山东省广播电视学校:《模拟电子线路》课程教学讲义(高频电子技术)第七章 调频与鉴频

七拿训氖与薹 第七章调频与频 第一节概述 1.调频的定义:用调制信号改变载波信号的瞬时频率,瞬时频率按照调制 信号的规律变化。 调相的定乂:用调制信号改变载波信号的瞬时相位,瞬时相位按照调制 信号的规律变化。 2.调频的优点: 设备容量的利用率髙;抗幅度干扰能力强。 3.调频的应用:FM广播、电视伴音、录像、无线话筒、无绳电话。 调相的应用:实现间接调频。 第二节调频与调相 调频原理 调制信号:ua= Uomcosot 载波信号:uc= Ucmcosωt 条件:ωc>9 调频波信号:u= Ucm cos(ot+ Masint) 调相波信号:u= Ucm cos(ot+ Pcos?t) M:调频系数,M>0;M:调频系数,Mp>0 波形图:正弦波、三角波、矩形波 二、调频波的带宽 uUcm cos(oct +Masint) Ucm cos oct cos(Mrsinot)-Ucm sin o ct sin(Misin gt) 1.当Mr<1时,(窄带调制) cos( MasinT)≈1;sin( Mein gt)≈ Mising uFUcm cos t-Ucm sin o t Mising Ucm cos+- Mr Ucmcos(oc+o )t-- Mr Ucmcos(oe-g )t ∴调频波带宽B=2F,与调幅波相似,不同点是:上下边频反相
第七章 调频与鉴频 - 1 - 第七章 调频与鉴频 第一节 概述 1.调频的定义:用调制信号改变载波信号的瞬时频率,瞬时频率按照调制 信号的规律变化。 调相的定义:用调制信号改变载波信号的瞬时相位,瞬时相位按照调制 信号的规律变化。 2.调频的优点: 设备容量的利用率高;抗幅度干扰能力强。 3.调频的应用:FM 广播、电视伴音、录像、无线话筒、无绳电话。 调相的应用:实现间接调频。 第二节 调频与调相 一、调频原理 调制信号:uΩ=UΩmcosΩt 载波信号:uc=Ucmcosωct 条件:ωc>Ω 调频波信号:u=Ucm cos(ωct +MfsinΩt) 调相波信号:u=Ucm cos(ωct +MpcosΩt) Mf:调频系数,Mf>0 ;Mp:调频系数,Mp>0 波形图:正弦波、三角波、矩形波 二、调频波的带宽 u=Ucm cos(ωct +MfsinΩt) = Ucm cosωct cos(MfsinΩt)-Ucm sinωct sin(MfsinΩt) 1.当 Mf<<1 时,(窄带调制) ∵cos(MfsinΩt)≈1;sin(MfsinΩt)≈MfsinΩt ∴u=Ucm cosωct-Ucm sinωct MfsinΩt = Ucm cosωct+ 2 1 Mf Ucmcos(ωc+Ω)t- 2 1 Mf Ucmcos(ωc-Ω)t ∴调频波带宽 B=2F,与调幅波相似,不同点是:上下边频反相

七拿训氖与薹 频谱图:上下边频的振幅不及载波振幅的一半 2.当M较大时, 调频波带宽B=2(Mr+1)F 3.当M>>1时,(宽带调制) 调频波带宽B=2MF 说:①对于复杂调频波,B=MFm k U ,M越大,调频波解调后的信噪比越高。因此, 提出预加重和去加重 三、调频波的功率 调频波的功率与M无关,调制前后的功率相等。一部分载波功率转移给了 边频分量。 第三节调频电路 实现调频的方法:直接调频、间接调频 直接调频 定义 2.电路 ①简易调频电路 电容三点振荡器,电感支路上并联一个驻机体话筒。驻机体话筒属于申容式 话筒,相当于可变申容。 ②变容二极管调频电路 实质上是一个电感三点振荡器。 变容二极管调谐的具体应用 3.直接调频的特点 ①电路简单,不需要调制功率 ②中心频率不稳 应用:无线话筒、无绳电话
第七章 调频与鉴频 - 2 - 频谱图:上下边频的振幅不及载波振幅的一半。 2.当 Mf 较大时, 调频波带宽 B=2(Mf+1)F 3.当 Mf>>1 时,(宽带调制) 调频波带宽 B=2MfF 说明:①对于复杂调频波,B=2MfFmax ②Mf= F k fU m = F f m ,Mf 越大,调频波解调后的信噪比越高。因此, 提出预加重和去加重。 三、调频波的功率 调频波的功率与 Mf 无关,调制前后的功率相等。一部分载波功率转移给了 边频分量。 第三节 调频电路 实现调频的方法:直接调频、间接调频 一、直接调频 1.定义 2.电路 ①简易调频电路 电容三点振荡器,电感支路上并联一个驻机体话筒。驻机体话筒属于电容式 话筒,相当于可变电容。 ②变容二极管调频电路 实质上是一个电感三点振荡器。 变容二极管调谐的具体应用。 3.直接调频的特点 ①电路简单,不需要调制功率。 ②中心频率不稳。 4.应用:无线话筒、无绳电话

七拿训氖与薹 间接调频 基本概念 间接调频的过程:①对调制信号积分;②调相 表达式:u= Ucm cOS(ot+ kruat) 2.电路模型 3.间接调频发射机框图 4.间接调频特点:中心频率稳定;电路复杂、需要独立的载波发生器。 5.应用:应用于广播电视 第四节鉴频器 鉴频:调频波的解调 应用:FM收音机、AFC电路 原理:波形变换一一检波 分类:斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、脉冲式鉴频器 斜率鉴频器 1.电路(参见P282图625) 电路组成:波形变换器、包络检波器 2.原理 利用幅频特性进行波形变换。 波形变换器将FM波变换成AMFM波;包络检波器对AMFM波进行检波。 (参见P282图6-27) 3.实用电路(平衡斜率鉴频器) (参见P283图6-28) 单回路鉴频器线性范围小,不能对宽带信号进行解週。 平衡斜率鍳频器线性范围大,能对宽带信号进行解週 特点 ①输出电压等于两个回路电压的代数和:u=uo1-u2 ②电压幅度为单回路输出电压的2倍
第七章 调频与鉴频 - 3 - 二、间接调频 1.基本概念 间接调频的过程:①对调制信号积分;②调相 表达式:u= Ucm cos(ωct+kf t u dt 0 ) 2.电路模型 3.间接调频发射机框图 4.间接调频特点:中心频率稳定;电路复杂、需要独立的载波发生器。 5.应用:应用于广播电视。 第四节 鉴频器 鉴频:调频波的解调。 应用:FM 收音机、AFC 电路 原理:波形变换——检波 分类:斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、脉冲式鉴频器 一、斜率鉴频器 1.电路(参见 P282 图 6-25) 电路组成:波形变换器、包络检波器 2.原理 利用幅频特性进行波形变换。 波形变换器将 FM 波变换成 AM-FM 波;包络检波器对 AM-FM 波进行检波。 (参见 P282 图 6-27) 3.实用电路(平衡斜率鉴频器) (参见 P283 图 6-28) 单回路鉴频器线性范围小,不能对宽带信号进行解调。 平衡斜率鉴频器线性范围大,能对宽带信号进行解调 特点: ①输出电压等于两个回路电压的代数和:uo=uo1-uo2; ②电压幅度为单回路输出电压的 2 倍;

筇七拿训与薹倾 ③不含直流成分; ④调整困难。 、相位鉴频器 利用相频特性进行波形变换 (参见P287图6-34) 特点:克服了调整困难。 三、比例鉴频器 电路特点:有自动限幅功能;输出信号幅度小 说朔此处的限幅对输入信号的缓慢变化是无能为力的。这是电容限幅的局 限性 限幅:有二极管限幅、三极管限幅、差分对限幅器。限幅会产生新频率成分, 需要进一步选频 应用:FM收音机。 四、脉冲式鉴频器 分类:脉冲记数式、脉冲时延式 特点:线性好、频带宽、中心频率变化范围广、易于集成。 应用:大VHS亮度重放 五、FM立体声 1.立体声编码(导频制) 2.发射机框图 3.FM立体声收音机框图 4.FM立体声收音机信号流程 六、录音录像基础 1.磁记录 2.磁带 3.磁头 七、电视常识 八、家庭影院 九、有线电视
第七章 调频与鉴频 - 4 - ③不含直流成分; ④调整困难。 二、相位鉴频器 利用相频特性进行波形变换。 (参见 P287 图 6-34) 特点:克服了调整困难。 三、比例鉴频器 电路特点:有自动限幅功能;输出信号幅度小。 说明:此处的限幅对输入信号的缓慢变化是无能为力的。这是电容限幅的局 限性。 限幅:有二极管限幅、三极管限幅、差分对限幅器。限幅会产生新频率成分, 需要进一步选频。 应用:FM 收音机。 四、脉冲式鉴频器 分类:脉冲记数式、脉冲时延式 特点:线性好、频带宽、中心频率变化范围广、易于集成。 应用:大 2 1 VHS 亮度重放。 五、FM 立体声 1.立体声编码(导频制) 2.发射机框图 3.FM 立体声收音机框图 4.FM 立体声收音机信号流程 六、录音录像基础 1.磁记录 2.磁带 3.磁头 七、电视常识 八、家庭影院 九、有线电视

七章训与薹倾 十、因特网
第七章 调频与鉴频 - 5 - 十、因特网
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