直接调频课程学习

单音FM波的表示式为：最大角频偏、调频指数与调制信号角频率之间的关系式为：调角波的性质第1页/共34页第一页，共35页。调角波的性质各边频分量振幅值与对应阶贝塞尔函数成正比。各阶贝塞尔函数随mf增大变化的规律均是衰减振荡,能量较为集中。第2页/共34页第二页，共35页。调频信号uFM(t)在电阻RL上消耗的平均功率为调频波的功率调角波的性质第3页/共34页第三页，共35页。

调频波与调相波的比较表调角波的性质第4页/共34页第四页，共35页。调角波的性质第5页/共34页第五页，共35页。第十六讲直接调频16.1调频电路概述16.2变容二极管直接调频电路16.3非正弦波振荡器直接调频直接调频第6页/共34页第六页，共35页。16.1调频电路概述1．直接调频法用调制电压直接控制振荡器的振荡频率,使振荡频率f(t)按调制电压的规律变化。调频方法频率调制的方式有:直接调频

间接调频直接调频第7页/共34页第七页，共35页。2．间接调频法先对调制信号进行积分,得到u1(t)=∫t0uΩ(t)dt将u1(t)作为调制信号进行调相,则得到:u(t)=Ucmcos［ωct+kpu1(t)］

=Ucmcos[ωct+kp∫t0uΩ(t)dt]实现了调频,称为间接调频。直接调频第8页/共34页第八页，共35页。图16-1间接调频直接调频第9页/共34页第九页，共35页。16.1.2调频电路的主要性能指标1调频线性性调频电路输出信号的瞬时频偏与调制电压的关系称为调频特性。2调频灵敏度单位调制电压变化产生的角频偏称为调频灵敏度Sf。理想调频特性应该是线性的。直接调频第10页/共34页第十页，共35页。

图16-2调频特性曲线直接调频第11页/共34页第十一页，共35页。

实际电路的调频特性是非线性的,其中线性部分能够实现的最大频偏称为最大线性频偏。3最大线性调制频偏(简称最大线性频偏)4载频稳定度

调频电路的载频(即中心频率)稳定性是接收电路能够正常接收而且不会造成邻近信道互相干扰的重要保证。直接调频第12页/共34页第十二页，共35页。

为变容指数,Ｃj（0）为外加电压u＝０时的结电容值,UB为ＰＮ结的内建电位差。16.2变容二极管直接调频电路结电容Cj为：1变容二极管调频原理变容二极管是利用ＰＮ结的结电容随反向电压变化这一特性制成的一种压控电抗元件。直接调频第13页/共34页第十三页，共35页。图16-3变容二极管的符号及特性第14页/共34页第十四页，共35页。

变容二极管必须工作在反向偏压状态,工作时需加负的静态直流偏压－UQ。

若交流控制电压uΩ为正弦信号,变容管上的电压为:u=-(UQ+uΩ)=-(UQ+UΩmcosΩt)直接调频第15页/共34页第十五页，共35页。结电容调制度其中静态结构电容直接调频第16页/共34页第十六页，共35页。图16-4变容管作为回路总电容全部接入回路2变容二极管直接调频性能分析（1）Cj为回路总电容直接调频第17页/共34页第十七页，共35页。

若变容管上加uΩ(t),就会使得Cj随时间变化（时变电容）,此时振荡频率为在上式中,若γ=2,则得直接调频第18页/共34页第十八页，共35页。一般情况下,γ≠2,可以展开成幂级数忽略高次项,上式可近似为直接调频第19页/共34页第十九页，共35页。二次谐波失真系数可用下式求出:直接调频第20页/共34页第二十页，共35页。

当变容二极管选定后，增大m,可以增大相对角频偏，但同时也增大了非线性失真及中心角频率的偏移量。也就是说调频波能达到的最大相对角频偏受到了限制。当m选定后，提高载波频率可以增大最大角频偏值。直接调频第21页/共34页第二十一页，共35页。图16-5高频信号对电容的影响电容量随高频电压变化第22页/共34页第二十二页，共35页。

图16-6部分接入

振荡频率为（2）Cj作为回路部分电容接入回路直接调频第23页/共34页第二十三页，共35页。16.3非正弦波振荡器直接调频

调频非正弦波转换为调频正弦波的理论基础是傅立叶级数。它们的基频分量为调频正弦波。

张驰振荡器可形成调频方波和调频三角波发生器。属调频非正弦波发生器。

调频非正弦波发生器加低通滤波器可以实现直接调频。直接调频第24页/共34页第二十四页，共35页。图16-7三角波变为正弦波变换特性第25页/共34页第二十五页，共35页。

例16-1画出图所示中心频率为360MHz的变容二极管压控振荡器中晶体管的直流通路和高频振荡回路,变容二极管的直流偏置电路和低频控制回路。

直接调频第26页/共34页第二十六页，共35页。第27页/共34页第二十七页，共35页。解:

晶体管直流通路,需将所有电容开路、电感短路。变容二极管开路（因为它工作在反偏状态）。直接调频第28页/共34页第二十八页，共35页。

画变容二极管直流偏置电路,需将与变容二极管有关的电容开路,电感短路,晶体管的作用可用一个等效电阻表示。

由于变容二极管的反向电阻很大,可以将其它和它相连的电阻作近似处理。直接调频第29页/共34页第二十九页，共35页。

画高频振荡回路与低频控制回路前,应仔细分析每个电容与电感的作用。

保留工作电容与工作电感,将耦合电容与旁路电容短路,高扼圈开路,直流电源与地短路。直接调频第30页/共34页第三十页，共35页。

对于低频控制通路,需将与变容二极管有关的电感短路，除了低频耦合或旁路电容短路外,其它电容开路,直流电源与地短路。直接调频第31页/共34页第三十一页，共35页。

工作电容与工作电感是按照振荡器组成法则设置的；耦合电容起隔直流和交流耦合作用,旁路电容对电阻起旁路作用,高扼圈对直流和低频信号提供通路,对高频信号起阻挡作用,因此它们在电路中所处位置不同。

判断工作电容和工作电感,一是根据参数值大小,二是根据所处的位置。

耦合电容与旁路电容的值要大于工作电容几十倍以上,高扼圈的值也远远大于工作电感。直接调频第32页/共34页第三十二页，共35页。作业：

P3175-3直接调频第33页/共34页第三十三页，共35页。谢谢您的观看！第34页/共34页第三十四页，共35页。内容总结单音FM波的表示式为：。调频波与调相波的比较表。