FM调制与解调电路设计毕业论文

FM调制/解调电路的设计 f解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压PP大于3V，最大频率偏移m 解调电路输出的FM调制信号的电压PP大于200mV可以看出我们的具体设计符合设标。关键词：制、解调、滤波器概述FM调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率低通滤波器，来取出解调信号。指标：2．FM调频信号的电压Vp-p6V，最大频率偏移fm5KHz；分析号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调〔也称频率检波或鉴频〕。振频率〔中心频率〕fo上下〕随调制信号的变化而变化，于是生成了调频波。通滤波器只保证压控振荡中心振荡频率与载波频率锁定时所产生的相位误差电压通有同样频率稳定度的调频波。 CD4046

变化而变化的信号，经跟随器得到解调信号，从而实现了解调〔鉴频〕过程。 4046

图2FM解调电路原理框图3.锁相环CD4046工作原理第1 CD4046工作原理：输入信号Ui从14脚输入后，经放大器A1进行放大、整形后加到相位比较器Ⅰ、Ⅱ的输入端，图3开关K拨至2脚，则比较器Ⅰ将从3脚输入的比较信号Uo与输入信号Ui作相位比较，从相位比较器输出的误差电压UΨ则，过程与上述相同，不再赘述第2 图4CD4046引脚功能图1脚相位输出端，环路人锁时为高电平，环路失锁时为低电平。2脚相位比较器Ⅰ的输出端。3脚比较信号输入端。4脚压控振荡器输出端。5脚禁止端，高电平时禁止，低电平时允许压控振荡器工作。6、7脚外接振荡电容。8、16脚电源的负端和正端。9脚压控振荡器的控制端。10脚解调输出端，用于FM解调。13脚相位比较器Ⅱ的输出端。14脚信号输入端。15脚内部独立的齐纳稳压管负极图5捕捉带和同步带示意图测量方法：(1)改变14脚输入信号的频率，使频率逐渐降低，直至4脚输出方波刚好出现f(2)改变14脚输入信号的频率，由f1开始频率逐渐增加，直至4脚输出方波刚(3)改变14脚输入信号的频率，由f1开始频率逐渐增加，直至4脚输出方波刚(4)改变14脚输入信号的频率，由f4开始频率逐渐降低，直至4脚输出方波刚第3 同步带宽为：同步带宽为：f2-f捕捉带宽为捕捉带宽为f4-fUUDKUi(t)Uo(t)KUmUomsin[wit好再次稳定时，环路进入锁定状态，该点定义为捕捉带的上限频率“f4。1 路设计1.环中的鉴相器工作原理器的工作原理是：设外界输入的信号电压和压控振荡器输出的信号电压分别为：(t)]Uo(t)Uomsin[wot0(t)]式中的wo为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率，称为电路的固有振荡角频率。则模拟乘法器的输出电压UD为：

(t)]

(t)]

(t)]}控制电压U

(t)。即U

(t)为：

(t)]}(t)(t)]} 位相。2.CD4046构成频率调制与解调电路的工作原理由于调频时要求VCO有一定的频率范围〔频偏〕，所以不用R2收缩频带，即R2为无穷大〔12脚空置〕仅用R1和C1确定VCO的中心频率f0即可。设计参数时，只需由f0第4 查图9〔电源电压VCO为9V时的曲线，横坐标为C1取值〕求出C1与R1即可图7CD4046构成的频率调制电路当从14脚输入一被信号调制的〔中心频率与CD4046VCO中心频率相同〕调频信PCI确定VCO的中心频率f0，而不用R2来收缩频率范围〔其为无穷大〕。同样，由图9查图求R1与C1。无调频信号输入时，VCO工作在f0上。解调电路如图8所示。图8CD4046构成的频率解调电路第5 图9CD4046在不同外部元件参数下的特性曲线 (1)测试①锁相环自振频率f的测量OUT1特性第6 环自振

.5

.6V波形特性 比较器的波形

.5

13输出特性

频率〔KHz幅度〔Vp-p〕预 46.5 波形观察压控振荡器输入

器输

特性KHz〔Vp-p波形②锁定的判断

.5

2mV 频率被锁定。改变信号发生器的输出信号频率，可发现在较大内锁相环均能锁定。 第7 ③测量同步带宽(锁定范围)和捕捉带宽(捕捉范围调节载波信号频率〔输入IN1〕，由自振频率开始逐渐缓慢降低，直至〔VCO0 调节载波信号频率，由自振频率f开始逐渐缓慢增加，直至〔VCO端〕波形抖0 -f=71.66KHz2 1 2

(-f=41.760KHz4 (2)分的测试度下表。波形特性 频率〔KHz〕幅度〔Vp-p〕环自振

.5

.7V波形特性 频率〔KHz〕幅度〔Vp-p〕比较器

.5

.6V波形观察压控振荡器输入

波形特性 第8 器输出波形46.5 观测系统的调频情况IN1端输入幅值为3.5V、频率与自振频率相同方波信号〔定义为载波〕。用双踪示波器仔细观测OUT1和IN2，为了可清楚地观看到调频波的疏密变化，可微制信号的频率。观测系统的解调〔鉴频〕情况验结果实验测得数据：载波信号的频率fc=46.5KHz，载波信号的电压VPP3.5V，FMPP第9 制信号的电压Vpp580mV技术指标为：

PP

3VPP

6V，最大频率偏移f

5KHz；PP

200mv。，实验数据满足技术指标。理化建议手做实验，把所学到的理论知识运用到了实践中。这次课程设计，我先用软件的使用。经过学习Protel软件，在制作原理图的阶段我显得得心应手，顺利地完电路的设计文献1．于洪珍.通信电子线路[M].北京：清华大学出版社，2006年2．谢自美.电子线路综合设计