山东大学：《高频电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 角度调制与解调电路（5.2）调频信号的产生

5.2调频信号的产生 产生调频信号的电路叫做调频器,对它有四个主要要 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)未调制时的载浪频率,即已调浪的中心频率具有 一定的稳定度(视应用场合不同而有不同的要求) (3)最大频移与调制频率无关 犬(4)无寄生调幅或奇生调幅尽可能小 实现频率调制的方式有两种:一是直接调频,二 是间接调频

5.2 调频信号的产生 产生调频信号的电路叫做调频器，对它有四个主要要 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）未调制时的载波频率，即已调波的中心频率具有 一定的稳定度（视应用场合不同而有不同的要求）。 （3）最大频移与调制频率无关。 （4）无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。 实现频率调制的方式有两种：一是直接调频，二 是间接调频

5.21直接调频方法 直接调频: 根据调频信号的瞬时频率随调制信号成线形变化这 一甚本特性,可以将调制信号作为压控振荡器的控制 电压,使压控振荡器的振荡频率随调制信号线性变化, c方压控振荡器的中心频率即为载波频率

5.2.1 直接调频方法 根据调频信号的瞬时频率随调制信号成线形变化这 一基本特性，可以将调制信号作为压控振荡器的控制 电压，使压控振荡器的振荡频率随调制信号线性变化， 压控振荡器的中心频率即为载波频率。 直接调频：

5.22间接调频方法 根据调频与调相的内在联系,将调制信号积分后再对 载波进行调相,即可以得到调频信号,实现框图如图 5.21所示。显然 Vo cos at ()=cos[a+k,41() 男 am cos@t 调相器k =Vom cos[at+kr AL un(e)dt 主振器 緩冲级 学习工学 ↑4()=6t ua(积分器 图52.1间接调频框图 u()=Pm cos[a t+k, u (0]=cm cos[a,!+k, k, LD,(t dt

5.2.2 间接调频方法 根据调频与调相的内在联系，将调制信号积分后再对 载波进行调相，即可以得到调频信号，实现框图如图 5.2.1所示。显然 1 1 0 ( ) cos[ ( )] cos[ ( ) ] t cm c p cm c p      t V t k t V t k k t dt = + = +   图5.2.1 间接调频框图

对于υ(1)来讲,上式就是调频浪的数学表达式。当 vo(=Vo osQx时,上式可以表示为 u(t)=Vm coslo t+k, k m sin Q2t]=Vom cosla t+M sin Q2t 男 △ 式中M/=kk Qm Q Q k,ki Om 由上式可见,调相器的作用是产生线性控制的附加相移 x以(a),它是实现间接调频的关键

1 ( ) cos[ sin ] cos[ sin ] m cm c p cm c f V    t V t k k t V t M t  = +  = +   式中 1 m m f p V M k k   = =   m p m 1  =  k k V 由上式可见，调相器的作用是产生线性控制的附加相移 ( )  c ，它是实现间接调频的关键。 对于  ( )t  来讲，上式就是调频波的数学表达式。当 ( ) cos m  t V t   =  时，上式可以表示为

5.2.3调频电路的主要性能指标 1、调频特性 ↑4)=f)- ) (曲线):调频特 性(曲线)是描述 变科 调频电路的基本特 性。是输出信号的 图522调频特性曲线 大瞬时频率偏移N0 (动画) 随调制电压U2(1)变化关系的特性,如图522所示

5.2.3 调频电路的主要性能指标 1、 调频特性 （曲线）：调频特 性（曲线）是描述 调频电路的基本特 性。是输出信号的 瞬时频率偏移 f t( ) 随调制电压  ( )t  变化关系的特性，如图5.2.2所示。 图5.2.2 调频特性曲线 (动画)

2.调频灵敏度:单位调制电压的变化产生的频偏, 定义为 d(f (线性范围内)(Hz/V) 男 显然,s越大,调制信号对瞬时频率的控制能力越强. 学习工学 3.最大线性频偏:实际电路的调频特性是非线性 的,其中线性部分是能够实现的最大频偏

2．调频灵敏度：单位调制电压的变化产生的频偏， 定义为 0 ( ) f d f S d     =  = （线性范围内）（Hz/V） 显然， f S 越大，调制信号对瞬时频率的控制能力越强. 3．最大线性频偏：实际电路的调频特性是非线性 的，其中线性部分是能够实现的最大频偏

对于调制特性的非线性,由余弦调制电压产生的 (为非余弦形式,它的傅立叶级数展开式为 4f(D)=△6+ cos Qt+△fm2Cos2t+… 式中M6=-为A/(的平均分量,表示调频信号的中 心频率由/偏离到,称为中心频率偏离量。 评价调频持性非线性的线性失真系数症义为 THD=Ym=2 △

f t( ) 为非余弦形式，它的傅立叶级数展开式为 0 1 2 ( ) cos cos 2 m m  =  +   +   + f t f f t f t 式中  = − f f f 0 0 c 为 f t( ) 的平均分量，表示调频信号的中 0 f c 心频率由 f 偏离到 ，称为中心频率偏离量。 对于调制特性的非线性，由余弦调制电压产生的 评价调频特性非线性的非线性失真系数定义为 2 2 1 mn n m f THD f  =  =  

4.载频稳定度和准确度:调频电路的载频(中 心频率)稳定性和准确度是保证接收机能够正常接 受而且不会造成邻近信道互相干扰的重要保证,实 大际是振荡器的稳定度和崔确度

4．载频稳定度和准确度：调频电路的载频（中 心频率）稳定性和准确度是保证接收机能够正常接 受而且不会造成邻近信道互相干扰的重要保证，实 际是振荡器的稳定度和准确度