脉冲频率调制光纤传输系统原理及改进

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音视频脉冲频率调制光纤传输系统的研制

音视频脉冲频率调制光纤传输系统的研制
同 时 吸 收 国 内外 各 种 非 线 性 影 响 , 噪 声 谱 近 似 三 角 波 , 通 过 加 重 技 其 可
术 提 高 信 噪 比 , 输 距 离 较 长 , 备 简 单 , 最 合 适 的 传 设 是

种 传 输 方 法 。P M 有 方 波 调 频 ( W F ) 等 宽 F S M 和
手 段 ] 因 此 , 制 低 成 本 、 质 量 的光 纤 传输 光 端 。 研 高 机 有 极 其 重 要 的 意 义 。 虽 然 目前 脉 冲 频 率 调 制 ( F ) 术 比 较 成 熟 , 拟 光 端 机 的种 类 也 较 多 , PM 技 模 但 就其硬件 而言 , 存在缺点 , 如集成化程度 不高 、 还 诸 生 产调试 不方便 、 利于推广普 及 、 频传输 质量不高 、 不 视 性 能 不 够 稳 定 和 功 耗 高 等 。经 过 多 年 的研 究 与 实 践 ,
optc t ans i son s t e e ana yz d, he key pa am et r ofhar w a e i r m s i ys em w r l e t r es d r was pr de , ovi d and t tans he r —
维普资讯
光 电 字 ・撒 光
第1卷 3
第 9 期
20 年 9 02 月
J u n lo t e e t o is ・La e Vo . 3 No 9 S p. 2 0 o r a f0p o l c r n c sr 11 . e 0 2
Ab t a t Th p c r s r c : e s e t um fp l e f e u n y m o l to PFM )a h p r t n r n i l s o o u s r q e c du a i n( nd t e o e a i g p i cp e fPFM i r f e b

光模块的dml调制原理

光模块的dml调制原理

光模块的dml调制原理一、概述光模块是光纤通信系统中的重要组成部分,用于将电信号转换成光信号,以及将光信号转换成电信号。

调制是光模块中的关键技术之一,用于改变光信号的幅度、频率、相位等特性,从而实现传输信息的目的。

DML调制是其中的一种调制方式,它具有较高的传输速率和较低的误码率,被广泛应用于高速光纤通信系统中。

DML调制的基本原理是将数字信号转换成一系列幅度不同的脉冲,每个脉冲对应于一种不同的光强水平。

这些脉冲被编码成激光器的功率变化,通过控制激光器的功率来改变光的强度,从而实现数字信息的传输。

在DML调制中,数字信号被转换成一系列的光脉冲,这些光脉冲具有不同的光强水平。

这些光脉冲通过光纤传输,到达接收端时,通过光电检测器将其转换回电信号。

光电检测器将接收到的光强水平转换成不同的电信号,从而还原出原始数字信号。

为了提高DML调制的传输速率和降低误码率,通常采用啁啾光纤光栅(CFBG)来调节光的波前,使得不同光强水平的光脉冲在不同的频率下传输,从而实现更高的频域分辨率和更低的误码率。

三、调制方式比较在高速光纤通信系统中,常用的调制方式包括直接调制、外调制和内调制等。

其中,直接调制是一种常见的电调制方式,它通过改变电信号的幅度、频率、相位等特性来改变光的强度。

外调制则是将光电调制器与光波导结构结合在一起,通过改变光波导的传输特性来改变光的强度。

内调制则是将光电调制器集成到激光器芯片中,通过改变激光器的电学特性来改变光的强度。

与直接调制相比,DML调制具有更高的传输速率和较低的误码率,这是因为DML调制采用了啁啾光纤光栅来调节光的波前,使得不同光强水平的光脉冲在不同的频率下传输。

此外,DML调制还具有较低的成本和较高的集成度,因此被广泛应用于高速光纤通信系统中。

四、总结本文介绍了光模块中的DML调制原理,包括其基本原理、啁啾光纤光栅的应用以及与其他调制方式的比较。

DML调制采用了一系列幅度不同的脉冲来编码数字信息,通过控制激光器的功率来改变光的强度,从而实现数字信息的传输。

光纤通信系统的信号调制与解调技巧

光纤通信系统的信号调制与解调技巧

光纤通信系统的信号调制与解调技巧光纤通信系统是一种利用光信号作为信息传输载体的通信系统。

在这种通信系统中,通过光纤传输的信号需要经过调制与解调的过程,以确保信号能够正确地传输和解码。

信号调制与解调技巧是光纤通信系统中的关键技术之一,对于提高信号传输效率和准确性至关重要。

一、信号调制技巧1. 脉冲调制:脉冲调制是一种常用的信号调制技术,它将信号转化为脉冲形式,以便在光纤中传输。

常见的脉冲调制技术包括脉冲幅度调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲宽度调制(PWM)等。

通过控制脉冲的幅度、位置和宽度,可以实现不同的信号传输方式。

2. 相位调制:相位调制是一种利用信号的相位信息进行调制的技术。

常见的相位调制技术包括相移键控(PSK)、二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)等。

相位调制技术可以提高信号的传输速率和频谱效率,但对系统的调制解调器有较高的要求。

3. 频率调制:频率调制是一种利用信号的频率信息进行调制的技术。

常见的频率调制技术包括频移键控(FSK)和连续相位频移键控(CPFSK)等。

频率调制技术适用于信号频率范围较高的场景,但对系统的频率稳定性和抗噪声性能有较高的要求。

二、信号解调技巧1. 同步检测:同步检测是一种常用的信号解调技术,它通过与已知参考信号进行比较,实现对信号的解调。

同步检测可以消除噪声和失真对信号解调的影响,提高信号的解调准确性。

常见的同步检测技术包括锁相环(PLL)和射频捷模(RFM)等。

2. 相位恢复:相位恢复是在信号解调中常用的技术,它可以通过估计信号的相位信息,实现对信号的解调和恢复。

常见的相位恢复技术包括最大似然估计(ML)和相位锁定环(PLL)等。

相位恢复技术能够有效提高信号的解调性能和抗噪声能力。

3. 频率恢复:频率恢复是在信号解调中的重要技术,它可以通过估计信号的频率偏移,实现对信号的解调和恢复。

常见的频率恢复技术包括线性相位差分调制(PSDM)和频率锁定环(FLL)等。

光传输的原理

光传输的原理

光传输的原理
光传输是指使用光信号传输信息的过程,其原理主要基于光的特性以及光纤的优势。

光作为一种电磁波,在空间中传播具有很高的速度和很好的指向性。

利用光信号传输信息具有带宽大、传输距离远、抗干扰能力强等优势,因此被广泛应用于通信、数据传输等领域。

光传输的工作原理是利用光模式的改变来表示和传输信息。

在光纤通信中,信息被转换成光脉冲信号,并通过光纤进行传输。

光脉冲信号的产生可以通过激光器或发光二极管等光源来实现,光脉冲信号的接收则利用光探测器将光信号转换为电信号。

光传输的关键在于光纤的使用。

光纤是一种可以将光信号沿着纤芯传输的细长介质。

其核心部分是一个由高折射率材料制成的纤芯,外部被包覆着由低折射率材料构成的包层。

通过选择不同的折射率,可以使光信号在纤芯内部发生全反射,从而实现信号的传输。

光信号在光纤中的传输可以通过多种方式来实现,包括多模光纤和单模光纤。

多模光纤中,光信号以多个模式进行传输;而在单模光纤中,光信号只以一个模式进行传输,因此可以获得更好的传输性能。

此外,光传输还涉及到光的调制和解调技术,即如何将信息转换为光信号或将光信号转换为信息。

其中常用的调制技术包括强度调制、频率调制和相位调制等。

解调技术则是将光信号恢
复为原始的信息信号。

总的来说,光传输利用光信号传输信息的原理是基于光的特性和光纤的优势,通过光脉冲信号的产生、光纤的传输和光信号的解调等步骤,实现信息的传输和通信。

脉冲频率调制

脉冲频率调制

脉冲频率调制
脉冲频率调制是一项用来传输信息的技术,也称为时变信号调制,它可以有效地将附加的信息编码到一个连续的脉冲信号中。

它被广泛应用于计算机通信中,特别是在无线和卫星通信技术中。

脉冲频率调制的技术原理很简单,它的基础是将信号调制到某个频率,然后以脉冲的形式传输,这样就可以使信息能够跨越物理距离传输,从而实现各种通信功能。

脉冲频率调制的优点主要体现在以下几个方面:首先,它可以将信号调到很高的频率,使信息可以跨越更远的距离传输;其次,脉冲频率调制可以通过变换脉冲宽度来编码信息,这样就不需要额外的调制器来处理;最后,脉冲频率调制可以通过设置抖动等来降低由于非平衡信号叠加带来的干扰。

脉冲频率调制的应用非常广泛,在现代通信技术中,它可以用于诸如电话、数据传输、控制信号、无线网络通信等方面。

甚至可以在医学领域应用,当然,在这种情况下,必须对脉冲频率调制的具体实施进行严格的安全检查。

此外,它也可以用于无线信号的控制,如无线遥控器、无线监视器等。

这种情况下,脉冲频率调制的优点就体现出来了,因为它可以有效地控制信号,避免由于通信中断而影响功能的正常实施。

脉冲频率调制这一技术极大地发展了无线通信技术,它使信号能够跨越物理距离进行传输,提高了通信效率。

同时,它还能够通过变换脉冲宽度来编码信息,从而减少复杂度,为通信带来更好的效率。

因此,脉冲频率调制是一种很有用的技术,可以有效改善通信效率,并且在未来可以得到进一步的发展,以满足不断增长的通信需求。

光纤通信系统中的信号调制与解调技术

光纤通信系统中的信号调制与解调技术

光纤通信系统中的信号调制与解调技术光纤通信系统是现代通信领域中一种重要的通信传输方式,其高带宽、低损耗、长传输距离等优势使其成为现代通信系统的主要选择。

光纤通信系统中的信号调制与解调技术起着至关重要的作用,它能够将通信中的信息转换为可传输的光信号,并在接收端将光信号转换回原始的信息信号。

本文将重点介绍光纤通信系统中常用的信号调制与解调技术。

一、光纤通信系统中的信号调制技术1. 直接调制技术直接调制技术是指将电信号直接调制到光载波上进行传输的技术。

在直接调制技术中,调制信号直接作用于激光器的电流或电压上,通过改变激光器的输出光强度来实现信号调制。

直接调制技术简单、成本低廉,适用于短距离和低速率的光通信系统。

2. 外调制技术外调制技术是指在调制信号和光载波之间引入光学调制器来实现信号调制的技术。

外调制技术的核心设备是光调制器,它可以调制光的强度、相位或频率。

光调制器通常采用半导体材料或电光晶体材料制成,具有快速、高效的特点,适用于高速率的光通信系统。

3. 直接调制与外调制相结合技术直接调制和外调制技术可以相互结合,利用各自的优势来实现更好的性能。

在这种技术中,可以先利用外调制技术提高光信号的品质,然后再使用直接调制技术进行信号调制。

这种结合技术可以提高光通信系统的传输速率和传输距离,适用于大容量长距离传输的光纤通信系统。

二、光纤通信系统中的信号解调技术1. 直接检测技术直接检测技术是指直接将光信号转换为电信号进行解调的技术。

在直接检测技术中,接收端利用光电二极管或光电探测器将光信号转换为相应的电信号。

直接检测技术简单、成本低廉,适用于低速率的光通信系统。

2. 同步检测技术同步检测技术是指利用射频信号使接收端与发送端同步,从而实现信号的解调。

在同步检测技术中,接收端的光电探测器将光信号转换为电信号,并与射频信号进行比较和同步,然后通过滤波器提取所需的信息信号。

同步检测技术在高速率的光通信系统中具有较好的性能。

第五章光纤传感基本原理-频率调制

第五章光纤传感基本原理-频率调制

m
1,2,
光纤传感器基本原理
5.6 偏振调制机理
线偏振光,光波的光矢量方向始终不变,只是它的大小随 相位改变。光矢量与光的传播方向组成的平面为线偏振光的振 动面。
圆偏振光,光矢量大小保持不变,而它的方向绕传播方向 均匀地转动,光矢量末端的轨迹是一个圆。
椭圆偏振光,光矢量的大小和方向都在有规律地变化,且光 矢量的末端沿着一个椭圆转动。
黑体光谱辐射能量密度、 温度及波长三者之间的关系。
5.5.3 光纤黑体探测技术
光纤传感器基本原理
光纤黑体探测技术,就是以黑体做探头,利用光纤传输热辐射波, 不怕电磁场干扰,质量轻,灵敏度高,体积小,探头可以做到0.1mm。
光纤传感器基本原理
5.5.4 光纤法布里-珀罗滤光技术
0 m
2nd cos m /
FL 108
可检测到信号
5.4.2 光纤多普勒系统的局限性
光纤传感器基本原理
一般多普勒探测器最大只能实现液体中几毫米处粒子的运动
速度虚测像量半,径只ri适 a用du 于携带粒子的流体或混浊体中悬浮物质的速度 测量数。值速孔度径测NA量i 范NA围du 为μm/s~m/s,相应的频偏为Hz-MHz。
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非寻常光折射率
寻常光折射率
大多数情况下,ne-n0>0
光纤传感器基本原理
5.6.2 克尔效应
不加外电场,无光通过,克尔盒关闭;加外电场,有光通过,
克尔盒开启。
光程差:
ne
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U d
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N1、N2相互垂直,与 电场分别成±45°。
相位差:
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简述脉冲编码调制技术 -回复

简述脉冲编码调制技术 -回复

简述脉冲编码调制技术-回复脉冲编码调制(PCM)是一种用于数字通信系统中的传输技术,它将模拟信号转换为数字信号,并通过对数字信号进行编码和调制来进行传输和解调。

PCM技术被广泛应用于语音通信、数据通信、音频和视频传输等领域。

下面将详细介绍脉冲编码调制技术的原理、应用和优势。

一、脉冲编码调制的原理脉冲编码调制技术基于采样定理,即根据奈奎斯特定理,采样频率应为模拟信号的最高频率的两倍。

PCM技术首先对模拟信号进行采样,将模拟信号离散化为一系列的采样值。

然后,通过量化将采样值映射到离散的数字量级,并编码成二进制码字。

最后,通过调制将二进制码字转换为相应的数字信号进行传输。

在脉冲编码调制技术中,主要有以下几个步骤:1. 采样:将连续的模拟信号在一定的时间段内进行离散采样,得到一系列的采样值。

2. 量化:将采样值映射到离散的量化级别上。

量化级别的数量取决于所使用的量化器的分辨率。

3. 编码:将量化后的采样值转换为二进制码字。

编码可以使用不同的编码方案,如自然二进制编码、格雷码等。

4. 调制:将二进制码字转换为对应的数字信号进行传输。

常用的调制方式包括脉冲幅度调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲宽度调制(PWM)等。

脉冲编码调制技术的原理主要包括采样、量化、编码和调制四个步骤。

这些步骤的顺序和参数设置对脉冲编码调制的性能和传输质量起着重要作用。

二、脉冲编码调制的应用脉冲编码调制技术被广泛应用于数字通信系统中,特别是语音和视频通信方面。

下面将介绍一些常见的应用领域。

1. 语音通信:PCM技术是传统电话系统中的基本技术,它将模拟语音信号转换为数字信号进行传输。

通过脉冲编码调制,语音信号可以被准确地表示和传输,从而保证通信质量。

2. 数据通信:在计算机网络和数据通信中,PCM技术通常用于将数据转换为数字信号进行传输。

例如,常见的以太网和无线网络以及串行通信协议等都使用脉冲编码调制技术进行数据传输。

3. 音频和视频传输:脉冲编码调制技术也被广泛应用于音频和视频传输领域。

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波PM信号频谱分布在 ( + o P 2 1 的两侧 ( n ) f 见图 3, ) 频谱间距为2 , f 防护频带大, o 这就放宽了对
载波和调制度的选择. 方波 P M的输出 ] E L 平, F 接f C 电 即射极祸 为 合 逻辑门电路, 它是数字电路中的一种形式, 但二 极管不工作在饱和区, 逻辑电 平的摆幅也很小, 一 般在 - . tOV之间,因此门的速度较快,但 1V 6i. S
0 2 2 1 收稿 日期: 2 0 -1 - 6
修改 日期 :
2 2 3- 8 00 - 0 - 1
万方数据

光 电 子 技 术 与 信 息 O t l t n Tcnl y n r ao 0 Jn 1() 1 po e r i e o g & om t n 02 ; e c o c h o I f i 2 u 5 3 9
Asat h ppr oue te nie P M tafe v e b r T i ae i r c h pi p o F o i l r o&ad t nmso tc s n d s r c l f p c i t b i d ui r s ii o a sn ss m d p aa zs m i fnt n cim dl .h ss m s s s h e yt a s l nl e te n co c ut u s e t p s s h i - e n i y y h a u i i m r o eT y e o e e i n g t gae l e l g tne nmii wtot et ad h c pr r ac rt . a rt e lo d ac t s so i u r ae n h pi ef m ne i Ihs d , i v n s r a s n h e p r i re o g ao t
关健词 脉冲 调 方波调 ( M , 颜率 制, N WF ) S 倍频
中图 分 类号: N 5;N 2 . T 23T 991 1 文献 标 识 码: A
m o f s r e o ao pc i b D s nad r e et ue qec M dli O taF e ei n Ip vm n o Pl F uny u t n i l r g Vdo A d Tas ii Ss m i ad i r mso y e e n u o n s n t
( M 方式. P ) F 然而在基带直接光强度调制中,由
于流经光源和探测器实时表征光强度的电流响应 直接与信号电压的时间响应成比例, 并且处于大 信号工作条件下, 故对光电 器件线性要求高, 信号 输出幅度随接收光功率的变化而变化, 适用于短距 离传输. 脉冲频率调制方式是采用调频脉冲驱动光 源, 基本上不受光源非线性的影响, 在宽的动态范
图 5 图像信号与V O线性曲线的关系 C
接n 的光发射模块已 越来越多地应用到P M光传 F
Fg R l i o iae C i5 a o f g & O . c tu m V
输系 , 列 统中 该系 模块可 接与EL EL接口 直 C( C) P
的压控振荡器配合使用, 电路简化且集成度高, 工 作安全, 稳定.
图 2 基带信号频谱图
Fg2 et m bs b n wdh i. S cr o ai a d it p u f c
图3 M波频谱图 S WF
Fg S et m S M ae i. pcr o WF w v 3 u f
1
光探测器接收到的信号经整形, 倍频, 通过低 通滤波器获得视频信号, 带通滤波器滤出中心频 用 率分别为 8 : 9 : M 和 M 的音频调频信号经过放 H H 大鉴频, 输出音频信号.
vs m r t set at k popc. ae r
Ky o s l f qec m dl i (F , r ae uny d i (WF , ew r p s r uny u t nP M) qa wv fqec m u t nS M) d u e e o ao su e r e o lo a
们把同步信号部分可以偏离线性区, 图像电压放在 V O线性曲线中最为平坦的区域,因而需要采用 C 箱位电路以保证良 好的图像质量 ( ) 图5 .
3 . 2视频箱位电路 信号在交流级间藕合过程中,丢失了原有的 直流分量,信号变成在平均值上下摆动的交流信
号,其图像表征为灰度级发生变化.同时,由于压
图 1 F P M光纤传输系统原理框图 Fg Pi i e F otaf e t nmso ss m i l n p o P M i l r s ii yt . r c l f p c i r b a s n e
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预加重和去加重原理图
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Zu n i a W i ag go h Zogu Z n e W n Hnb2 b j l g 2 h o
(.eat et l tc g er g H a a C lg o Tcnl y ui n 20) 1 pr n oEe r E i en , i n l e eho g H a a 2 01 D m f c i n n i u n oe f o n 3 (. 8h s r Istto Ee r i , ui n 02 h tue l t n sMI H a a 220) 2 T e R e c n i h t ea f c o c I n 3
3 系统功能模块分析
3 . 1视撷音频信号加重与去加重 在调频过程中, 噪声电 平是由载波本身的相位 波动决定的, 作为噪声的相位波动在整个频带宽度 内都是均匀的, 而调频波的相位调制指数与调制信 号的频率成反比, 与调制信号的幅度成正比 因此 , 基带内 调频热噪声电压随调制信号频率的增加而

电 子 技 术


程 伟 一
息 O t ltn Tcnly n rao 02 ; ) p ecoi e o g &io tn 0 Jn1 3 o e t c h o fm i 2 u 5 (
文献编号: 1 6 21 02 3 08 5 0 - 3( 0) - 1- 0 1 2 00 0
脉冲频率调制光纤传输系统原理及改进
电 路直接光强度调制 LDL ) 通过恒流源为驱 E( , D
动管提供稳定的工作电 电路结构主要包括共射 流, 极驱动电 路和差分驱动电 设计依据是 L DL ) 路, E( D 的输出特性曲线.
随着 含 E L E L 市场的推广和价格下调, C( C ) P
朱宗玖 '张 玮 2王洪波 ,
301 (. 1 淮南工业学院电气下程系 淮南 220 ) 22O 3 '. 2 信息产业部电子第 8研究所 淮南 n 2
摘 英
介绍了 脉冲频 制 (F 光纤视, 率调 P M) 音颓传 输系统的 原理并对关键功能电路模块作简要分析.
该系统硬件集成度高,无中继传愉距离长,性能价格比高,具有广阔的市场前景.
平 1 1
式, 其中一路信号调制在8 z M 中心频率上, H 另一 路调制在 9 z M 中心频率上. H 视频基带信号经加 重, 籍位电路处理与两路音频调频信号混合后, 进 入压控振荡器线性调制占空比 1 的脉冲频率, 为 : 1
视频输入., 预加重 卜}
也称方波频率调制( F )此调频彼频谱成分中 ( M, S W 不含有基带分量( ) 信号的主要能量集中在载 图3,
分离元件形式的籍位电路存在调试困难,故 障点多等缺点.目 前使用的具有同步分离和籍位 功能的集成器件不仅可以克服上述缺点,更加简 单地实现籍位功能, 同时还具有视频幅度调节, 籍 位电 平调节, 视频指示等功能, 完全满足系统结构
的要求.
3 . 3方波 P M 和 E L门 F C 方波化调频有多种实现电路. 此处采用了单片 集成射极稠合多谐振荡器. 视频采用倒相调制. 它 的振荡频率取决于充放电电流受调制信号控制的 电路中电 容的充放电速度, 从而实现频率调制. 方
2 工作原理
P M光纤传输系统的基本功能是: F 利用一根
光纤传输一路视频, 两路音频信号. 其工作原理是 在频分复用的基础上信号混合调频传输, 接收端将 复用信号分离, 再解调出原始信号. 系统原理框图 如图 1 所示. 频分复用的频谱分布如图2 所示. 视频基带信 号的频率范围为 . 6 z - M ,音频信号采用调频方 H
频附近, 因此对发光器件和光探测器的带宽要求降 低了,方便了系统设计.
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同步分离
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万方数据
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光 电 子 技 术 与 信 怠
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频分量,使幅频特性指标达到系统要求.
控振荡器 (C 的调频线性区较窄, V O) 这就要求我
3 . 5音频的调制 变容二极管的耗尽层电容与逆偏压的大小成 比 例, 将调制信号叠加在振荡器槽路中变容二极 管的逆偏压上,则可实现频率调制 [ . 1 2 1 在电 感不变的振荡器中, 其振荡频率的变化与 电容变化的平方根成比例. 在小于信号使用变容二 极管时, 电容变化与调制信号的平方成比 即可 例, 实现线性调频. 原始电 采用的自 路中 制互感藕合变压器, 其精 度较低, 需要选择合适的匝数比, 并且要用蜡将其 固封在电 路板上, 这给安装调试带来极大的不便. 此外, 于磁环变压器的不精确性, 由 我们调整变容 管上外加电压以获得 8 z 9 z M 和 M 载波频率的 H H 同时, 变容管上叠加的音频信号电 压可能偏离变容 管的线性区,导致解调输出失真. 变容二极管构成的调频器结构简单, 由于其电 容的温度影响系数大, 将多个二极管并联起来进行
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