广东工业大学：《通信电路与系统》课程教学资源（课件讲义）第七章 角度调制与解调电路 第二节 频率调制

目录 7.1 概述 7.4 鉴频方法 72 频率调制 7.5 相位鉴频器 7.3 相位调制 7.6 比例鉴频器

7.1 概述 7.2 频率调制 7.3 相位调制 目录 7.4 鉴频方法 7.5 相位鉴频器 7.6 比例鉴频器

◇7.2频率调制 一.变容二极管简介 C,= Cjo (1+ ” 本本 u反向电压 势垒电容 电流近似为零 C0是Uo=0时变容二极管的结电容 UB是变容二极管的势垒电压，通常取0.6~0.7V左右 n1 超越突变结

7.2 频率调制 一. 变容二极管简介 0 (1 ) j j n B C C u U   势垒电容 u反向电压 电流近似为零 n 1 超越突变结 n：变容指数取值1/3-6之间 是 时变容二极管的结电容 是变容二极管的势垒电压，通常取0.6 ~ 0.7V左右 Cj0 0 UD  UB

◇7.2频率调制 一、变容二极管简介 UR 0 :Uo u=Uo +ug C;和uQ波形的几何投影关系 变容二极管串联或并联适当的电容，可获得实际所需变容特性

7.2 频率调制 一、变容二极管简介 变容二极管串联或并联适当的电容，可获得实际所需变容特性

◇7.2频率调制 一、变容二极管简介 (1)全部接入式变容二极管调频u=U。+42 o()= LC 1+ 1+ UB (0 1+ Ue U Uom cost 静态电容Ce= C 1+mcos21)月 *úB m= uom Ug+Uo 结电容调制度，表征4o改变C,的能力

7.2 频率调制 一、变容二极管简介 (1)全部接入式变容二极管调频 0 (1 ) j jQ Q n B C C U U   静态电容 Q u U u    结电容调制度，表征 改变 的能力 m B Q u m U    U u Cj   0 0 0 2 2 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 n j j j Q n n Q j B n n B B Q Q B B n Q n n B B Q j Q jQ B Q jQ B Q n B Q B t LC C C U L L u U u C U L U U U U u U U U u U U U u u C U LC U U LC U U L U U U L                                                                                             2 2 cos 1 1 1 mcos n n m jQ B Q jQ U t t C U U LC             

◇7.2频率调制 一、变容二极管简介 o(0=-(1+mcos2)月 m= Uz+Uo 变容指数n=2时 2(1msos 1 mcos =0。+△0nmc0S2t 调频信号的频率变化正比于。，实现的是没有失真的线性调频 变容指数n2时，如果m<L,利用(l+x”≈1+x(xk<1) a0+号a。 =0。+△0nmC0s2t

7.2 频率调制 一、变容二极管简介     2 1 t 1 cos n jQ m t LC     m B Q U m U U    变容指数n=2时     1 1 mcos t 1 mcos cos jQ jQ jQ c m t t LC LC LC t               1 1 cos 1 cos 2 2 cos jQ jQ jQ c m n nm t t m t LC LC LC t                   调频信号的频率变化正比于 u  ，实现的是没有失真的线性调频 变容指数n≠2时，如果m<<1, 利用 (1 ) 1 (| | 1) n  x   nx x 

◇7.2频率调制 [例7.2.2引调频电路如图所示，变容二极管结电容：w2=10sin(2π×104)mV 画出交流通路，计算振荡频率o(t)和最大频偏△om,设pM振幅为um, 写出其表达式。 Uc=12况 Ucc=12V RB 1R, HFM 20k2 不本 25uH C R2 Ho 60k2

7.2 频率调制 例 调频电路如图所示，变容二极管结电容 画出交流通路，计算振荡频率 和最大频偏 ，设 振幅为 写出其表达式。 ，        [ ] sin( ) ( . : ) . 4 7 2 2 10 2 10 m FM sm u t mV t u u

>7.2频率调制 Uo= R Ucc 60k2 ×12y=9/ R+R 20k2+60k2 200pF Cje= +0+ -=2pf UR 1 o(t)= 10sin2πxl04tmV）2 1+ V25uH×2p5 1W+9V =(2x108+2×105sin2π×104t)rad/s △0m=2×103rad/s 双变容二极管最大频偏为原来的V2倍， 还可使每个二极管上的高频信号电压减小 p()=∫o(0dh=∫2×108+2×10sin2π×1041d 为原来的一半，减小了高频信号电压 2x101-Ccos2m×101+9a@ 对结电容的影响。 cos()=ucos(2x101 cos2π×10t+po)V

7.2 频率调制   1 1 2 0 n 2 2 2 4 2 8 5 4 5 60 12 9 20 60 200 2 9 (1 ) (1 ) 1 1 1 t 1 2 2 1 10sin 2 10 1 2 1 9 25 2 (2 10 2 10 sin 2 10 ) / 2 10 / Q CC j jQ Q B n j jQ B Q m R k U U V V R R k k C pF C pF U V U V U C C U U L L tmV pF V V uH t rad s rad s                                                   8 5 4 8 4 0 8 4 0 t ( ) 2 10 2 10 sin 2 10 10 2 10 cos2 10 10 cos ( ) cos(2 10 cos2 10 )V t t FM sm sm t dt tdt t t rad u u t u t t                             

◇7.2频率调制 (2)部分接入式变容二极管调频 静态电容变容二极管与其他电容串联构成电容支路， 电容接入系数小于1。变容二极管上的高频信号得以减小， 提高了调频质量。 ()-C =Ci+C:+C 号+瓷 -+0 cost 结电容调制度m<<l,nm/p<1

7.2 频率调制 (2)部分接入式变容二极管调频   1 t LC   ∑ 2 1 2 jQ Q jQ C C C C C C    ∑ 2 1 2 j j C C C C C C    ∑ 1 1 2 2 1 1 jQ jQ jQ jQ C C C C p C C C C                  1 1 1 t 1 cos = mcos 2 2 cos Q Q Q c m n n m t t LC p LC LC p t                  ∑ ∑ ∑ 静态电容变容二极管与其他电容串联构成电容支路， 电容接入系数小于1。变容二极管上的高频信号得以减小， 提高了调频质量。 结电容调制度 m  1,nm / p  1

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