)(J2 2 n 2 2 2 1 mmm)(J 2 1 2 0 L 2 m av m R U P L 2 m av 2 1 R U P 作业作业 教材教材 65 68 69 611 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调制方式的比较调制方

15、式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 一、调频方法一、调频方法 1.1.直接调频直接调频 调制信号直接控制决定振荡器振荡频率的某个参数，使调制信号直接控制决定振荡器振荡频率的某个参数，使 振荡器瞬时频率随调制信号大小线性变化。振荡器瞬时频率随调制信号大小线性变化。 直接调频的电路基础是一个振荡器电路。直接调频的电路基础是一个振荡器电路。其优点是其优点是能够能够 获得较大的频偏获得较大的频偏，缺点是，缺点是频率稳定度较低频率稳定度较低。 2. 2.间接调频间接调频 间接调频就是利用调相来实现调频，其框图为间接调频就是利用调相

16、来实现调频，其框图为 间接调频的振荡器和调制器是分开的，因此间接调频的振荡器和调制器是分开的，因此可以获得较可以获得较 高的频率稳定度高的频率稳定度。但受线性调制的限制，。但受线性调制的限制，相移、最大频偏都相移、最大频偏都 较小，较小，通常不能满足要求，通常不能满足要求，因此需加倍频器，以扩展频偏。因此需加倍频器，以扩展频偏。 积分器积分器相位调制器相位调制器倍频器倍频器 载波载波 二、调频电路的性能指标二、调频电路的性能指标 1. 1.调制特性要求为线性调制特性要求为线性 调制特性是描述瞬时频率偏移调制特性是描述瞬时频率偏移f(t)随调制电压随调制电压u(t)变变 化的特性，要求它在特定调

17、制电压范围内是线性的。化的特性，要求它在特定调制电压范围内是线性的。 2.2.调制灵敏度调制灵敏度 单位调制信号电压变化所产生的单位调制信号电压变化所产生的 频率偏移，用频率偏移，用S表示。表示。 在线性调频范围内，在线性调频范围内，S相当于相当于Kf。 )(tu )(tf 0 0)( | )( )( tu tdu tfd S 3. 3.最大频偏最大频偏 当当Um一定，在调制信号频率范围内，一定，在调制信号频率范围内，fm应保持不变。应保持不变。 调频广播系统的要求是调频广播系统的要求是75kHz，调频电视伴音系统的要，调频电视伴音系统的要 求是求是50 kHz。 4.4.载波频率稳定性载波频

18、率稳定性 调频广播系统要求载频漂移不超过调频广播系统要求载频漂移不超过2kHz，调频电视伴，调频电视伴 音系统要求载频漂移不超过音系统要求载频漂移不超过500Hz。 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调制方式的比较调制方式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 6.4 调频电路调频电路 6.4.16.4.1变容二极管调频电路变容二极管调频电路 1.1.变容二极管变容二极管 利

19、用利用PN结的势垒电容随反偏压大小而变化的特性而制结的势垒电容随反偏压大小而变化的特性而制 成的一种半导体二极管，它是一种电压控制可变电抗元件。成的一种半导体二极管，它是一种电压控制可变电抗元件。 2.2.结电容与反向电压结电容与反向电压u的关系的关系 其中，其中， u0时的结电容，时的结电容， PN结的势垒电结的势垒电 位差，位差， 变容指数，取决于变容指数，取决于PN结的工艺结构。结的工艺结构。 n Uu C C )/1( D 0d d D U 0d C n 3. 3.变容二极管调频原理变容二极管调频原理 由于变容二极管接在振荡器回路中，其由于变容二极管接在振荡器回路中，其结电容成为回路结

20、电容成为回路 电容的一部分电容的一部分。 当调制电压当调制电压u加在变容二极管上加在变容二极管上 使加在变容二极管上的反向电压受使加在变容二极管上的反向电压受u控制；控制； 从而使得从而使得变容二极管的结电容变容二极管的结电容Cd受受u控制控制； 则则回路总电容回路总电容C也要受也要受u控制控制； 最后使得振荡器的振荡频率受最后使得振荡器的振荡频率受u控制，即控制，即瞬时频率随瞬时频率随 u的变化而变化的变化而变化。 （1 1）变容二极管作为振荡回路总电容）变容二极管作为振荡回路总电容 存在问题：存在问题： 叠加在变容二极管两端的高频电压不仅影响振荡频率随叠加在变容二极管两端的高频电压不仅影响

21、振荡频率随 调制电压的变化规律，而且还影响振荡幅度和频率稳定度等调制电压的变化规律，而且还影响振荡幅度和频率稳定度等 性能。性能。 （2 2）变容管部分接入振荡回路（小频偏）变容管部分接入振荡回路（小频偏） C2的作用：的作用： 使变容二极管部分接入振荡回路，使变容二极管部分接入振荡回路， 提高中心频率的稳定性；提高中心频率的稳定性； 由于由于C2的分压，加到变容二极管上的高频振荡电压也的分压，加到变容二极管上的高频振荡电压也 相应减小。相应减小。 问题问题：电容电容C1可不可以不加，为什么要加可不可以不加，为什么要加C1？ 因为高频电路中存在分布电容，加大因为高频电路中存在分布电容，加大C1

22、提高稳定性，但提高稳定性，但 频偏减小。频偏减小。 分析思路分析思路： 变容二极管上需加固定偏压及变容二极管上需加固定偏压及u； 变容二极管是高频振荡电路的一部分。变容二极管是高频振荡电路的一部分。 C2 对音频和直流容抗大，可看作开路。对音频和直流容抗大，可看作开路。 ZL 对音频和直流容抗忽略不计，可看作短路。对音频和直流容抗忽略不计，可看作短路。 4. 4.变容二极管调频原理电路变容二极管调频原理电路 音频时等效电路音频时等效电路 高频时等效电路高频时等效电路 5. 5.变容二极管调频实际电路变容二极管调频实际电路 采用两个变容二极管对接的方式，来减小高频振荡电压采用两个变容二极管对接的

23、方式，来减小高频振荡电压 对变容二极管特性的影响。对变容二极管特性的影响。 缺点：缺点：两管串联后总电容减半，两管串联后总电容减半，调制灵敏度有所下降调制灵敏度有所下降。 6.4.26.4.2电抗管调频电路电抗管调频电路 1. 1.电抗管调频原理电抗管调频原理 （1 1）组成）组成 由一只晶体管或场效应管由一只晶体管或场效应管 加上由加上由电抗电抗和和电阻元件电阻元件构成的构成的 移相网络移相网络组成。组成。 （2 2）调频原理）调频原理 将电抗管接入振荡器谐振回路，将电抗管接入振荡器谐振回路，在低频调制信号控制在低频调制信号控制 下，电抗管的等效电抗发生变化，从而使振荡器的瞬时振荡下，电抗管

24、的等效电抗发生变化，从而使振荡器的瞬时振荡 频率随调制电压而变，获得调频。频率随调制电压而变，获得调频。 2. 2.等效电抗的推导等效电抗的推导 （1 1）晶体管电抗管的等效电抗）晶体管电抗管的等效电抗 等效电抗是一个电容等效电抗是一个电容 等效电抗是一个电感等效电抗是一个电感（复习时推导）（复习时推导） （2 2）场效应管电抗管的等效电抗）场效应管电抗管的等效电抗 R Cj 1 UCjI 1c II 6.4.36.4.3晶体振荡器调频电路晶体振荡器调频电路 1.1.调频原理调频原理 用调制信号控制变容二极管的结电容，以引起晶体等效用调制信号控制变容二极管的结电容，以引起晶体等效 电抗的变化，

25、从而使振荡频率受调制信号控制。电抗的变化，从而使振荡频率受调制信号控制。 2. 2.应用举例应用举例 高频通路高频通路 晶体振荡器调频，可以获得较高的中心频率稳定度，但晶体振荡器调频，可以获得较高的中心频率稳定度，但 相对频偏很小（相对频偏很小（10 4量级）。 量级）。 因此，利用晶体振荡器直接调频产生因此，利用晶体振荡器直接调频产生FM信号时必须扩信号时必须扩 展频偏，方法有两种：展频偏，方法有两种： 利用倍频和混频器分别扩展绝对频偏和相对频偏；利用倍频和混频器分别扩展绝对频偏和相对频偏； 在晶体支路中串联一个小电感，使晶体的在晶体支路中串联一个小电感，使晶体的串联谐振频串联谐振频 率从率

26、从fs降低到降低到fs1，扩展，扩展fs到到fp之间的范围。之间的范围。 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调制方式的比较调制方式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 6.56.5调频波的解调调频波的解调 p 实现鉴频的方法：实现鉴频的方法： 1.1.将调频波通过将调频波通过频率频率- -幅度变换网络幅度变换网络变成幅度随瞬时频变成幅度随瞬时频 率变化的率变化的调幅调频波调

27、幅调频波，再经，再经包络检波器包络检波器检出调制信号。检出调制信号。 2.2.将调频波通过将调频波通过频率频率- -相位变换网络相位变换网络变成变成调频调相波调频调相波， 然后通过然后通过相位检波器相位检波器检出调制信号。检出调制信号。 6.5.16.5.1鉴频器的质量指标鉴频器的质量指标 1. 1.鉴频跨导鉴频跨导gd（鉴频灵敏度）（鉴频灵敏度） 单位频偏所产生输出电压的大小单位频偏所产生输出电压的大小 2.2.鉴频频带宽度鉴频频带宽度B B2f 3. 3.非线性失真非线性失真 4.4.对寄生调幅应有一定的抑制能力对寄生调幅应有一定的抑制能力 6.5.26.5.2斜率鉴频器斜率鉴频器 1.

28、1.斜率鉴频器的理论模型斜率鉴频器的理论模型 2.2.单失谐回路斜率鉴频器单失谐回路斜率鉴频器 （1 1）电路形式与工作原理）电路形式与工作原理 调频调幅变换器实际上是调频调幅变换器实际上是 一个以一个以LCLC回路为负载的调谐放回路为负载的调谐放 大器，但大器，但回路失谐回路失谐； 波形变换原理：利用谐振回路对不同频率呈现不同阻抗波形变换原理：利用谐振回路对不同频率呈现不同阻抗 的传输特性。的传输特性。 图图6 627 27 斜率鉴频器的工作原理斜率鉴频器的工作原理 （2 2）鉴频特性分析）鉴频特性分析 鉴频灵敏度的大鉴频灵敏度的大 小与变换器幅频特性小与变换器幅频特性f0 处的斜率成正比处

29、的斜率成正比斜斜 率鉴频器；率鉴频器； 变换器幅频特性变换器幅频特性 线性范围较窄，若要增线性范围较窄，若要增 大，就要降低大，就要降低LC回路的回路的Q值，但又使值，但又使 鉴频灵敏度降低；鉴频灵敏度降低； 对输入信号寄生调幅没有抑制对输入信号寄生调幅没有抑制 作用。作用。 3. 3.参差调谐鉴频器（双失谐回路斜率鉴频器）参差调谐鉴频器（双失谐回路斜率鉴频器） （1 1）电路）电路 初级初级LC回路调谐在输入调频信号的中心频率回路调谐在输入调频信号的中心频率fc上，次级上，次级 上下两个回路分别调谐在上下两个回路分别调谐在f1和和f2上。设上。设f1fc，f2 fc时，时，Uo1Uo2，Uo

30、为为 正值；正值；f fc时，时，Uo1Uo2，Uo为负值。为负值。 （3 3）鉴频特性曲线）鉴频特性曲线 （4 4）优缺点）优缺点 优点优点 鉴频灵敏度较高，其输出电压比单失谐回路斜率鉴频器鉴频灵敏度较高，其输出电压比单失谐回路斜率鉴频器 的输出大一倍。的输出大一倍。 缺点缺点 要求上下两个回路严格对称，三个回路要分别调谐到三要求上下两个回路严格对称，三个回路要分别调谐到三 个不同的准确频率上，给实际调整增加了困难。个不同的准确频率上，给实际调整增加了困难。 6.5.36.5.3相位鉴频器相位鉴频器 相位鉴频器由两部分组成：相位鉴频器由两部分组成：将调频信号的瞬时频率变将调频信号的瞬时频率变

31、 化变换到附加相移上的化变换到附加相移上的频相转换网络频相转换网络；检出附加相移变化检出附加相移变化 的的相位检波器相位检波器。 相位检波器相位检波器又称又称鉴相器鉴相器，有，有乘积型乘积型和和叠加型叠加型两种实现电两种实现电 路。路。 频相频相 变换变换 包络包络 检波器检波器 输输出出信号信号PM-FM信号信号FM 叠加型鉴相器叠加型鉴相器 频相频相 变换变换 低通低通 滤波器滤波器 输输出出信号信号PM-FM信号信号FM 乘乘积积型型鉴鉴相相器器 叠加型鉴频器各点波形（叠加型鉴频器各点波形（红色为红色为FM-PM信号信号） 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060

32、.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -2 0 2 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080

33、.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -2 0 2 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -

34、1 0 1 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -2 0 2 00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 1. 1.电感耦合相位鉴频器电感耦合相位鉴频器 （1 1）电路）电路 信号信号PM-FM 频相频相 变换变换 包络包络 检波器检波器 输输出出信号信号FM 叠加型鉴相器叠加型鉴相器 （2 2）工作原理）工作原理 p变，变，U2对对U1的相位差随的相位差随变；变； p检波器输入电压检波器输入电压Ud1、Ud2的

35、大小随的大小随变；变； p每一检波器的输出电压每一检波器的输出电压Uo1、Uo2也随也随变；变； p总的检波器输出电压总的检波器输出电压Uo随随变。变。 副边电压副边电压U2对于原边电压对于原边电压U1的相位差随的相位差随变变 L1C1和和L2C2为互感耦合双调谐回路，作为鉴频器的频相为互感耦合双调谐回路，作为鉴频器的频相 转换网络。转换网络。 为便于分析，将电路中的频相转换网络单独画出。为便于分析，将电路中的频相转换网络单独画出。 因为互感电势由另线圈的电流引起的，所以写互感电势因为互感电势由另线圈的电流引起的，所以写互感电势 的式子时，的式子时，只要考虑它的只要考虑它的参考方向参考方向与与

36、引起这个电势或电压的引起这个电势或电压的 电流的参考方向电流的参考方向对同名端是否一致对同名端是否一致。 12 IMjE 当当 时，时， 超前超前 90；当；当 时，时， 超前超前 小于小于 90；当；当 时，时， 超前超前 大于大于90； 1 1 1 Lj U I ) 1 ( 2 22 2 2 2 2 C LjR E Z E I ) 1 ( 11 2 22 1 122 22 C LjR U L M C j Cj IU c 2 U 1 U c 2 U 1 U c 2 U 1 U 12 IMjE 检波器的输入电压幅度检波器的输入电压幅度Ud1、Ud2随随变变 实际加到上、下包络的输入电压实际加到

37、上、下包络的输入电压 图图6-32 在不同频率下的在不同频率下的Ud1和和Ud2 每一检波器的输出电压每一检波器的输出电压Uo1、Uo2随随变变 总的检波器输出电压总的检波器输出电压Uo随随变变 22 2 12d 2 11d U UU U UU 2. 2.电容耦合相位鉴频器电容耦合相位鉴频器 6.5.46.5.4比例鉴频器比例鉴频器 1.1.电路特点电路特点 两个二极管顺接；两个二极管顺接； 在电阻在电阻R3+R4两端并两端并 接了一个大电容接了一个大电容C5； 输出电压取自输出电压取自M，E 两端。两端。 2. 2.工作原理工作原理 加到上、下两包络的输入电压加到上、下两包络的输入电压 比例

38、鉴频器的输出电压比例鉴频器的输出电压 2 ) 2 ( 2 2 12d 2 1 2 11d U UU U U U UU )( 2 1 2 o21o c 1oo UU U UU + - Uo1 Uo2 Uo +- 3. 3.限幅原理限幅原理 由于由于Uc恒定不变，恒定不变，Uo只取决于比值只取决于比值Uo2 / Uo1，所以把这，所以把这 种鉴频器称为种鉴频器称为比例鉴频器比例鉴频器。 如果输入调频信号伴随有寄生调幅现象，使如果输入调频信号伴随有寄生调幅现象，使Uo1和和Uo2同同 时增大或减小，比值时增大或减小，比值Uo2 / Uo1可维持不变，因而输出电压与可维持不变，因而输出电压与 输入调频

39、波的幅度变化无关，该电路有抑制寄生调幅作用。输入调频波的幅度变化无关，该电路有抑制寄生调幅作用。 )( )( 2 1 )( 2 1 o21o o21oo21o o21oo UU UUUU UUU 1oo2 1oo2 c o21o o21o c /1 /1 2 1 2 1 UU UU U UU UU U 第第6 6章章 角度调制与解调角度调制与解调 6.1 概述概述 6.2 调角波的性质调角波的性质 6.3 调频信号的产生调频信号的产生 6.4 调频电路调频电路 6.5 调频波的解调调频波的解调 6.6 限幅器限幅器 6.7 调制方式的比较调制方式的比较 6.8 集成调频、解调电路芯片介绍集成调频、解调电路芯片介绍 1. 1.抗干扰性能抗干扰性能 在高输入信噪比条件下，调幅制检波器的输出噪声功率在高输入信噪比条件下，调幅制检波器的输出噪声功率 谱密度是矩形的，而调频制鉴频器的输出噪声功率谱密度是谱密度是矩形的，而调频制鉴频器的输出噪声功率谱密度是 抛物线形抛物线形的。的。 为了改善鉴频器在调制信号高频端的输出信噪比，目前为了改善鉴频器在调制信号高频