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調(diào)頻器分為直接調(diào)頻和間接調(diào)頻兩類。后一種用積分電路對(duì)調(diào)制信號(hào)積分,使其輸出幅度與調(diào)制角頻率Ω成反比,再對(duì)調(diào)相器進(jìn)行調(diào)相,這時(shí)調(diào)相器的輸出就是所需的調(diào)頻信號(hào)uf(t)。間接調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是載波頻率比較穩(wěn)定,但電路較為復(fù)雜,頻移小,且寄生調(diào)幅較大,通常需要多次倍頻使頻移增加。間接調(diào)頻的調(diào)頻器不受直流電壓調(diào)制,故不能用在鎖相環(huán)和自動(dòng)頻率控制環(huán)路中。

直接調(diào)頻的工作原理是:用調(diào)制信號(hào)直接控制自激振蕩器的電路參數(shù)或工作狀態(tài),使其振蕩頻率受到調(diào)制,變?nèi)?a href="/baike/list_1733.html">二極管調(diào)頻、電抗管調(diào)頻和張弛調(diào)頻振蕩器等屬于這一類。在微波波段常用速調(diào)管作為調(diào)頻器件。

用調(diào)制信號(hào)uΩ(t)直接控制自激振蕩器的電(如電容、電感等或工作狀態(tài)),使其振蕩頻率隨控制電壓而變化的方法,實(shí)現(xiàn)這種方法的電路是直接調(diào)頻電路。這種部件有時(shí)也叫做壓控振蕩器(VCO)。工作頻率較低的VCO多采用變?nèi)荻�極管或電抗管;工作在微波波段的VCO則常采用速調(diào)管。直接調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是頻移較大,電路簡(jiǎn)單,但頻率穩(wěn)定度不高。

圖1是采用LC振蕩回路的調(diào)頻器部分電路。VT是自激振蕩器的晶體管;L是回路電感;C1、Cc和Cd構(gòu)成回路電容,其中Cc是容量較小的耦合電容,Cd是變?nèi)荻�極管反向偏置時(shí)的等效電容。輸入調(diào)制電壓變化時(shí),Cd隨之變化,因而振蕩頻率受調(diào)制而變動(dòng),輸出調(diào)頻信號(hào)。這種調(diào)頻電路的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、易于獲得較大的頻移,而且調(diào)頻特性較好,所需的調(diào)制功率也很小;缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度低。解決這個(gè)問題的辦法是采用晶體振蕩器,構(gòu)成晶體振蕩器調(diào)頻電路;但此時(shí)頻移較小,一般只能獲得10數(shù)量級(jí)的相對(duì)頻移。

用RC多諧自激振蕩器也可以做成調(diào)頻器。利用晶體管的阻值受調(diào)制電壓uΩ(t)控制的特點(diǎn),使晶體管和電容等構(gòu)成的RC多諧振蕩器頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生調(diào)頻波。這種調(diào)頻電路也很簡(jiǎn)單,頻移大,調(diào)頻線性好,而且?guī)缀鯖]有寄生調(diào)幅。但輸出是矩形波,須用低通濾波器濾除各種諧波分量方能獲得正弦調(diào)制信號(hào)。此外這種電路的頻率穩(wěn)定度不高,振蕩頻率也較低,常用于以音頻為載波的低速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。

以調(diào)相為中介的調(diào)頻方法。圖2是一種間框圖。調(diào)制信號(hào)uΩ(t)先經(jīng)過一個(gè)積分電路,使其輸出電壓和調(diào)制頻率F成反比,再用這個(gè)電壓對(duì)調(diào)相器進(jìn)行調(diào)相。這時(shí)調(diào)相器輸出信號(hào)的調(diào)相指數(shù)與調(diào)制頻率F成反比,這實(shí)質(zhì)上就是所需的調(diào)頻波。調(diào)相器的受調(diào)振蕩采用頻率穩(wěn)定度高的晶體振蕩器所產(chǎn)生的高頻振蕩,穩(wěn)定性較好,但頻移不能太大,才能保證有較好的調(diào)頻特性。實(shí)際應(yīng)用時(shí)需采用多級(jí)倍頻以獲得足夠大的頻移。

即壓控振蕩器。

圖1CE的右邊(T2部分)是一般的正弦振蕩器。左邊(T1部分)的電路叫作電抗管,它由晶體管T1構(gòu)成的放大器和RC移相電路構(gòu)成,其作用等效于一個(gè)電容。調(diào)制信號(hào)加在T1的基極,當(dāng)變化時(shí)即隨之變化,所以振蕩器的輸出是一調(diào)頻波。電抗管的放大器件可以是電子管、晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管;移相電路也有多種型式(如RC或RL移相網(wǎng)絡(luò)),其作用是使放大管T1的輸出阻抗Ze=U0/IC具有一個(gè)電抗分量Xe,當(dāng)Xe隨而變化時(shí),即可獲得調(diào)頻信號(hào)。

采用不同的移相電路,等效電抗Xe可以是電容性的,也可是電感性的。電抗管調(diào)頻器的缺點(diǎn)是:振蕩頻率穩(wěn)定度不高;頻移也不能太大,阻抗 Ze通常還具有電阻分量,這個(gè)分量也隨而變化,使振蕩器產(chǎn)生寄生調(diào)幅。這種調(diào)頻器的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單,早期的調(diào)頻裝置常采用這種電路,后已逐漸被變?nèi)荻�極管調(diào)頻器所代替。

用可控自激多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的電路(圖2)。晶體管T1、T2和電容C1、C2構(gòu)成多諧振蕩器。調(diào)制信號(hào)通過晶體管T3、T4控制電容C1、C2的充放電電流,使多諧振蕩頻率隨之改變產(chǎn)生調(diào)頻波。這種調(diào)頻電路比較簡(jiǎn)單,頻移大,調(diào)制線性較好,而且?guī)缀鯖]有寄生調(diào)幅;但是輸出是矩形波,含有豐富的諧波分量,須用低通濾波器加以濾除才能獲得正弦波調(diào)頻信號(hào)。這種電路的缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性較差,振蕩頻率也較低。常用于以音頻為載波的低速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。

利用其他型式的張弛振蕩器也可以構(gòu)成調(diào)頻電路,這種電路不采用電感,容易集成化。