FM調(diào)制/解調(diào)電路的設(shè)計(jì)

　　摘要：本設(shè)計(jì)根據(jù)鎖相環(huán)原理，通過(guò)兩片CD4046搭接基本電路來(lái)實(shí)現(xiàn)FM調(diào)制/解調(diào)電路的設(shè)計(jì)，將調(diào)制電路的輸出信號(hào)作為解調(diào)電路的輸入信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)。原理分析，我們得到的載波信號(hào)的電壓大于3V，最大頻率偏移5KHz，解調(diào)電路輸出的FM調(diào)制信號(hào)的電壓大于200mV可以看出我們的具體設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：鎖相環(huán)、調(diào)制、解調(diào)、濾波器

　　一、概述

　　FM調(diào)制電路將代表不同信息的信號(hào)頻率，搬移到頻率較高的頻段，以電磁波的方式將信息通過(guò)信道發(fā)送出去。FM解調(diào)電路將接收到的包含信息的高頻信號(hào)的頻率搬移到原信號(hào)所處的頻段。鎖相環(huán)是一種相位負(fù)反饋的自動(dòng)相位控制電路，它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動(dòng)控制及時(shí)鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域它是通過(guò)比較輸入信號(hào)的相位和壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位，取出與這兩個(gè)信號(hào)的相位差成正比的電壓，并將該電壓該電壓作為壓控振蕩器的控制電壓來(lái)控制振蕩頻率，以達(dá)到輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)的頻率相等的目的。鎖相環(huán)主要由相位比較器、壓控振蕩器和低通濾波器三部分組成。調(diào)制電路還需要另設(shè)計(jì)一個(gè)高頻信號(hào)放大器和加法器。解調(diào)電路需要設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，來(lái)取出解調(diào)信號(hào)。

　　二、方案設(shè)計(jì)與分析

　　調(diào)頻是用調(diào)制信號(hào)直接線性地改變載波振蕩的瞬時(shí)頻率，即使載波振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)的失真變化而變化。其逆過(guò)程為頻率解調(diào)（也稱頻率檢波或鑒頻）。

　　本實(shí)驗(yàn)是用CD4046數(shù)字集成鎖相環(huán)（PLL）來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻/解調(diào)（鑒頻）的。

　　1.FM調(diào)頻電路原理圖（如圖1所示）

　　將調(diào)制信號(hào)加到壓控振蕩器（VCO）的控制端，使壓控振蕩器得輸出頻率（在自振頻率（中心頻率）上下）隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，于是生成了調(diào)頻波。

　　當(dāng)載波頻率與自由振蕩頻率相近時(shí)，載波頻率與壓控振蕩器的振蕩頻率鎖定。低通濾波器只保證壓控振蕩中心振蕩頻率與載波頻率鎖定時(shí)所產(chǎn)生的相位誤差電壓通過(guò)，該電壓與調(diào)制信號(hào)同經(jīng)加法器，用以控制壓控振蕩器的頻率，從而獲得與載波頻率具有同樣頻率穩(wěn)定度的調(diào)頻波。