当前课程知识点:高频电子线路 > 第7章 角度调制与解调 > 7.2 调频信号的产生电路 > 7.2.2晶体振荡器直接调频电路
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上一讲我们介绍的直接调频电路的
主要优点是可以获得较大的频偏
缺点是中心频率稳定度较差
那么欲稳定调频波的中心频率
即载频
通常采用以下三种方法
一是利用石英晶体振荡器
直接调频电路
二是利用自动频率控制电路
三是利用锁相环路
本讲仅介绍第一种方法
我们首先介绍晶体振荡器的
直接调频原理
这是一个前面学过的晶体
压控振荡器等效电路
如果用调制信号控制
变容二极管的结电容Cj
就可以实现调频
由于振荡回路中引入变容管
因此频率稳定度相对于
不调频的晶体振荡器有所下降
为了满足振荡条件
晶振只能工作在串联谐振频率fs
和并联谐振频率fp之间
很窄的感性区域内
其频偏不会超过fp和fs两个
谐振频率差值的一半
一般来说其差值
只有几十到几百赫兹
因此
在实际应用中需要采用
扩展频偏的措施
下面介绍几种扩展频偏的方法
第一种就是第5章介绍的引入
电感的方法扩展频偏
虽然串联电感L′可以使fs减小
并联电感L′使fp增大
结果使频偏加大
但是扩频有限
第二种是采用倍频的方法扩展频偏
我们以一个无线话筒发射机的
实际电路为例来说明
图中
T1管为音频放大器
将话筒提供的基带信号放大后
经2.2μH的高频扼流圈加到
变容二极管上
同时电源电压也通过2.2μH的
高频扼流圈加到变容二极管上
作为变容二极管的偏置电压
变容二极管与石英晶体
串接后和晶体管T2 C1 C2
构成皮尔斯晶体振荡器
并由变容二极管直接调频
T2管的集电极回路
调谐在晶体振荡器的三次
谐波100MHz上
完成了载频的三倍频功能
频偏也随之扩大三倍
T2管集电极回路选出三次谐波
并通过天线输出
第三种是采用倍频和混频扩展频偏
其原理框图如图所示
对于一个瞬时角频率为的调频信号
当它通过n次倍频后
其输出信号的瞬时角频率
显见
倍频器可以不失真地将调频信号的
载波角频率和最大角频偏
同时增大n倍
如果将瞬时角频率为ω2
的调频信号与角频率为ωL
的本振信号进行混频
可得混频后的瞬时角频率ω3
由于混频器具有频率加减的功能
可以使调频信号的载频
增大或减小为
但不会引起最大角频偏的变化
可见
合理运用倍频器和混频器
就可以在指定的载波频率上
达到对频偏的要求
这种方法对于直接调频电路和
间接调频电路所产生的调频波
都是适用的
下面我们通过做一个练习
进一步理解采用倍频和混频的方法
进行扩展频偏的原理
这是一个调频设备组成框图
在给定的条件下计算LC
直接调频电路输出信号的频率fc1
最大频偏Δfm1和两个放大器的通频带
BW1和BW2
首先要明确的是
载频与倍频和混频有关
频偏只与倍频有关
为了直观起见
将题目中的已知条件
全部写在框图上
由框图可知
载频
经整理得fc1的表达式
代入数据得6MHz
最大频偏
所以
因为调制信号是频率在100Hz
到15kHz范围内的多频信号
根据调频信号带宽的计算方法
可分别求出放大器Ⅰ的通频带
BW1等于33kHz
放大器Ⅱ的通频带BW2等于180kHz
最大频偏是调频电路的
主要技术指标
晶体振荡器直接调频电路虽然在
一定程度上提高了载频的稳定度
但是由于频偏小而不得不采取
上述三种扩展频偏的措施
其中倍频和混频
扩展频偏的方法更为灵活
此方法不仅适用于直接调频
而且还适用于下一讲
将要介绍的间接调频
-1.1 通信系统的组成
-第1章 绪论--1.1 通信系统的组成
-1.2 调制与解调
-第1章 绪论--1.2 调制与解调
-1.3 发射机和接收机的组成
-第1章 绪论--1.3 发射机和接收机的组成
-2.1选频网络
-第2章 高频电路基础--2.1选频网络
-2.2非线性电路分析基础
-第2章 高频电路基础--2.2非线性电路分析基础
-3.1 分散选频放大器
-第3章 高频小信号放大器--3.1 分散选频放大器
-3.2 集中选频放大器
-第3章 高频小信号放大器--3.2 集中选频放大器
-4.1 丙类谐振功率放大器的工作原理
-第4章 高频功率放大器--4.1 丙类谐振功率放
-4.2丙类谐振功率放大器的性能分析
-第4章 高频功率放大器--4.2丙类谐振功率放大
-4.3 丙类谐振功率放大器的实际电路
-第4章 高频功率放大器--4.3 丙类谐振功率放大
-4.4宽带高频功率放大器
-第4章 高频功率放大器--4.4宽带高频功率放大器
-4.5 功率合成
--4.5功率合成
-第4章 高频功率放大器--4.5 功率合成
-5.1反馈型振荡器原理
-第5章 正弦波振荡器--5.1反馈型振荡器原理
-5.2 LC正弦波振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.2 LC正弦波振荡器
-5.3 石英晶体振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.3 石英晶体振荡器
-5.4 压控振荡器
--5.4压控振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.4 压控振荡器
-6.1 调幅信号的分析
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.1 调幅信号的分析
-6.2 调幅信号的产生电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.2 调幅信号的产生电路
-6.3 调幅信号的解调电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.3 调幅信号
-6.4 变频电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.4 变频电路
-7.1调角信号的分析
--7.1 调角信号
-第7章 角度调制与解调--7.1调角信号的分析
-7.2 调频信号的产生电路
-第7章 角度调制与解调--7.2 调频信号的产生
-7.3 调频信号的解调电路
-第7章 角度调制与解调--7.3 调频信号的解调电
-8.1反馈控制电路概述
-第8章 反馈控制电路--8.1反馈控制电路概述
-8.2 自动增益控制电路
-第8章 反馈控制电路--8.2 自动增益控制电路
-8.3 自动频率控制电路
-第8章 反馈控制电路--8.3 自动频率控制电路
-8.4 锁相环路
-第8章 反馈控制电路--8.4 锁相环路