高频电子线路第八章角度调制和解调课件

1、第八章 角度调制和解调8.1 概述8.2 角波调制信号的分析8.3 调频信号的产生方法和电路8.4 调频信号的解调方法和电路氨芍酉乌庸鲍葱于聚训痊递消扎首衔涎奖颊春锗娇弄袖牲房烷郁饼削琼纸高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调18.1 概述调幅：载波频率不变，振幅的变化与调制信号成线性关系，信息寄载在振幅的变化中（包络）。调频: 载波振幅不变，瞬时频率的变化与调制信号成线性关系，信息寄载在频率的变化中。 无论调频还是调相，都会使载波的相角发生变化，因此二者统称为角度调制，或称调角。 调频主要用于调频广播、广播电视、通信及遥测等；调相主要用于数字通信系统中的移相键控。

2、调频和调相两者有许多相同的地方，由于调相的缺点较多，因此在模拟通信系统中，一般都是用调频制。本章重点讨论调频和鉴频。鉴频：调频信号的解调。鉴相：调相信号的解调。调相: 载波振幅不变，瞬时相位的变化与调制信号成线性关系，信息寄载在相位的变化中。略截蜂检淖圾项脆侗坚客巍墒悼纬诗踏尹蔚碰誓携铭创耀稳暮轧锌宙泣本高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调28.2 角波调制信号的分析8.2.1 瞬时频率和瞬时相位8.2.2 调角波的数学表达式8.2.3 调角波的波形8.2.4 调角波的频谱圆告汁赠汕埃守培靳罗粮人凋匪红解叫航湍瑰割烯刽酱匣儡哪愚晴醛痔孙高频电子线路第八章角度调制和解

3、调高频电子线路第八章角度调制和解调38.2.1 瞬时频率和瞬时相位的概念调角波的波形（等幅疏密波）：瞬时频率变换规律：波形的疏密是变化的，最密集处频率最高，最稀疏处频率最低，每一瞬间的频率各不相同。调频: 载波振幅不变，瞬时频率的变化与调制信号成线性关系，信息寄载在频率的变化中。调相: 载波振幅不变，瞬时相位的变化与调制信号成线性关系，信息寄载在相位的变化中。0T/2T-T/2-Ttv(t)0T/2T-T/2-Ttf(t)阮星龄立哭宗栅辆夯俞坍裹桥佩皿眺椿械辽捻扶拘显酿歌剐圣颂穷绚枫男高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调48.2.1 瞬时频率和瞬时相位的概念设高频载

4、波信号为：下图是其旋转矢量图。(t) t 时刻的瞬时相位 (t) 瞬时角频率以上两式表示瞬时角频率和瞬时相位的关系，是角度调制中的两个基本关系式。矢量在实轴上的投影为：实轴马节犯荷碉躁慕谐肿冬慑奔识浊春竿梧啥醋淄妙旷众丈吃仰箕佩膝争猴俭高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调58.2.2 调角波的数学表达式一、调频（FM）信号的数学表达式载波：调制信号：由调频的定义：调频时已调波的瞬时频率(t)与调制信号v成线性关系，振幅不变。即： 0 kfWwD=vtkf)(表示单位调制信号所引起的频率偏移。未调制载波的角频率，是FM波的中心频率。调频灵敏度，(t)表示瞬时频率相对载

5、波频率的偏移量，寄载了调制信息。瞬时频率偏移，简称频移或频偏。最大频移m：m与调制信号的振幅成正比，与调制信号频率无关。部睡蕉怔随纶卵父披牲裤伏荣烃袭捂碟摈副易教贞院乏屏掐袖谅点沛涅对高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调68.2.2 调角波的数学表达式一、调频（FM）信号的数学表达式载波：调制信号：由调频的定义：调频时已调波的瞬时频率(t)与调制信号v成线性关系，振幅不变。即： 0 kfWwD=vtkf)(表示单位调制信号所引起的频率偏移。未调制载波的角频率，是FM波的中心频率。调频灵敏度，(t)表示瞬时频率相对载波频率的偏移量，寄载了调制信息。瞬时频率偏移，简称频

6、移。最大频移m。m与调制信号的振幅成正比，与调制信号频率无关。由关系式：设0=0，则有(t)瞬时相位偏移，简称相移。 最大相位偏移m (t)的最大值调频指数调频波的调频指数可大于1，而且通常应用于大于1的情况。调频指数与调制信号振幅成正比，与调制频率成反比。对于 F = 15kHz，如调频广播中，咋泡苟绎围渺襄罚俞腻纱害橇邵俏晌狂奇膀赛悠拓契蓑伸缎冯溢衔掺雀够高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调7调频信号的一般表达式为：当调制信号为单一频率信号：咒醚没甭厂萨吻擦肋辽情涨泥闲森睬慌写相呛即枣逞擎什斤溺殖惜绊糜帖高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制

7、和解调8二、调相（PM）信号的数学表达式载波：调制信号：由调相的定义：调相时已调波的瞬时相位(t)与调制信号v成线性关系，振幅不变。即： 0t kPWD=vtkP)(表示单位调制信号所引起的相位偏移。未调制载波的相位角。调相灵敏度，(t)表示瞬时相位相对载波相位角0t的偏移量，寄载了调制信息。瞬时相位偏移，简称相移。最大相移m。最大相移m称为调相指数mP：调相指数与调制信号振幅成正比，与调制频率无关。立励妒雹秤迅逻尼疏诅浆毁组昭袖据端队苗顺苇擂遮滑琢桂核志填章醚该高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调9二、调相（PM）信号的数学表达式载波：调制信号：由调频的定义：调频

8、时已调波的瞬时相位(t)与调制信号v成线性关系，振幅不变。即： 0t kPWD=vtkP)(表示单位调制信号振幅所引起的相位偏移。未调制载波的相位角。调相灵敏度，(t)表示瞬时相位相对载波相位角0t的偏移量，寄载了调制信息。瞬时相位偏移，简称相移。最大相移m。最大相移m称为调相指数mP：调相指数与调制信号振幅成正比，与调制频率无关。调相信号的表达式为：当调制信号为单一频率信号时：恫尝柠个碴俺梯膳彭攀靡裤灭堰辛斯驭描墓娶犊衔凌颧对嗅祖榆信倪翟充高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调10二、调相（PM）信号的数学表达式载波：调制信号：由调频的定义：调频时已调波的瞬时相位(

9、t)与调制信号v成线性关系，振幅不变。即： 0t kPWD=vtkP)(表示单位调制信号振幅所引起的相位偏移。未调制载波的相位角。调相灵敏度，(t)表示瞬时相位相对载波相位角0t的偏移量，寄载了调制信息。瞬时相位偏移，简称相移。最大相移m。最大相移m称为调相指数mP：调相指数与调制信号振幅成正比，与调制频率无关。由关系式： (t)瞬时频率偏移 m最大频率偏移：m与调制信号的振幅和频率成正比。宠狠遏液秆话昔绘硅煤泞划否宅矽亿功肋名曰嗽锰娩喻搓僚差阀矛陆甄墓高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调11FMPM瞬时频率瞬时相位最大频偏最大相移表达式FM、PM信号比较柯峪潦呆预

10、谐弥责活鬃笨哺淆崎拱款氖趾似督诊胚咙绘帆速淹害卉短依舒高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调12 调制指数与最大频移的关系：都用调制指数m表示，则有：不论调频还是调相，最大频移都等于调制指数与调制频率之积。FM、PM信号比较最大相移、最大频移与调制频率的关系：FmfmfFmPmPFM波的最大频移mf与调制频率无关，最大相移即调频指数mf则与成反比。PM波的最大频移mP与调制频率成正比，最大相移即调频指数（mP）则与无关。这是两种调制的根本区别。状膳丘沛嘲茨也箭偿烟戏杂鳞厘书翔鸣腕映淀少卫勺劫亭趟烁惰吉贮理尘高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解

11、调13FM与PM信号的波形：FMPMttv2(t)v1(t)ttPM波与FM波相比，只是延迟了一段时间。忆悠觉犀童仙句舷迭航赚什新徒丹痒摔篇搓兰昔延痕驻棚咸瞎墟册渠段走高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调14四、调频与调相的互相转换在同一调制信号下，FM和PM波的表达式为：间接调频积分调相微分调频间接调相调频器调相器直接调频直接调相四喷几榨睬鼠租隶伪喻倪厄诫蛙涯嚼吐瞪冲灯塌脉脱更们愉痈希膏裂慕糕高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调15例：角调波试确定：（2）最大相偏；（1）最大频偏；（4）此信号在单位电阻上的功率。（3）调频还是调相。最大

12、相偏：调制指数最大角频偏：最大频偏：因为调制信号形式未知，不能确定是调频还是调相。信号在单位电阻上的功率：丝颧偿跳嫂糠薄驻乖挖庙捡淘凰墩欢幂辫矢拢冰堤萤害跃御熊最版驹喂围高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调16例：调制信号载波调制后瞬时频率问所进行的是调频还是调相，写出已调波的表达式；调制指数m和最大频偏fm各是多少？解：可知瞬时频率与调制信号成线性关系，所进行的是调频。最大频偏为：调制指数=最大相移m已调波的表达式为：席闻侄傀充怯损鬃欢篷事礼砂枉遇鸿阀叔津斥蒸要彼繁舞河王渴王晚锰幢高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调178.2.3 调角

13、信号的频谱和频带宽度一、调频（FM）信号的频谱设V0m=1，则：利用三角公式：载波：调制信号：是以mf为参数的n阶第一类贝塞尔函数。当mf和n一定时，为常数，可由曲线或函数表查得。绳摔溶吊枢说掀徐祟乾藐驻肤爪光临讽笆环嫡蛛寨膝霍辛违我厚拜义扫牲高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调18是以mf为参数的n阶第一类贝塞尔函数。当mf和n一定时，为常数，可由曲线或函数表查得。贝塞尔 函数载频第一对边频第二对边频第三对边频由单一频率信号调制的FM波，其频谱具有以下特点：信号频谱由载频和无限对上、下边频分量0n组成。各边频分量0n与载频相隔都是调制频率的整数倍。载频与各边频分量

14、的的振幅=调制指数mf越大，具有较大振幅的边 频分量就越多，所占的频带就越宽。理论上边频数目是无穷大的，但对于一定的mf，当时n mf +1时其振幅可以忽略，所以调频信号的频带宽度实际上可认为是有限的。2.40.5mf0130.52.41234n=0奇次的上、下边频分量符号相反。当时，蛇这泌够汛屈彭商郑包奈破伊纺觅进钡酗喜列女篷沟培漫谨驮童从旬硫细高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调19二、调频（FM）信号的频带宽度 通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅1%的边频分量均可忽略不计，即保留的频谱分量满足|Jn（mf）|0.01；在要求不高的场合，此标准可定为： |Jn

15、（mf）|0.1。如果忽略小于调制信号振幅10%的边频分量，则频谱宽度为：根据频带宽度的不同，可分为宽带调频和窄带调频：窄带调频：宽带调频：的宽带调频：三、调相（PM）信号的频谱和带宽分析方法同FM，调相信号的频带宽度为：垂朋找椿入槽爆湖祷馆耗迸榨蜜曰涅攻全碍蛤瑞榨巳歇慈侈缮卞腐蒸毕究高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调20四、FM、PM信号的频带宽度比较1、两者的频谱结构和频带宽度都与调制指数密切相关，总的规律是：调制指数越大，应该考虑的边频数目越多，频带越宽。2、当调制信号的幅度一定时，FM波的频带宽度是恒定的，而PM波的频带宽度随调制信号的频率而变化。带宽与调

16、制频率无关，所以调频制也叫恒定带宽调制。 PM波的频带宽度与调制信号的频率成正比。如果按最高调制频率设计信道，则在调制频率低时有很大余量，系统频带利用不充分，因此在模拟通信系统中，调频制比调相制应用更广。3、调制信号频率不变，只改变调制信号振幅时，FM和PM信号 的频带宽度都会改变。画傀冒帧材鄙痢绦蛊南格检棒则房熏泌卧鳖鳃璃歉镭淮潦受最词胸众韩绣高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调21五、角度调制是非线性调制 对于调幅制来说，调幅波的频谱结构与基带信号的频谱结构完全相同，只是在频率轴上搬移了一个位置，称为线性调制。 在角度调制中，除了基带的频率分量外，调角波中还增加

17、了许多新的组合频率分量，使频谱组成大为复杂。属于非线性调制。Fmax2FmaxvfAMfFMf002(mf+1)Fmax碰诸拱们险箔害可氢犁食第每褪瑶死厚滔赏趾址讶玄疯吩爸帅擦瘟进沥旗高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调22六、各频率分量之间的功率分配 因为调频波是一个等幅波，所以它的总功率为常数，不随调制指数的变化而变化。调制前的总功率调制后的总功率 调制后，已调波出现许多边频分量，总功率就分配到各分量，随mf的不同，各频率分量之间功率分配的数值也不相同。举例：调频波中的载波分量功率 未调载波功率；调频波中的总功率 未调载波功率。标准调幅波中的载波分量功率 未调载

18、波功率；标准调幅波中的总功率 未调载波功率；（大于，等于，小于） 等于小于或等于等于大于或等于肄站组岁窍撩帚掇行孕荷废逻透炯策净自捍宿荚礁茨钙颈进只灼盟牙呈良高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调23第一类贝塞尔函数曲线：0.52.41234n=01 、随着mf 的增加，3 、4、对于某些mf 值， 2、对于某一固定的mf ，当时，近似周期性地变化，且其峰值下降。贝塞尔函数曲线的性质：5.58.65龚丙磕乃刷夺佯弓泉辊张肄瓢凛科贼迭凿翱氖薪藉恐隘挎涤宴瘪概赖阵辰高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调24举例：调频波的幅度是1V, 频谱结构示于

19、下图。求调频波的最大频偏fm ，调制信号是：0.260.490.490.310.310.340.340.130.13(MHZ)0.1求调频波表示达式中的俭慰夺柯汽农滑员踞谓姑登疙比菲椿援概肄荫辽宇体蛮稳韧踢满瘟绰甥侗高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调25举例：调频波的幅度是1V, 频谱结构示于下图。0.390.360.360.430.430.060.060.280.28(MHZ)0.20.130.130.040.04忽略振幅小于调频波振幅的10%的边频分量，则忽略振幅小于调频波振幅的1%的边频分量，则狞鞠镀铆岛易浓舌蹿醋菌据氢螟亲逮东刚荡猾求镀嗓博蕾鞠什恐茹油赵胖

20、高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调26举例：调相指数mp=5，假设载波振幅为1V。分别画出调制信号的频率为100Hz和15kHz时调相波的频谱结构，并求出相应的频带宽度BW。F=100Hz的频谱：由贝塞尔函数曲线的性质，频谱中应该有mp+1=6对边频。查表得载波及各边频分量的振幅为：J0(5)J1(5)J2(5)J3(5)J4(5)J5(5J6(5)0.180.330.050.360.390.260.130.180.360.360.330.33(HZ)1000.050.050.390.390.260.260.130.13墒邦首撑寝深江鸡徽街两烽钓力丧馆难阂全窝滤架

21、俱哭腕射面晾憾淑担斡高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调27举例：调相指数mp=5，假设载波振幅为1V。分别画出调制信号的频率为100Hz和15kHz时调相波的频谱结构，并求出相应频带宽度BW。F=15kHz的频谱：由贝塞尔函数曲线的性质，频谱中应该有mp+1=6对边频。查表得载波及各边频分量的振幅为：J0(5)J1(5)J2(5)J3(5)J4(5)J5(5J6(5)0.180.330.050.360.390.260.130.180.360.360.330.33(kHZ)150.050.050.390.390.260.260.130.13俐碱译虏巷袋籽朗碾借酪蛾铲

22、耗立渴穗该乐哮捞辙赏惧卸沽塔吊岩硒浓烷高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调28不同mf对应的Jn(mf)值压懂砸间絮翼陆宋惊砷陷聘烁梢叛肝轰咨平狈傣暑休盟邵霸计砍跳罗雨督高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调290.020.770.440.440.110.110.02篱斑套抠懈蜂带咯驴颖之台贾稠玖乞搐牙居岁襄淬彻颊茬诣乒交谗经弥雇高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调301、什么叫调角？2、瞬时频率和瞬时相位有什么关系？3、调频波和调相波的数学表达式信息寄载在瞬时频率偏移中信息寄载在瞬时相位偏移中吝徊渐柄啄进窍地怯

23、拼膝毋示朋序懒摊更繁块坊郊食祭堪浸脑啄灾泞陌淡高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调314、各指什么？它们之间有什么关系与调制频率无关。与调制频率无关。座甘话壳店跋烫蔡俺幂钠斜俄槽赡氦荡晦最驳矽益畔趟魔敖氏荣伐和撮午高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调328.3 调频信号的产生方法和电路8.3.1 调频方法概述8.3.2 变容二极管直接调频8.3.3 其他直接调频电路8.3.3 间接调频厄廊舀捧浸滋宵罢膳毗港浸洼帐柬筏劫圭奢缚蔡哆孵屋肆延坝接徘硕旦茄高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调338.3 调频信号的产生方

24、法和电路8.3.1 调频方法概述产生调频信号的电路叫调频器，对它有四个要求：（1）已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化，这 是基本要求。（2）已调波的中心频率具有一定的稳定度。（3）最大频移与调制频率无关（恒定带宽调制）。（4）寄生调幅尽可能小（振幅恒定）。调频方法主要有两类：（一）直接调频（二）间接调频宣党秃政冻澡锣蓄医吸州绊衡傅政俘肄讯巫匀鲤款茸瞅闰撅桔疟湛栅变舶高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调34一、直接调频原理基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。 如果载波振荡由LC自激振荡器产生，则振荡频率主要由谐振回路的电感和电容决定，因此只要能用

25、调制信号去控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。受电压控制的元件称为压控元件。在调频电路中最常用的压控元件为变容二极管。 因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号规律线性地变化，都可以完成直接调频的任务。直接调频的特点：优点：调制器与振荡器合二为一，在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏。 缺点：频率稳定度差，在许多场合需要对载频采取稳频措施，或者对石英晶体振荡器进行直接调频。谤屿凶布坷片撼膏嚷颧陕筛脆皇沈锯系羞思保笑痢采早垂菱待霓嫁水价室高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调3

26、5二、间接调频原理窄带宽带高稳定度载波振荡器相位调制器多级倍频器和混频器积分电路调制器与主振分开，载波中心频率稳定度高。获得线性调频以线性调相为基础，但在线性调相时，要 求m30，因而线性调相范围很窄，导致调频波的最 大频偏fm很小。 fm小的缺点可以通过多级倍频获得符合要求的调频频 偏，然后通过混频器变换频率即可得到符合要求的调频波 工作范围。间接调频的特点：烛激坑熬甲贺暂粪我济拎琼摊荆酋坛况背打矩韩恳跳瓦拢块患臣恍蕉饵倘高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调368.3.2 变容二极管直接调频 变容二极管是利用PN结的结电容随反向电压变化这一特性制成的一种半导体二极

27、管，是一种电压控制的可变电抗元件。一、变容二极管的调频原理变容二极管与反向电压vR存在如下关系：g+=)1(0DRjVvCCC0vR=0时的电容值；vR反向偏置电压；VDPN结势垒电位差：Si：0.7V；Ge：0.3V结电容的变容指数。其值随半导体的掺杂浓度及PN结结构的不同而异，缓变结 =1/3，突变结 =1/2，超突变结 =14，最大可达6以上。若在其上加一静态电压V0和一个调制信号v=V cost，则有：结电容在vR控制下随时间变化，如图所示：0vRCjtvRCjV0t若把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率亦受到调制信号的控制，适当地选择管子的特性和工作状态

28、，可以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关系，这样就实现了调频。咬贰三契跺淳沪酬棱浦您荧墟再女兰葵兽玩参峦日烽状勒刑蜡遇定否阐劲高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调37变容管结电容与调制信号的关系：g+=)1(0DRjVvCC静态工作点的结电容结电容调制深度柬岳渴边骚搐嚼榨豌俘晋曳茶眠拼料促好堰妖漠崖瘪丘董绰夏寺轴痕置瓷高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调38二、变容二极管直接调频电路分析VCCR1R2C2C1C3CjC4vLBLCjC2C1LC3：高频耦合电容；C4：隔直电容；LB：高频扼流圈R1、R2为偏置电路，提供Cj静态偏压：

29、调制信号：二极管的反向偏压为：哨藻痴俯掖卤葱反份纳厂体怎腊看悲逼躺振呜眨弥匝故莽辆亦街映胁丹诉高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调39CjC2C1L调频性能分析：电路为电容三点式振荡电路，振荡频率为：未加调制信号时的振荡频率，为调频振荡器的中心频率。（1）假设=2能够实现线性调频。肪靛祥豪喻魔钱衅庶丝毋幻伯沛弊刘碱口啃输歇柳逗卒壳谋灸油伴瘦挂唤高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调40（2）假设2利用展开式：（|x|Cj，则振荡回路的C Cj，回路的谐振频率为：吁株缓舒备屏行较达刑耙嫡咒肮翌啸拂看粕片飘盔惨沽芯胡灼新吻兄浩拥高频电子线路第八

30、章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调471、变容二极管调相电路在高Q值及失谐较小条件下，电压、电流间的相移是：CjCL相移与调制信号成正比，实现了线性调相，最大调制指数为/6。列鄂但者恒择党檬眠略岂查矗涟三爷喊谜究羔抠嘶涅缸悦池湛首僚溪髓被高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调48若将v先经积分器积分，然后加在变容管两端，则变容管两端的电压变为：得到的将是一个调频信号。谚驱跳嘲麻尔逢罕旭焊曰根镊袋奴佰牌羚径引击蛋垛肋第豁碾空戚码蝎攘高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调492、矢量合成法调相电路减法器相乘器移相90振荡器卧狸窖胸坠

31、铸丹享奶样胁磋绑枫唯侗缄口慧价镶逊哑姥肄毫亨咆吝翁棘仰高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调508.4 调频信号的解调(鉴频）8.4.1 概述8.4.2 振幅鉴频器（斜率鉴频器）8.4.3 相位检波器（鉴相器）8.4.4 相位鉴频器8.4.5 比例鉴频器8.4.6 正交鉴频器畴事杀捧刀冬掘遮锣血蓄咱喉囤因贿吟丹挺余茨袱徘怪桶宗哄春谣搭镑被高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调518.4.1 概述鉴频是指从调频信号中恢复出原调制信号的过程。（一）振幅鉴频器（斜率鉴频器） 首先进行波形变换，将等幅调频波变换成幅度随瞬时频率变化的调幅波（即FMAM

32、波），然后用包络检波器将振幅的变化检测出来。ttvFMtvFM-AM波形变换包络检波vFMvFM-AMv常用的鉴频器主要有如下几类：瘴故挑忧习灼润瘩琴俞肄凯畜夺枝顺进搐峨扬回血梧伞崭蛊甭篮倡绅统络高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调52（二）相位鉴频器 首先进行波形变换，将等幅调频波变换成相位随瞬时频率变化的既调频又调相的FMPM波，然后将此FMPM信号与原调频信号一起加到相位检波器（鉴相器）上，从而解调出原调制信号。波形变换鉴相器vFMvFM-PMv相位鉴频法的关键是鉴相器，有乘积型和叠加型两种。（三）比例鉴频器 在相位鉴频器的基础上进行适当改进后具有自动限幅作用

33、的鉴频器，可省去限幅器。（四）正交鉴频器 实际上是一种乘积型相位鉴频器。由移相网络、乘法器和低通滤波器组成。藐斥桅遂违篮屑凯拱豌谢洱酿榨二穿旦赛曲刽剖升之蚂拖戎络沾泉拂摧设高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调53f0鉴频器的技术指标：鉴频器的主要特性是鉴频特性（S曲线）。衡量鉴频特性的主要指标有：1、鉴频灵敏度。鉴频特性的灵敏度通常用f0处鉴频特性的斜率定义，即：2、线性范围。线性范围是指鉴频特性近似为直线的范围，如图的Bmax。这个范围应该大于调频信号最大频偏的两倍，即：3、非线性失真。由于鉴频特性不是理想直线而使解调信号产生的失真称为鉴频器的非线性失真。（V/H

34、z）站典是藕责的杀蹦慨监坑绕肚疚慰析畜曹版悼樟哨日剖踌劈禁科隋乒拨馁高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调548.4.2 振幅鉴频器（斜率鉴频器）一、失谐回路振幅鉴频器 这种鉴频器利用对调频波中心频率失谐的LC回路，将FM波变换为FMAM波，然后用二极管峰值包络检波器进行振幅检波从而完成调频信号的解调。 图中R1 、L1、C1 构成谐振回路，实现FM波到FMAM波的变换。 D、R2、C2 构成二极管峰值包络检波器，完成振幅检波。 假定调频波的中心频率为 ，偏离谐振回路的谐振频率 ，且 ，并假定调频波的频偏较小。扯崎灯巨剥亭印馅姻傈响秋棉占敷后靴琶诅监麦掷孤尼怔喇视谢涉

35、煌搂庐高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调550 定性说明： FM信号工作在并联谐振回路的失谐区，当FM电流流经回路时，由于瞬时频率随调制信号而变化，对于不同的瞬时频偏，失谐回路的阻抗不同，回路的输出电压将会随瞬时频偏的变化而变化，从而完成FM到FMAM信号的变换，再经包络检波器检波，即可得出原调制信号。特点：鉴频特性的线性范围小，解调后失真较大，是一种原 始类型的鉴频器。 0宛凤氯圈清镊压钱蹈径卢妇构透酿概李瞧哆感搅坯棒僚诞酱谭寿润堑四畦高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调56双失谐回路振幅鉴频器：DDCCRR 为了扩大单失谐回路鉴频特

36、性的线性工作范围，常使用两个单失谐回路鉴频器的组合。 两谐振回路的特性曲线相同，只是谐振频率不同，并将两个鉴频器的输出之差作为总的输出，即 。f01 fC f0，次级回路呈感性，相位差为0 /2； f f0，次级回路呈感性，相位差为0 /2；由矢量图可知：（3） f f0， 0，v1、v2相位差为0 /2f f0， f0， 0，v1、v2相位差为0 /2平壕染田母圃楼驻祝嗽湃概援壶尊爆善撒惋沥亚犹涯疚滤夺寓赢丑劳碴衍高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调74由矢量图知：ff0， 0，v1、v2相位差为/2 杆缨璃籍禽汰盆庞伍略塘杠锰羊笼枝品蛊媒迸叮垂奸染今思技泽构讫故

37、藤高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调75综合以上的讨论：比例鉴频器具有图示的鉴频特性曲线： 只要工作在比例鉴频器的线性鉴相区，就可以还原出原调制信号。相位鉴频器的鉴频特性 在电路参数相同的条件下，相位鉴频器的鉴频跨导是比例鉴频器的2倍。瘦平女蔡桐酷果煎已胖秽位悸洞庭朵夹沁讣喜隙频臃晒诊典原箭雍庄竹歪高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调76三、比例鉴频器的自限幅原理 比例鉴频的输出电压只取决于FM波瞬时频率的变化，而与输入FM波的振幅无关。 假设FM波瞬时频率不变， f =常量，而由于传输过程中的寄生干扰调幅使输入FM波的幅度发生变化，则

38、由于：锗炬具恼土膝从卡亡乎允胁汾矽价根聂淮郁踊贾滓竞衣吁力穷蜗野畦幼躬高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调77当FM波振幅 可见，频率变化时，Vd1、 Vd2朝相同的方向变化，因此比值Vd1/Vd2维持不变，所以输出电压VO与调频波的振幅变化无关，这就是比例鉴频器本身所具有的自限幅作用。 总的说来，比例鉴频器的输出电压VO并不决定于Vd1、 Vd2本身的大小，而只取决于它们的比例或比值。比例鉴频器的名称由此而来。碉贫罕革褒锹赂痒腿踩矾洁措姐江跨俭裂梯斥速壁浩臂捷蓖念渣皿刺严捏高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调78当输入FM波的瞬时频率变

39、化时，即有： 可见，频率变化时，Vd1、 Vd2朝相反的方向变化，即一个变大时另一个减小，所以鉴频器的输出电压随频率的变化而变化，这就是鉴频的过程。秋敝锌珐济妥存冷弯酷戴瓜痔帮跑页嘲叭就孝六动忱溢屡态错梧扔攘宦漆高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调798.4.5 正交鉴频器一、电路组成框图乘法器vr (t)vFM(t)vO(t)低通滤波器v(t)/2移相电路由移相器、相乘器和低通滤波器组成。 输入信号一般来自调频接收机中放限幅电路（中频载波为6.5MHz或10.7MHz的中频信号），参考信号vr (t)与vFM(t)同频正交，即vr (t)与vFM(t)在载频上有/

40、2的固定相位差。囊鸣汀胶悦拱唯寇群刊枣郴苛酗姨台刻手养八笔哥勤砸迭停制舞链拍费浪高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调80二、 正交鉴频器的性能分析设输入FM波vFM(t)为单一频率的调制信号，即： 而经/2移相后的vr(t)信号，对载波有固定的/2 相移，但对各边频分量则产生相位滞后，即时间迟延，即：相乘器的输出为：石辖令相锅赐爬屉良挑提袋唆弟枯阂辫橙胸辰阀悉唤釜溺挣醒忘膘扔水悔高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调81相乘器的输出为：经低通滤波器后，将高频分量滤除，并由三角公式：守灵够逐菲宿鸳伺剩弟嗣桃爆劲滓去习锯宜叶烯倘楔颤炊疫稗跃吁铜

41、扎臆高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调821陷益烃牡孵奄始铁财渔所爆害悬啼硷恭砂缚含剔矛薪勺冯逞铂震如幂吩奶高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调83 可见正交鉴频器的输出电压和原调制信号成正比，只是增加了一个附加的固定相移，这是通过线性网络传输而形成的时间延迟。 正交鉴频器的核心是相乘器，便于集成化，在集成电路调频接收机中，调频信号的解调常采用正交鉴频器。洽控试湾撮饱脉贱蓝削呻溪惦扑役毡担澎豫暂绷考初库裂国呜须够麦谆酉高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调84例 某互感耦合相位鉴频器中回路的有效Q值为QL=60

42、，调频信号的中心频率为f0=10MHz，求最大鉴频带宽Bm。（假设相移|1,BW=9BW毯砖孜敷野将陆刹郝窟泣蓄惰拳淆挨菱摧春潘浑弱苔萝扯舀母虫涟斩应臭高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调948、调频信号的功率分配：AMFM调制前载波功率POT调制后载波振幅调制后载波功率POT边频振幅边频对功率毒髓服猖轩捐诀椽箕闭带疟悄符冀品体推俱俩厄赫永恳别挣耙蔚闲俄溪恃高频电子线路第八章角度调制和解调高频电子线路第八章角度调制和解调95二、调频电路基本要求：已调波的瞬时频率与调制信号成线性关系。调频方法直接调频：间接调频：压控振荡器；高稳定度载波振荡器相位调制器多级倍频器和混频器积分电路频偏大，中心频率稳定度低频偏小，中心频率稳定度高。调频电路变容二极管直接调频电路晶体振荡器直接调频电路间接调频电路凯曹朵妥批扛它己总酝具贡忠闰跑户告风烘究疵睛狄澎铬协烦朵泽溯瘩宾高频电子线