1、第七章 角度调制电路,第二节 调频方法的概述,调频定义：瞬时频率随调制信号线性变化,调频要求： （1）具有线性的调制特性，即 （2）调制灵敏度要高，即kf要大 （3）载波的频率稳定度要高(4) 最大频偏与调制信号频率无关 （5）无寄生调幅,调频方法:,2，间接调频：,1，直接调频：,可见调制信号积分后再调相可实现调频,第七章 角度调制电路,第三节 变容二极管直接调频,一，变容二极管的特性,(2)等效电路：变容二极管,(3)特性：,变容管的Cj ur曲线,注意：变容二极管必须在反偏压状态工作,二，基本原理,虚线左边是互感耦合振荡器。,1.电路特点,虚线右边是变容二极管和它的偏置电路。变容二极管的
2、电容值影响振荡器的频率。,2.调频原理,三，电路分析,(一)在反向电压ur(t)作用下,变容二极管的电容值Cj,1,变容二极管结电容表达式,2,载波状态时变容二极管的结电容CjQ,3,调制状态时变容二极管的结电容Cj,（一）变容二极管作为振荡回路的总电容,当C1没接入, 且Cc较大时，回路总电容仅仅是变容二极管的结电容Cj时，振荡回路的等效电路如下图：,1,瞬时振荡频率为,2,实现线性调制的条件：,当m很小可忽略三次方以上的高次项，则瞬时频率为：,3, 会产生什么影响：,可见 会导致如下影响：,1)中心频率会产生偏移，其偏移量为：,2)调频波会产生非线性失真, 二次谐波失真最大偏移为,3)调频
3、波的最大频偏为：,4，当调频电路要求的相对频偏较小时，m值就很小，此时对 的要求就不高。,例：调频广播的中心频率为 若要求最大频偏为 ,则可见m很小，则对应的中心频率偏移量和非线性失真就很小，故对 的要求不高,4，当调频电路要求的相对频偏较大时，对 的要求就严格些。,（三）变容二极管部分接入振荡回路,部分接入时振荡回路的等效电路如下图：,变容二极管作为总电容实现调频时,由于温度或偏置电压的不稳会导致变容二极管结电容发生变化,因此其中心频率的稳定度差.采用部分接入方式可改善此性能.,将 看成变容二极管， 不仅与 有关，还与 有关。,例：,第七章 角度调制电路,第四节 石英晶体振荡器直接调频,一，
4、采用石英晶体振荡器直接调频的目的是要提高调频振荡的载波频率稳定度。,二，晶体振荡器直接调频的主要形式,晶体振荡器采用变容二极管实现调频的形式有两种，一是变容二极管与并联型晶体振荡器的晶体相串联，二是变容二极管与并联型晶体振荡器的晶体相并联。,三，并联型晶体振荡与变容二极管构成调频电路，无论变容二极管的接入方式是与晶体串联还是并联，晶体在电路中都必须等效为电感，因此：,2)最大频偏为,1)振荡频率的变化范围要小于,3)最大相对频偏为,四，晶体振荡直接调频的实际电路举例：,第七章 角度调制电路,第五节 调相电路,1，将载波振荡信号通过一个受调制信号电压控制的相移网络，即可实现调相,2，可控相移网络
5、有多种实现电路，其中应用最广的是由变容二极管组成的相移网络，例如由电感L和变容二极管组成的单调谐回路。,3，图7-12是变容二极管单调谐回路调相电路。其中可控相移网络由变容二极管和电感L组成的单调谐回路，谐振频率是由调制信号来实现。,4，频率为 的载波信号通过单调谐回路，只有在调谐回路的谐振频率等于 时，不产生附加相移，通过谐振频率不等于 的调谐回路都会产生附加相移。因为谐振频率受调制信号控制，所以输出信号的相移也受调制信号控制。,（二）调相过程,1，当调制信号 时，变容二极管反向电压 。变容二极管的结电容 与L组成谐振频率为 的谐振回路，其相频特性如图7-13曲线(2)所示，对载频输入信号，其输出电压附加相移为零。,3，当调制信号 时，变容二极管反向电压减小，结电容加大， 与L组成谐振回路的谐振频率减小。其相频特性如图7-13曲线(3)所示，对输入为 的载频信号，其输出电压有一个负的附加相移,2，当调制信号 时，变容二极 管反向电压加大，结电容减小， 与 L组成谐振回路的谐振频率增大.其相频特性如图7-13曲线(1)所示,对输入为 的载频信号,其输出电压有一个正的附加相移,4,附加相移在调制信号控制下变化，导致输出电压的相位也随调制信号变化，从而实现调相。,作业,7-2 7-4 7-13,7-2,7-4 7-13,参考阳昌汉答案,
