关于调频电路说明

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。

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。

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。

z 设调制信号 uΩ = UΩm cosΩt 经4.7 μF电容耦合到变容二极管上, 则由 电感L和变容二极管组成的LCj回路的中心角频率ω(t)将随调制电压而
变化。
z 当角频率为ωc的载波信号通过这个LCj回路后, 会发生什么变化呢?
z 借助并联LC回路阻抗的幅频特性和相频特性, 将输入视为电流信号, 输 出视为电压信号, 我们来讨论以下三种不同的情况。
制度m成正比。 虽然增大m会增加最大相对角频偏, 但也会增加非线 性失真和减小载频稳定度, 所以最大相对角频偏受m的限制。
z 调频灵敏度可表示为
Sf
=
nωc
2(U B + UQ )
2. 晶振变容二极管调频电路 z 在晶振变容二极管调频电路中, 常采用晶振
与变容二极管串联的方式，右图所示。 z 晶体变容二极管调频电路实质上就是晶振
各次方有关的角频偏, 显然这些将产生调制特性的非线性失真；另一 方面还将使载频产生一个附加偏移, 使载频稳定度降低。
b.非线性失真和载频偏移随着m的增大以及n与2之间差值的增大而增大。
z 统一的最大线性角频偏可表示为
Δωm
=
n 2
mωc
⇒ Δωm = n m ωc 2
上式表明，当n确定之后, 最大相对线性角频偏Δωm/ωc与电容调
电压控制变容二极管的结电容变化, 回路电感L对于低频积分电压可视 为短路。
2. 扩展间接调频电路最大线性频偏的方法
z 由前面对变容二极管相移网络的分析可知, 调相电路的调相指数Mp受
到变容管和回路参数的限制, 比, 故Δfm也受到限制。
而调相信号的最大频偏Δfm又与Mp成正
z 为了扩展间接调频电路的最大线性频偏, 同样可以采用倍频和混频的 方法。（此部分内容不要求）

远距离FM调频发射电路本文介绍的小功率调频发射电路，由于使用了专用的发射管，调制度深，不产生幅度调制，失真小，发送距离远，工作稳定。

电路简单易制，只要焊接无误即可工作，电路原理见图１所示。

图１电路中，由专用发射管Ｔ２和其外围件组成一频率在８８～１０８ＭＨｚ范围内的高频振荡器，驻极体话筒拾取的音频信号先经Ｔ１进行放大，放大后的低频信号再对高频载波进行调制。

如断开驻极话筒Ｍ，在输入端接放音机输出就能很好地传送音乐信号。

需要说明的是射频发射专用管Ｔ２，其型号是ＦＦ５０１，采用标准的Ｔ０－９２封装（像９０００系列三极管一样），外形及引脚排列如图２所示，其ＩＣＭ为４５ｍＡ，ｆＴ大于１．３ＧＨｚ，ＶＣＥＯ为１３Ｖ。

专用管的优点就是一致性好，射频输出功率较大，电路容易调整，ＦＦ５０１完全可工作在更高的频段，读者可尝试将发射管用于其它电路的高频发射实验。

电路中的Ｌ２用∮１．０ｍｍ的漆包线在∮５．１ｍｍ的钻头上绕５匝脱胎拉长至０．８ｃｍ，Ｃ３～Ｃ８可用高频瓷介电容，天线最好用１．２米的拉杆，并垂直放立。

天线一定要架好后再上电。

电路的工作电流约２５±５ｍＡ。

如发射频率不在８８～１０８ＭＨｚ范围内，可适当调整谐振线圈Ｌ２的长度。

电路装调好后，用ＦＭ段调频收音机作接收，有效传送半径可达５００ｍ。

新颖的调频接收机本文介绍的调频接收机利用超再生调频接收原理，因采用了高增益微型集成电路，故电路简单新颖。

接收效果达到一般调频接收机的水平，同时克服了超再生接收机选择性差、噪声大等缺点，又保持了灵敏度高、耗电少、线路简单和成本低(元件费用不足5元)等优点。

适合电子爱好者制作。

该机的电路原理图如图所示。

由超再生调频接收、FM-AM变换部分、调幅检波及低放电路组成。

调频波的超再生接收，实际上就是将调频波转换成调幅波，同时对调幅波进行包络检波以得到低频信号。

图中的三极管VTl及外围元件组成典型的超再生调频接收电路，并将调频波信号转换成调幅信号以及进行包络检波输出音频信号。

(1)
fc
=
c 2
13.7MHz
第十八讲 直接调制器电路
7/18/2024 1:15 AM
24
第6章 角度调制与解调
(2)fc
=
c 2
10 6 =
2
159 kHz
(3)fm
=
m 2
=
10.7 106 2
1.7MHz
(4)k f
= fm Vm
= 1.7106 3
= 5.7105 Hz/V
(5)k f 2
0.001mF、0.002mF均为高频旁路电容，即高频交流通路；
47mH为高频扼流图，对高频近似开路，对直流、低频近似短路；47
mF为隔直电容，对低频近似短路；
C1、C2、C3、C4、C5、Cj和电感L1与晶体管Q1构成电容三点式振荡器； L1、L2互感耦合输出vFM。
第十八讲 直接调制器电路
7/18/2024 1:15 AM
C jQ
= Cj0 (1+ VQ )
=
(1
225 +6
)
1 2
= 67.8 pf
VD
0.6
Cj =
67.8
1
(1+ 0.5 cos10 4 t) 2
M = Vm = 0.5 VD + VQ
第十八讲 直接调制器电路
7/18/2024 1:15 AM
23
第6章 角度调制与解调
(t) = c (1+ M cost) 2 c + c + m cost
c =
+ 2m cos2t
1=
1
85.9106 rad / s
LCjQ 210-6 67.810-12

调频电路原理调频电路是一种常见的电子电路，它可以实现信号的频率调制和解调。

在无线通信、广播电视等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍调频电路的基本原理和工作原理，希望能够为读者提供一些帮助。

调频电路的基本原理是利用频率调制和解调的技术，将模拟信号或数字信号转换成频率变化的信号。

调频电路通常由振荡器、调制器和解调器组成。

振荡器可以产生高频信号，调制器用来将基带信号调制到高频信号上，解调器则是将高频信号还原成原始的基带信号。

在调频电路中，最重要的组件之一就是振荡器。

振荡器可以产生稳定的高频信号，常见的有LC振荡器、晶体振荡器等。

LC振荡器由电感和电容组成，当电感和电容串联或并联时，就可以产生谐振频率的高频信号。

而晶体振荡器则是利用晶体的谐振特性来产生稳定的高频信号。

调频电路中的调制器主要有线性调制和非线性调制两种方式。

线性调制是将基带信号直接加到载波信号上，而非线性调制则是通过非线性元件来实现。

在调频电路中，常见的调制方式有频率偏移调制（FSK）、相移键控调制（PSK）等。

解调器则是将调制后的信号还原成原始的基带信号。

在调频电路中，解调器的设计也是非常重要的。

它可以通过相干解调或者非相干解调来实现。

相干解调是指在解调过程中保持和载波信号同频同相，而非相干解调则是在解调过程中不需要和载波信号同频同相。

总的来说，调频电路是通过振荡器产生高频信号，然后通过调制器将基带信号调制到高频信号上，最后通过解调器将高频信号还原成原始的基带信号。

调频电路在无线通信、广播电视等领域有着广泛的应用，它可以实现信号的传输和处理，是现代通信技术中不可或缺的一部分。

希望通过本文的介绍，读者能够对调频电路有一个更加深入的了解，同时也希望能够为读者在实际应用中提供一些帮助。

调频电路作为一种重要的电子电路，在通信领域有着广泛的应用前景，相信随着科技的不断发展，它的应用范围也将会越来越广泛。

调频对讲机电路及工作原理介绍这里介绍的调频对讲机电路在开阔地的对讲距离大于100m，并可与调频收音机配合作无线话筒使用。

电路如图所示。

三极管V和电感线圈L1、电容器C1、C2等组成电容三点式振荡电路，产生频率约为100MHz的载频信号。

集成功放电路LM386和电容器C8、C9、C10、Cll等组成低频放大电路。

扬声器BL兼作话筒使用。

电路工作在接收状态时，将收／发转换开关置于“接收”位置，从天线ANT接收到的信号经三极管V、电感线圈L1、电容器C1、C2及高频阻流圈L2等组成的超再生检波电路进行检波。

检波后的音频信号，经电容器C8耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器Cll耦合推动扬声器BL发声。

电路工作在发信状态时，S2置于“发信”位置，由扬声器将话音变成电信号，经IC低频放大后，由输出耦合电容Cll、S2、R3、C4等将信号加到振荡管V的基极，使该管的bc结电容随着话音信号的变化而变化，而该管的bc结电容是并联在L1两端的，所以振荡电路的频率也随之变化，实现了调频的功能，并将已调波经电容器C3从天线发射出去。

V选用fT>=600MHz，B>=60的硅高频小功率管，如3DG80、3DG56等。

L1用0.8mm 漆包线平绕6圈，内径为6mm，然后拉长成间距1mm的空心线圈。

L2用0.lmm漆包线在1/8W、100K电阻上绕l00圈而成。

C1、C2、C3选用云母或高频瓷介电容。

S2选用四刀二位拨动开关。

BL选用直径为5cm的电动式喇叭。

天线用0.8米拉杆天线（作无线话筒时可同用样长度的多股软线代替）。

电源采用9V叠层电池。

两部对讲机元器件参数应尽量一致。

调试时，先将S2置于“接收”位置，这时扬声器应有较大的噪声。

用手摸一下三极管外壳噪声消失说明接收电路工作基本正常。

然后将S2置于“发信”位置，取一台调频收音机放在附近，接收频率调到100MHz左右，这时收音机中应有较大的啸叫声，拉开约10米距离啸叫声消失，对准话筒发话，在收音机中应能听到清晰、宏亮的声音。

很明显，由于变容管仅是回路总电容的一部分，因而 调制信号对振荡频率的调变能力必将比变容管全部接 入振荡回路时小，故实现线性调频，必须选用n大于2 的变容管，同时还应正确选择C1和C2的大小。 在实际电路中，一般C2取值较大，约几十皮法至几百 皮法，而C1取值较小，约为几皮法至几十皮法。
C1和C2对调制特性的影响，如图5.3.5所示。
接近短路，而对调制频率接近开路。
2、高频等效电路
（b）图所示为等效电路。C
为变容二极管的结电容。
j
3、变容二极管的控制电路
图（c）为变容二极管的控制电路。C1 的作用使
结电容不 受振荡回路的影响。
图5.3.2 变容二极管作为回路总电容的直接调频原理电路
4、调频原理分析
由于振荡回路中仅包含一个电感L和一个变容二极管 等效电容C j，在单频调制信号 (t) Vm cos t 的作用下 回路振荡角频率，即调频特性方程为
c
(t)
角频偏
(t)
c
VB VQ
实现了线性调频。
当 n 2 时，若 m 足够小，
令 x m cos t
VB VQ
x 1
称为归一化调制信号电压，则调频特性方程可以改写为：
n
(x) c (1 x)2
将上式展开为泰勒级数，得到
osc
(t)
c[1
n 2
x
1 2!
n 2
(
n 2
1)
x2
1( 3!
5.3.3※ 张弛振荡器电路实现直接调频
一、张弛振荡器直接调频电路 1、原理电路
射极耦合的调频方 波发生器，电路如图 5.3.11，该电路产生调 频方波信号。输出的对 称方波电压的频率为

最大频偏 f m m c f c 2
为减小γ≠2所引起的非线性，以及因温度、偏置电压 等对CjQ的影响所造成的调频波中心频率的不稳定，在实际 应用中，常采用变容二极管部分接入振荡回路方式。
适当调节C1、C2， 可使调制特性接近于线性。
变容二极管部分接入振荡回路
变容管部分接入回路所构成的调频电路， 调制灵敏度和最大频偏都降低。
实现了理想的线性调制。 γ≠2时，调制特性是非线性的。 但调制信号足够小时，也可实现近似的线性调制。
设单频调制 u(t) = U m cos t
U m cos(t ) mc cos(t ) 则 x UQ U B 称为变容管的电容调制度， 其值应小于1。

当mc足够小时，x就足够小，可以忽略式 f ( t ) f c (1 x ) 2 的麦克劳林级数展开式中的三次方及其以上各次方项，得
三、变容二极管调相电路
is(t) RP Cj
+ uo(t) L –
Z
Rp 1 [QT ( / 0 0 / )]2
arctan[ T ( / 0 0 / )] Q
未加u(t)时，

Z
0 1 / LC jQ
则：
90º
Cj上加u(t)， 使Cj或 若 is(t)=Ismcosc t
01 c 02
–90º 当| (c) | < 30°

uo (t ) IsmZ (c ) cos[ c t (c )] c 0 (t ) ( c ) arctan[ QT 2 c 0 (t ) c ( c ) 2QT
c
当 u(t) = U mcos t ，且U m足够小时

调频电路的原理
调频电路是一种用于传输和调制音频信号的电路，利用频率调制的原理来传输音频信号。

调频电路的基本原理是将音频信号转换为频率调制的信号。

首先，音频信号经过一个调频器，将其转换为一个具有不同频率的载波信号。

调频器可以是一个电容或电感元件，通过改变其电容值或电感值来改变载波信号的频率。

这样，载波信号的频率就根据音频信号的强弱而不断变化。

接下来，调频器的输出信号经过一个调频发射机，将其放大并发送出去。

调频发射机中通常包含一个放大器来增强信号的幅度，以达到较远距离的传输。

接收端的调频接收机接收到传输的调频信号后，首先经过一个解调器，将调频信号转换为原始音频信号。

解调器根据载波信号的频率变化情况，恢复出原始音频信号的波形。

最后，原始音频信号经过一个放大器放大，然后输出到扬声器或其他音频设备中。

这就是调频电路的基本原理。

通过频率调制的方法，调频电路可以实现音频信号的传输和调制。

调幅和检波电路与调频和鉴频电路说明调幅和检波电路：⼴播和⽆线电通信是利⽤调制技术把低频声⾳信号加到⾼频信号上发射出去的。

在接收机中还原的过程叫解调。

其中低频信号叫做调制信号，⾼频信号则叫载波。

常见的连续波调制⽅法有调幅和调频两种，对应的解调⽅法就叫检波和鉴频。

调幅电路：调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相应不变。

能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。

调幅是⼀个⾮线性频率变换过程，所以它的关键是必须使⽤⼆极管、三极管等⾮线性器件。

根据调制过程在哪个回路⾥进⾏可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。

下⾯举集电极调幅电路为例。

检波电路：检波电路或检波器的作⽤是从调幅波中取出低频信号。

它的⼯作过程正好和调幅相反。

检波过程也是⼀个频率变换过程，也要使⽤⾮线性元器件。

常⽤的有⼆极管和三极管。

另外为了取出低频有⽤信号，还必须使⽤滤波器滤除⾼频分量，所以检波电路通常包含⾮线性元器件和滤波器两部分。

下⾯举⼆极管检波器为例说明它的⼯作。

调频和鉴频电路：调频：是使载波频率随调制信号的幅度变化，⽽振幅则保持不变。

鉴频则是从调频波中解调出原来的低频信号，它的过程和调频正好相反。

调频电路能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路。

常⽤的调频⽅法是直接调频法，也就是⽤调制信号直接改变载波振荡器频率的⽅法。

图 8 画出了它的⼤意，图中⽤⼀个可变电抗元件并联在谐振回路上。

⽤低频调制信号控制可变电抗元件参数的变化，使载波振荡器的频率发⽣变化。

鉴频电路：能够完成鉴频功能的电路叫鉴频器或鉴频电路，有时也叫频率检波器。

鉴频的⽅法通常分⼆步，第⼀步先将等幅的调频波变成幅度随频率变化的调频 — 调幅波，第⼆步再⽤⼀般的检波器检出幅度变化，还原成低频信号。

常⽤的鉴频器有相位鉴频器、⽐例鉴频器等。

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 = VCC –VB+Ut,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Ut的变化规律不仅决定于变容二极管的结电容CJ随调制电压的变化规律,而且还与C1和CC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;。

在有限的频带资源下，间接调频调相 电路能够实现高速、大容量的数据传 输，提高频带利用率。
抗干扰能力
通过改变信号的频率和相位，间接调 频调相电路能够有效地抵抗各种干扰， 降低噪声对信号的影响，提高通信质 量。
控制系统中的应用
自动控制
在自动控制系统中，间接调频调 相电路可以用于控制系统的信号 处理和反馈控制，实现系统的稳
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随着通信技术的发展，对信号传 输的频率和相位稳定性的要求越 来越高，因此需要研究和发展更 精确、更稳定的调频调相技术。
目的和意义
间接调频调相电路是一种新型的调频 调相技术，其目的是提高信号传输的 频率和相位稳定性，以满足现代通信 系统的需求。
该技术的研究和发展对于推动通信技 术的发展、提高通信系统的性能和稳 定性具有重要意义，同时也为相关领 域的研究提供了新的思路和方法。
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二极管和晶体管
根据电路的功能和性能要求， 选择适当的二极管和晶体管型
号。
电路的搭建与调试
01
02
03
搭建电路
按照设计图纸，将各种元 件准确连接起来，构成完 整的电路。
调试电路
通过测试和调整各个元件 的参数，确保电路性能符 合预期。
测试输出
对电路的输出进行测试， 检查其是否符合设计要求。
电路的优化与改进
间接调频调相电路的工作原理
工作原理
间接调频调相电路通常由振荡器、调制器和解调器组成。振荡器产生原始信号，调制器将 信息信号调制到原始信号上，改变其频率和相位。解调器则负责将调制后的信号还原为原 始信息信号。
调制方式
间接调频调相电路可以采用多种调制方式，如调频-调相复合调制、差分相移键控（DPSK） 等。不同的调制方式具有不同的抗干扰性能和信息传输速率，可根据实际需求选择合适的调 制方式。

一、复习前面有关知识 二、直接调频电路变容二极管直接调频：全接入式和部分接入式 1、全接入式（实际电路见书图6.2.3）L1：高频扼流圈与C1、C2隔直电容防止控制电路影响振荡电路；C3高频旁路电容 中心频率：ω=（LCj)-1/2 2、部分接入方式引入原因：变容二极管作为振荡回路总电容的直接调频电路最大的优点是调制信号对振荡频率的控制能力强，即调制灵敏度高kf=[ωc /(U B +U Ωm )](γ/2),较小的m 值就能产生较大的频偏。

缺点：若温度变化或UB 不稳定会引起CjQ 变化从而使载波不稳定，为提高稳定性可以采用部分接入振荡回路的直接调频电路（上图）。

则C=C 1+[C 2C J /（C 2+C j ）]3、晶体管振荡器直接调频具体电路QL C 1C 2C j上图为90MHz的直接调频电路及其高频通路。

采用方法：改变晶体管振荡中除晶体管外的回路元件，即可实现晶体管振荡器的直接调频载波频率稳定度高，最大频偏窄，可采用晶体管串接小电感法或Л行网络阻抗变换法扩大频偏。

三、间接调频电路1、原理：间接调频的方法是：先将调制信号uΩ积分，再加到调相器对载波信号调相，从而完成调频。

间接调频电路方框图如图所示。

设调制信号uΩ=UΩm cosΩt经积分后得用积分后的调制信号对载波u c(t)=U cm cosωc t进行调相，则得可以看出与FM公式结构完全相同，所以实现间接调频的关键是调相2、变容二极管调相电路（1）方法：矢量合成法（适用于mp<900）可变移相法调相电路（应用最广的变容二极管可控电抗元件构成的谐振回路）可控移相网络是给由晶振产生的高频载波产生一个附加变化相位，而且这个变化相位受调制信号控制。

（2）电路：设输入载波电流为则回路的输出电压为并联谐振回路谐振频率ω0是随调制信号而变化的，因而相移φ(ωc)也随调制信号而变化的。

根据并联谐振回路的特性，可得式中，Q为并联回路的有载品质因数。