调频原理及电路
调频电路
号的质量不好。 并且干扰信号是无法去掉的，
因为它存在于传输信息的包络中，与有用的信 号混在一起。
角度调制优点——抗干扰能力较强。比如在调频信号中，有用的
调制信号存在于随调制信号变化的频率之中
的，在幅度中叠加的幅度干扰信号，可以通过 限幅器将其切去(如下图)，并不影响有用的调
制信号。
叠加幅度干扰 限幅
mf=0.2
mf=2.0
fC mf=0.5 mf=4.0
fC
fC mf=1.0 mf=6.0
fC
fC
fC
4. 调频波的信号宽带
——从原理上说，信号带宽应包括信号的所有频率分
量。（但调频波频谱有无穷多分量） 定义：信号频带宽度应包括幅度大于载波幅度10%以上的边频
分量，则对应的调频波带宽B为：
B=2(mf+1)F
（
mf
——调频波的调频指数）
一些质量要求比较高的系统则：
B 2(mf mf 1) F
特例：1）当 m f <0.5→调频波由载频 ωc 和( ωc 构成→称窄带调频 此时频带为： 此时频带为：
Ω )的边频
B 2F
B 2mf F 2f m
2）当mf>>1→为恒定带宽调频
7-5-3 调频电路
复杂。
课后小结——见黑板
复习及课前提问：1.为何要进行混频、倍频？ 2.怎样完成混频、倍频? 思考与练习题： 1．说明调频波为什么比调幅波的抗干扰能力强？ 2．调频指数mf与最大频偏Δfm及调制F频率有和关系？ 3．何谓窄带调频？何谓恒定带宽调频？它们的带宽如何计 算？ 4．为什么说调频波所占的频带比调幅波宽很多？ 5．直接调频如何实现？ 6．间接调频如何实现？间接调频有何优点？ 作业题: 7-15 预习：调相电路
电路基础原理模拟信号的调频与解调频
电路基础原理模拟信号的调频与解调频在电路领域中，模拟信号的调频与解调频是非常重要的概念。
调频（Frequency Modulation, FM）可以理解为改变信号的频率，而解调频（Demodulation）则是将调频后的信号恢复成原始信号。
本文将介绍一些关于电路基础原理中模拟信号调频与解调频的基本知识。
一、调频调频是一种通过改变信号的频率来传输数据的方法，其基本原理是在信号中添加一个载波信号，使得信号的频率随着载波的频率的变化而改变。
调频可以实现更好的抗干扰能力和更高的传输质量。
首先，我们需要了解AM调制（Amplitude Modulation）和PM调制（Phase Modulation）这两种调制方式。
AM调制是通过改变信号的幅度来传输信息，而PM调制则是通过改变信号的相位来传输信息。
这两种调制方式不同于FM调制，它们都是通过改变信号的幅度或相位来实现数据传输。
调频，则是通过改变信号的频率来传输信息。
在调频中，信号会与一个高频的载波信号进行混合。
在混合过程中，如果信号的幅度较大，则信号的频率将上升，如果信号的幅度较小，则信号的频率将下降。
这样，我们就可以将信息通过信号频率的变化来传输了。
调频具有较好的抗噪声能力，适用于高质量的音频和视频传输。
二、解调频解调频是将调频后的信号恢复为原始信号的过程。
解调频的方法有很多种，其中最常见的是相干解调法。
相干解调法是通过与一个已知频率和相位的参考信号进行比较，来恢复调频信号中的原始信息。
在相干解调法中，我们需要使用一个称为鉴频器（Discriminator）的电路来实现解调。
鉴频器会将经过混频的信号与参考信号进行比较，从而得到原始信号的频率和相位信息。
在解调过程中，我们还需要使用一个称为低通滤波器（Low Pass Filter）的电路来去除高频成分。
因为解调后的信号中会存在由载波信号引入的高频分量，所以低通滤波器可以将这些高频分量去除，得到干净的原始信号。
调频电路
式中， 上的结电容， 式中，CjQ 变容二极管在静态工作点 Q 上的结电容，x 为归 一化的调制信号电压 其值恒小于 。 的调制信号电压， 一化的调制信号电压，其值恒小于 1。 将 Cj 代入 ωosc ≈ ω0 =
1 LCj
中，得
n 1 (1 + x)n ωosc ≈ ω0 = - - ) = = ωc (1 + x) 2 (5-2-10) LCj LCjQ 1 式中， 的振荡(载波)角频率， 式中，ωc = 为 vΩ = 0 的振荡(载波)角频率，与 VQ 有 LCjQ 关。
n 1 (1 + x)n ωosc ≈ ω0 = - - ) = = ωc (1 + x) 2 (5-2-10) LCj LCjQ 式(5-2-10)为归一化调频特性曲线方程，反映了振荡角频率 - - ) 归一化调频特性曲线方程， ωosc 随 x(即 vΩ )变化的关系式。 变化的关系式。 (
归一化调频特性曲线： ② 归一化调频特性曲线： 不同， 指数 n 不同，∆f / fc 随 x 变 化的曲线。 化的曲线。 变化的曲线如 ∆f / fc 随 x 变化的曲线如 可见， 图 5-2-4 所示 ，可见，除 n - = 2 外，调频特性曲线均为非 线性曲线。 线性曲线。
2．调频灵敏度 ． (1)定义 ) 原点上的斜率
d(∆f ) SF = dv v
=0
越大， 单位为 Hz/V， SF 越大，调制信号 ， 对瞬时频率的控制能力就越强。 对瞬时频率的控制能力就越强。 (2)要求 ) 波形如图 - 当 vΩ(t) = VΩmcosΩ t 时，画出的 ∆f(t) 波形如图 5-2-2 所 图中， 即为调频信号的最大频偏。 示。图中，∆fm 即为调频信号的最大频偏。
简述脉宽调制逆变电路调压调频的原理
简述脉宽调制逆变电路调压调频的原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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项目单元3：间接调频电路
…… ②式
′ U Ωm mc = U D +UQ
项目单元3 项目单元3：间接调频电路
由直接调频的结论，我们知道， ⑤ 由直接调频的结论，我们知道，当 γ = 2 上各项， 上各项，则可得 ϕ (ω c ) = γ Qm c sin Ω t 将③式代入①式 ω 0 ≈ ω c 1 + γ m c sin Ω t 式代入① 2 ——所得到的相位偏移与 无关， ——所得到的相位偏移与 ω c 无关，因此是间接的 ⑥ 将该式代入 u o = I cm Z (ω c ) cos [ω c t + ϕ (ω c )] = I cm Z (ω c ) cos [ω c t + γ Qm c sin Ω t ] 时，略去二次方以 …… ③式
4、扩展最大频偏的方法 扩展最大频偏的方法 在调频电路中，尤其是间接调频电路，产生的频偏太小， 在调频电路中，尤其是间接调频电路，产生的频偏太小， 无法满足设计要求的话， 无法满足设计要求的话，则可通过设计扩展最大频偏电路 来扩大频偏。 ，来扩大频偏。 扩展最大频偏的方法很多，这里仅介绍通过倍频器和混频 扩展最大频偏的方法很多， 器实现扩展最大频偏的方法。 器实现扩展最大频偏的方法。 例如： 一调频设备，采用间接调频电路。 例如： 一调频设备，采用间接调频电路。已知间接调频 电路输出载波频率100Hz 最大频偏为24.41Hz 100Hz， 24.41Hz。 电路输出载波频率100Hz，最大频偏为24.41Hz。要求产生 载波频率为100MHz 最大频偏为75kHz 如何实现？ 100MHz， 75kHz。 载波频率为100MHz，最大频偏为75kHz。如何实现？
项目单元3 项目单元3：间接调频电路
图6.16 扩展最大频偏的方法
pwm调频原理
pwm调频原理PWM调频原理概述脉宽调制（PWM）是一种常用的调频方法，广泛应用于电子电路和通信系统中。
它通过改变信号的脉冲宽度来调节频率，从而实现信号的传输和控制。
本文将介绍PWM调频原理及其应用。
一、PWM调频原理PWM调频原理是利用脉冲信号的脉宽来调节信号频率的一种调制方法。
在PWM调制中，信号的频率是通过改变脉冲的宽度来实现的。
具体来说，PWM调制是通过控制脉冲的占空比来实现的，即脉冲高电平（ON时间）与总周期时间（ON时间+OFF时间）的比值。
二、PWM调频的应用PWM调频广泛应用于各种电子电路和通信系统中，下面将介绍几个常见的应用。
1. 脉宽调制（PWM）在电机驱动中的应用在电机驱动中，PWM调频被用来控制电机的速度和转向。
通过调节PWM信号的脉宽，可以改变电机驱动的频率和占空比，从而实现对电机的精确控制。
2. 脉宽调制（PWM）在音频信号处理中的应用在音频信号处理中，PWM调频被用来实现音频信号的数字化和压缩。
通过控制PWM信号的脉宽，可以将音频信号转换为数字信号，并根据需要进行采样和压缩，以便在数字系统中进行处理和传输。
3. 脉宽调制（PWM）在光伏逆变器中的应用在光伏逆变器中，PWM调频被用来将直流电能转换为交流电能。
通过控制PWM信号的脉宽，可以实现对直流电源的逆变，并根据需要调节输出交流电的频率和电压，以满足不同的电力需求。
4. 脉宽调制（PWM）在通信系统中的应用在通信系统中，PWM调频被用来实现数字信号的传输和调制。
通过控制PWM信号的脉宽，可以将数字信号转换为脉冲信号，并进行调制和解调，以实现信号的传输和接收。
三、总结PWM调频原理是一种通过改变信号脉冲的宽度来调节频率的调制方法。
它广泛应用于电子电路和通信系统中，包括电机驱动、音频信号处理、光伏逆变器和通信系统等领域。
通过控制PWM信号的脉宽，可以实现对信号的精确调节和控制。
本文简要介绍了PWM 调频原理及其应用，希望对读者有所帮助。
调频解调电路工作原理
调频解调电路工作原理
调频解调电路工作原理：
调频解调电路是一种用于将调频信号还原为原来的频率信号的电路。
其工作原理基于调频信号的特点，即频率会随着信号中的信息内容而变化。
调频信号可以表示为：fm(t) = Ac * cos(2π * (fc + kf * m(t)) * t)，其中fm(t)为调频信号，Ac为载波幅度，fc为载波频率，kf为
调制系数，m(t)为调制信号。
调频解调电路主要包括两个部分：解调器和滤波器。
解调器的作用是提取调频信号中的调制信号，一般采用频率鉴频器或相干解调器来完成。
频率鉴频器通过与载波频率同步，将调频信号的频率变化转换为振幅变化，然后通过一个包络检波器来提取调制信号。
相干解调器则通过与载波信号相干检波的方式，将调频信号还原为基带信号。
滤波器的作用是去除解调过程中产生的干扰，保留所需的调制信号。
解调过程中可能会引入一些高频噪声或者其他信号，需要使用滤波器将它们滤除，只保留所需的调制信号。
通过解调器和滤波器的协同工作，调频解调电路可以将调频信号还原为原来的频率信号，从而实现对调频信号的解调。
调频基本原理及基本电路分析
调频基本原理及基本电路分析1.调频基本原理产生调频信号的方式很多，总体来看主要是两种，一种是直接调频；一种是间接调频。
(1)直接调频由调频的定义，我们知道调频波的频率是与调制信号成线性关系，调频波的频率变化量是与调制信号成正比的，因而可以将调制信号作为载波压控振荡器的控制电压，使其产生的振荡频率随调制信号成线性变化。
这种调频方式叫做直接调频。
在LC正弦波振荡器中，由于其振荡频率主要取决于振荡回路的电感量和电容量，所以在振荡回路中接入可控电抗元件，就可以实现直接调频。
(2)间接调频间接调频主要是利用调频波和调相波的数学描述之间的关系。
变容二极管直接调频电路用变容二极管取代振荡回路中的电容C，以完成调制信号控制载波振荡器瞬时频率的作用的电路叫做变容二极管直接调频电路。
1.电路原理图10.9是一个变容二极管直接调频电路的原理图。
该电路本是变压器耦合反馈式正弦波振荡回路，L1C1回路是振荡器的主谐振回路，若没有图中虚线右边的电路，则该谐振回路决定了振荡器的振荡频率但该电路中在L1C1谐振回路中并联了一个变容二极管D，因而fo应由L1、C1及Cj共同决定，如图中虚线右边电路所示。
电路中C2是耦合电容，C3是高频及调制信号uΩ(t)的旁路电容，L2是高频扼流圈用以让uΩ(t)通过。
电源E 用以给变容二极管D提供反偏直流电压，uΩ(t)是调制信号。
下面我们通过分析该电路来阐述变容二极管调频电路的工作原理。
变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半导体二极管，它是一种电压控制可变电抗元件，变容二极管的结电容Cj与反向电压uΩ(t)的关系见下式：下面我们来阐述该电路的具体工作原理：设调制信号为uΩ(t)，反向直流偏压Uo=UCC－E，则二极管反向电压为ur(t)=U0+uΩ(t)，因为∣Uo︱>︱uΩmax︱，所以二极管一直保持处于反偏状态。
此时，二极管等效电容Cj为：当调制信号作用于变容管端，如图10.10(b)所示，就会使变容管的结电容Cj在C0的基础上随uΩ(t)变化，经逐点作图，可得Cj随时间变化的曲线，如图10.10(c)所示。
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教学内容：
一、调频信号的产生
由调频信号的频谱分析可知，调制后的,要产生调频信号就必须利用非线性调频信号中包含许多新的频率分量，因此元器件进行频率变换。
产生调频信号的方法主要有两种：直接调频和间接调频。
直接调频是用调制信号直接控制载波的瞬时频率，产生调频信号.间接调频则是先将调制信号进行积分，再对载波进行调相，获得调频信号。
二、直接调频电路
直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其不失真地反映调制信号变化规律。
（1）改变振荡回路的元件参数实现调频
调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。
常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路，而可控电阻元件有PIN二极管和场效应管.若将这样的可控参数元件或电路直接代替振荡器振荡回路的某一元件(例如L或C)或者直接并接在振荡回路两端，这样振荡频率就会与可控参数元件的数值有关,用调制信号去控制这样元件的参数值，就能够实现直接调频。
（2）变容二极管直接调频电路
1）变容二极管的特性
变容二极管是根据PN结的结电容随反向
电压改变而变化的原理设计的一种二极管。
它
的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有
多大差别。
不同的是在加反向偏压时，变容二
管呈现一个较大的结电容。
这个结电4312容
的大小能灵敏地随反向偏压而变化。
正是利用
了变容二极管这一特性,将变容二极管接到振
荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回
路的电容量会明显地随调制电压而变化，从而
改变振荡频率，达到调频的目的.
右图为变容二极管的反向电压与其结电容呈
非线性关系
2）基本原理
变容二极管是振荡回路的一个组成部分，加在变容二极管上的反向电压u = V
CC –V
B
+U
（t)，
结电容是振荡器的振荡回路的一部分，结电容随调制信号变化,回路总电容也随调制信号变化，故振荡频率也将随调制信号而变
化.只要适当选取变容二极管的特性及工作状
态，可以使振荡频率的变化与调制信号近似成
线性关系，从而实现调频。
3）电路分析
a)变容二极管作为振荡回路的总电容
根据调频的要求，当变容二极管的结电容
作为回路总电容时，实现线性调频的条件是变
容二极管的电容变化系数 r=2.
在相对频偏较小的情况下，对变容二极管值的要求并不严格。
然而在微波调频制多路
通信系统中,通常需要产生相对频偏比较大的调频信号。
这时由于m值较大,当时．就会产生较大的非线性失真和中心频率偏移。
这种情况下，则应采用r近于2的变容二极管。
（b)变容二极管部分接入振荡回路
调频特性取决于回路的总电容 C,而 C
可以看成一个等效的变容二极管，
随调制电压U(t)的变化规律不仅决定
于变容二极管的结电容C
J
随调制电压
的变化规律，而且还与C
1和C
C
的大小有
关。
因为变容二极管部分接入振荡回
路,其中心频率稳定度比全部接入振荡
回路要高,但其最大频偏要减小。
(4）变容二极管调频电路的优点
电路简单，工作频率高，易于获得较大的频偏，而且在频偏较小的情况下，非线性失真可以很小。
因为变容二极管是电压控制器件，所需调制信号的功率很小。
这种电路的缺点是偏置电压漂移，温度变化等会改变变容二极管的结电容，即调频振荡器的中心频率稳定度不高，而在频偏较大时，非线性失真较大。
对晶体振荡器进行直接调频时，因为振荡回路中引入了变容二极管，所以调频振荡器的频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器是有所下降。
三、间接调频-由调相实现调频
实现调相的方法通常有三类：
一类是可变移相法调相；第二类是向量合成的移相电路；第三类是脉冲调相电路。
因为调相电路输入的载波振荡信号可采用频率稳定度很高的晶体振荡器，所以采用调相电路实现间接调频，可以提高调频电路中心频率的稳定度。
在实际应用中，间接调频是一种应用较为广泛的方式.
（1）变容二极管移相的单回路的移相电路
将载波振荡信号电压通过一个受调制信号电压控制的相移网络，即可以实现调相。
可控相移网络有多种实现电路.其中，应用最广的是变容二极管调相电路。
下图为单回路变容二极管调相电路和调相电路的相频特性
等幅的频率恒定的载波信号通过谐振频率受调制
信号调变的谐振回路，其输出电压将是一个相位受调制信号控制的调相波。
在实际应用中．通常需要较大的调相指数,为了增大它，可以采用多级单回路构成的变容二极管调相电路。
（2）三级单回路变容二极管调相电路
原理图如下：
上图是一个三级单回路变容二极管调相电路。
每一个回路均有一个变容二极管以实现调相.三个变容二极管的电容量变化均受同一调制信号控制.为了保证三个回路产生相等的相移，每个回路的Q值都可用可变电阻(22k）调节。
级间采用小电容(1PF）作为耦合电容，因其耦合弱，可认为级与级之间的相互影响较小，总相移是三级相移之和。
这种电路能在范围内得到线性调制。
这类电路由于电路简单、调整方便、故得到了广泛的应用.。