頻率調(diào)制
發(fā)布時(shí)間:2011/12/22 9:32:49 訪問次數(shù):6384
我們已經(jīng)知道調(diào)制是一種利用含有信息的信號(hào),來改變載波信號(hào)某個(gè)參數(shù)的過程。請(qǐng)回想一下,在振幅調(diào)制中,我們改變的參數(shù)是振幅。在頻率調(diào)制(FM)中,是利用調(diào)制信號(hào)將載波的頻率調(diào)高、降低或保持不變。本節(jié)將進(jìn)一步介紹FM,并分析AM與FM接收器的差異。
在學(xué)完本節(jié)后,我們應(yīng)該能夠:說明頻率調(diào)制的原理;參與討論電壓控制振蕩器的工作原理;解釋頻率解調(diào)制的原理。
在頻率調(diào)制(FM)信號(hào)中,載波頻率隨著調(diào)制信號(hào)增加或減少。其偏離載波頻率的頻率偏移量,與調(diào)制信號(hào)的振幅有關(guān)。頻率偏移的改變速率則與調(diào)制信號(hào)的頻率有關(guān)。
圖17. 40分別顯示利用方波與正弦波的調(diào)制信號(hào),來調(diào)制載波頻率的情形。當(dāng)調(diào)制信號(hào)振幅位于正向最大值時(shí),載波頻率最高,當(dāng)調(diào)制信號(hào)振幅位于負(fù)向最大值時(shí),載波頻率最低。
1. 基本頻率調(diào)制器
頻率調(diào)制是根據(jù)調(diào)制信號(hào)來改變振蕩器頻率的調(diào)制方式。通常使用電壓控制振蕩器( voltage -controlledoscillator,VCO)來完成此功能,如圖17.41所示。
在FM應(yīng)用上,通常使用可變電抗式的咆壓控制振蕩器。可變電抗式VCO利用變?nèi)荻䴓O管當(dāng)作電壓控制式可變電容器,如圖17. 42所示,其中電容值會(huì)隨著調(diào)制信號(hào)電壓Vm而改變。
2.FM解調(diào)制
如果不考慮實(shí)際上FM具有較高的工作頻率,N341512SJ-25則標(biāo)準(zhǔn)FM廣播接收器與AM接收器基本上,從接收端到IF放大器的電路是相同的。除了工作頻帶的差異之外,兩者最主要的差異在于從調(diào)制的中頻信號(hào)還原出音頻信號(hào)的方法。
解調(diào)制FM信號(hào)有好幾個(gè)方法。包括斜率檢測(slope detection)、相移鑒測(phase-shift discrimination)、比率檢測(ratio detection)、正交檢測(quadrature detection),以及鎖相回路解調(diào)制等。這些方法的大部分在通信課程中都會(huì)詳細(xì)介紹。然而,因?yàn)殒i相回路( phase-locked loop,PLI。)在許多類型的應(yīng)用電路中都扮演重要角色,所以在下一節(jié)中我們將介紹利用PLL解調(diào)制的方式。
我們已經(jīng)知道調(diào)制是一種利用含有信息的信號(hào),來改變載波信號(hào)某個(gè)參數(shù)的過程。請(qǐng)回想一下,在振幅調(diào)制中,我們改變的參數(shù)是振幅。在頻率調(diào)制(FM)中,是利用調(diào)制信號(hào)將載波的頻率調(diào)高、降低或保持不變。本節(jié)將進(jìn)一步介紹FM,并分析AM與FM接收器的差異。
在學(xué)完本節(jié)后,我們應(yīng)該能夠:說明頻率調(diào)制的原理;參與討論電壓控制振蕩器的工作原理;解釋頻率解調(diào)制的原理。
在頻率調(diào)制(FM)信號(hào)中,載波頻率隨著調(diào)制信號(hào)增加或減少。其偏離載波頻率的頻率偏移量,與調(diào)制信號(hào)的振幅有關(guān)。頻率偏移的改變速率則與調(diào)制信號(hào)的頻率有關(guān)。
圖17. 40分別顯示利用方波與正弦波的調(diào)制信號(hào),來調(diào)制載波頻率的情形。當(dāng)調(diào)制信號(hào)振幅位于正向最大值時(shí),載波頻率最高,當(dāng)調(diào)制信號(hào)振幅位于負(fù)向最大值時(shí),載波頻率最低。
1. 基本頻率調(diào)制器
頻率調(diào)制是根據(jù)調(diào)制信號(hào)來改變振蕩器頻率的調(diào)制方式。通常使用電壓控制振蕩器( voltage -controlledoscillator,VCO)來完成此功能,如圖17.41所示。
在FM應(yīng)用上,通常使用可變電抗式的咆壓控制振蕩器。可變電抗式VCO利用變?nèi)荻䴓O管當(dāng)作電壓控制式可變電容器,如圖17. 42所示,其中電容值會(huì)隨著調(diào)制信號(hào)電壓Vm而改變。
2.FM解調(diào)制
如果不考慮實(shí)際上FM具有較高的工作頻率,N341512SJ-25則標(biāo)準(zhǔn)FM廣播接收器與AM接收器基本上,從接收端到IF放大器的電路是相同的。除了工作頻帶的差異之外,兩者最主要的差異在于從調(diào)制的中頻信號(hào)還原出音頻信號(hào)的方法。
解調(diào)制FM信號(hào)有好幾個(gè)方法。包括斜率檢測(slope detection)、相移鑒測(phase-shift discrimination)、比率檢測(ratio detection)、正交檢測(quadrature detection),以及鎖相回路解調(diào)制等。這些方法的大部分在通信課程中都會(huì)詳細(xì)介紹。然而,因?yàn)殒i相回路( phase-locked loop,PLI。)在許多類型的應(yīng)用電路中都扮演重要角色,所以在下一節(jié)中我們將介紹利用PLL解調(diào)制的方式。
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