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1、间接调频调相电路本讲稿第一页，共二十页5.4.15.4.1矢量合成法调相电路矢量合成法调相电路 矢量合成法调相电路是由调相信号的表达式得到的，矢量合成法调相电路是由调相信号的表达式得到的，这种方法适合于窄带调相。这种方法适合于窄带调相。如单音频调制时，调相信号的表达式为如单音频调制时，调相信号的表达式为当当rad(rad(或或1515o o)为窄带调相时，为窄带调相时，本讲稿第二页，共二十页将上式看作是两个长度分别为将上式看作是两个长度分别为 和和的正交矢量的合成，如图的正交矢量的合成，如图5.4.15.4.1（b b）所示，合成矢）所示，合成矢量为量为 上式可化简成为上式可化简成为 图图5.
2、4.1（b）本讲稿第三页，共二十页是一个调相调幅波（幅度的变化可以通过限幅器是一个调相调幅波（幅度的变化可以通过限幅器去掉），得到调相信号。当然，这种方法只能实现去掉），得到调相信号。当然，这种方法只能实现 （radrad）不失真的窄带调相。实现模型如图）不失真的窄带调相。实现模型如图5.4.15.4.1（a a）所示。）所示。本讲稿第四页，共二十页5.4.25.4.2、可变相移法调相电路、可变相移法调相电路一、简单原理一、简单原理 将振荡器产生的载波电压将振荡器产生的载波电压 通过一个可控相通过一个可控相移网络，如图移网络，如图5.4.25.4.2所示，此网络在所示，此网络在 上产生的相移上
3、产生的相移 受调制电压的控制，且其间呈线性关系，即受调制电压的控制，且其间呈线性关系，即 本讲稿第五页，共二十页则相移网络的输出电压即为所需的调相波，即则相移网络的输出电压即为所需的调相波，即 可控相移网络有多种实现电路，如可控相移网络有多种实现电路，如RCRC相移电路、变容相移电路、变容二极管与电感构成的谐振回路的移相电路等。其中应用最二极管与电感构成的谐振回路的移相电路等。其中应用最广的是变容二极管调相电路。广的是变容二极管调相电路。本讲稿第六页，共二十页二、变容二极管调相电路二、变容二极管调相电路 变容二极管调相的实现模型为图变容二极管调相的实现模型为图5.4.35.4.3（a a）所示
4、，）所示，（b b）为）为 并联谐振回路构成的可控相移网络。并联谐振回路构成的可控相移网络。图5.4.3 可变相移法调相电路的实现模型与电路 本讲稿第七页，共二十页由（由（b b）图知，）图知，并联回路的电容并联回路的电容 受到受到调制信号调制信号电压的控制，结合电压的控制，结合 若加在变容管两端若加在变容管两端的电压为的电压为 ，则变容二极管结电容为，则变容二极管结电容为 回路阻抗回路阻抗 回路的特性，回路的特性，本讲稿第八页，共二十页其中其中 为回路固有角频率为回路固有角频率本讲稿第九页，共二十页讨论：讨论：（1 1）未调制（调制信号电压）未调制（调制信号电压 ）时，）时，即回路的固有谐振
5、角频率，即回路的固有谐振角频率 等于载波角频率等于载波角频率 ，回路处于谐振状态，回路处于谐振状态 。此时，回路呈现纯阻，此时，回路呈现纯阻，回路两端的电压与激励电流同频同相。回路两端的电压与激励电流同频同相。本讲稿第十页，共二十页（2 2）当）当 时，时，回路的固有角频率为回路的固有角频率为 若调制信号为小信号，若调制信号为小信号，较小，则上式可改写为较小，则上式可改写为 其中其中 此时，回路处于失谐状态，此时，回路处于失谐状态，本讲稿第十一页，共二十页若若式中式中 且要求且要求 本讲稿第十二页，共二十页这就是说，当频率为这就是说，当频率为 的载波电流的载波电流通过回路后，通过回路后，由于回
6、路失谐，在回路两端得到的输出电压为由于回路失谐，在回路两端得到的输出电压为 显然这是调幅、调相波。将幅度变化经由限幅器消除后，显然这是调幅、调相波。将幅度变化经由限幅器消除后，即可得到调相信号。即可得到调相信号。本讲稿第十三页，共二十页 实现变容二极管实现变容二极管调相的实际电路如调相的实际电路如图图5.4.45.4.4（a a）所示。）所示。图中各元件的作用图中各元件的作用如下：如下：别是输入和输出隔离电阻，作用是将谐振回路别是输入和输出隔离电阻，作用是将谐振回路的输入、输出端口隔离开来；的输入、输出端口隔离开来；是变容二极管控制电路中偏压源与调制信号是变容二极管控制电路中偏压源与调制信号
7、之间的隔离电阻；之间的隔离电阻；本讲稿第十四页，共二十页（b b）为高频等效电路；其）为高频等效电路；其中等效电流源为中等效电流源为 电容电容 分别为隔直流耦合电容和滤分别为隔直流耦合电容和滤波电容。波电容。本讲稿第十五页，共二十页（c c）图为变容二极管）图为变容二极管的音频控制电路；的音频控制电路；、一般为高音频一般为高音频的取值满足其容抗的取值满足其容抗远小于远小于 ，即，即 ，则，则 在在电路中产生的电路中产生的电流为电流为，该电流向电容，该电流向电容 充电，因此实际加充电，因此实际加在变容二极管上的调制电压为在变容二极管上的调制电压为 滤波电路，若滤波电路，若 本讲稿第十六页，共二十
8、页的调相波。为了增大的调相波。为了增大 必须采用多级单回路构成的变必须采用多级单回路构成的变需要说明的是单节需要说明的是单节 回路，能且只能产生回路，能且只能产生 显然，在这种情况下，显然，在这种情况下，电路的作用可等效为一积分电路的作用可等效为一积分电路，那么。图（电路，那么。图（a a）所示电路便转换为间接调频电路。）所示电路便转换为间接调频电路。容二极管调相电路，图容二极管调相电路，图5.4.55.4.5所示为三级单回路变容二极管调相电所示为三级单回路变容二极管调相电路。这样使该电路总的相移近似三个回路的相移之和，为路。这样使该电路总的相移近似三个回路的相移之和，为 本讲稿第十七页，共二
9、十页 注意图中注意图中470k470k和三个和三个0.002F0.002F的并联电容组成的电路的并联电容组成的电路满足积分器的条件，因此加到三个变容二极管上的电压为满足积分器的条件，因此加到三个变容二极管上的电压为调制电压的积分，所以该电路的输出是调频信号，实现了调制电压的积分，所以该电路的输出是调频信号，实现了间接调频的目的。间接调频的目的。本讲稿第十八页，共二十页5.4.35.4.3、可变时延法调相电路、可变时延法调相电路可变时延法调相电路是利用频率为可变时延法调相电路是利用频率为 的高频载波的高频载波 通过可控相移网络，产生附加相移通过可控相移网络，产生附加相移 ，从而实现从而实现调相的。调相的。如将载波信号如将载波信号 通过某一时延网络时，其通过某一时延网络时，其延迟时间延迟时间 受调制信号控制，且受调制信号控制，且 （为常数），则为常数），则输出信号可写为输出信号可写为 本讲稿第十九页，共二十页图5.4.6 可变时延调相法实现框图 是调相信号。可变时延调相法的实现框图如图（是调相信号。可变时延调相法的实现框图如图（5.4.65.4.6）所示。）所示。式中式中 为调相信号的调相灵敏度，式（为调相信号的调相灵敏度，式（5.4.115.4.11）本讲稿第二十页，共二十页