FM角度調制電路工作原理

產(chǎn)生FM信號的常用方法有：直接FM和間接FM法。直接FM法的優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)路簡(jiǎn)單易于獲得較大的頻偏。缺點(diǎn)是中心頻率不易穩定：間接FM法的優(yōu)點(diǎn)是易于保持中心頻率的穩定，缺點(diǎn)是不易獲得大的頻偏，要使頻偏滿(mǎn)足要求，通常在調制后要加以多次倍頻，因而使發(fā)射線(xiàn)路結構復雜。所以間接FM法，通常使用于固定頻率的廣播電臺中。對于波段工作的中小功率移動(dòng)電臺。通常采用直接FM法。在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)領(lǐng)域中，目前應用較多的是直接FM。產(chǎn)生FM信號的電路叫高頻器，對它的主要要求有：已調波的中心頻率具有一定的穩定度；調制靈敏度（每單位調制電壓所產(chǎn)生的頻偏）更高；無(wú)寄生調幅或寄生調幅盡可能小。

1）直接FM電路

直接FM的基本原理是用調制信號直接線(xiàn)性地改變載波振蕩的瞬時(shí)頻率。因此，凡是能直接影響載波振蕩的瞬時(shí)頻率的元件或參數，只要能用調制信號去控制它們，都可完成直接FM任務(wù)。變容二極管、電容式話(huà)筒以及具有鐵氧體磁芯的電感線(xiàn)圈等都可以等效為可控電容或可控電感，如果將它們作為L(cháng)C載波振蕩器振蕩回路中的一個(gè)元件，即可實(shí)現直接FM。

變容二極管是一種壓控的可變電容元件，用它實(shí)現直接FM，由于電路簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，已成為目前應用最廣泛的FM電路。

圖5.5-19A是變容二極管FM實(shí)用電路，圖中載波頻率為90MHZ的振蕩器，實(shí)際上可等效地看成為電容三點(diǎn)式振蕩電路。變容二極管的直流偏壓由-9V的電源分壓得2.5V左右。調制信號經(jīng)47UH的高頻扼流圈接入，以免高頻振蕩被調制信號源短路。0.001UF的高頻旁路電容CO數值不能太大，否則會(huì )引起調制信號的高頻失真。

變容二極管的結電容

式中U1為外加反向電壓；UD為接觸電位差；C10為UY=0時(shí)的結電容；Y為稱(chēng)電容變化系數。

電路中，C1是部分接入的，這樣有利于提高中心頻率的穩定度和改善輸出波形。但產(chǎn)生的頻偏小，經(jīng)分析，對小頻偏情況，選擇R=1的變容二極管即可近似地實(shí)現線(xiàn)性FM。對于大頻偏情況（變容二極管與振蕩回路之間耦合緊如將C1代替回路中的電容），選擇R=2的變容二極管，可實(shí)現沒(méi)有非線(xiàn)性失真的FM。該種電路的中心頻率穩定度低，一般低于2*10的負4次方。

圖5.5-19B是晶體振蕩器FM電路。圖中R4、R5分別用于阻隔調制頻率的振蕩頻率。C2、C3、L1晶體（17.5MHZ）、變容二極管的C1和晶體三極管V構成電容三點(diǎn)式振蕩器，V的負載回路調諧在三次諧波上，因而中心頻率可達52.5MHZ。輸出電容C1很小，并從L2抽頭引出，以減小下級對振蕩器的影響。C4、C7、C8均為旁路電容，L3為高頻扼流圈，用來(lái)防止C3被R3旁路。該種電路是常用的中心頻率穩定度較高的調制電路，一般做到1*10的負6次方是不困難的。通常用于要求頻率穩定度較高，頻偏不太大的場(chǎng)合。

圖5.5-19C是使用電容式話(huà)筒調頻的小功率發(fā)射機電路。當L、C2及電容式話(huà)筒的電容C1組成的振蕩回路，在其工作頻率上呈現感性（相當于電感L1）時(shí)，V1、C1、CB。（發(fā)身結電容和L1組成電容三點(diǎn)式振蕩器。在聲波的作用下，則C1變化，引起L1變化，從而實(shí)現直接FM。V2是二倍頻放大器，FM信號經(jīng)放大后由天線(xiàn)發(fā)射出去。這種電路簡(jiǎn)單，但由于話(huà)筒變化量△C1僅為C1的萬(wàn)分之幾，所以頻偏△WF較小。