3. 주파수 변조 회로와 복조 회로

(1) 주파수 변조 회로

[1] 주파수 변조의 원리

① 주파수 변조시 피변조파의 순시 각주파수 ω : ω=ω_c+Δω_ccosω_st
여기서, 반송파 : v_c=V_cmsinω_ct , 신호파 : v_s=V_smcosω_st , 최대주파수편이 : Δω_c=2ωΔf_c② 변조지수 : 최대주파수편이 Δf_c와 신호주파수 f_s의 비
m_f=(최대주파수편이)/(신호주파수)=Δf_c/f_s=Δω_c/ω_s
③ 실용적 주파수 대역폭 : B=2f_s(m_f+1)=2(Δf_c+f_s)≒2f_s·m_f=2Δf_s(m_f》1일 때)
≒2·f_s(m_f《1일 때)
④ 주파수 변조된 피변조파 : v_FM=V_cmsin(ω_ct + Δω_c/ω_ssinω_st)

[2] 직접 FM 방식

① 정의 : 발진 회로의 발진 주파수를 신호파의 진폭에 비례해서 직접 변화시키는 방법
② 구성 : 발진 회로의 발진 주파수를 변화시키는 방법-리액턴스 트랜지스터, 가변 용량 다이오드(바리캡)등을 사용

③ 실효 인덕턴스 : L_e=h_ieRC/h_fe
실효 용량 : C_e=h_feRC/h_ie

[3] 간접 FM 방식

① 정의 : 위상 변조에 의해 간접적으로 FM파를 만드는 것
② 동작 원리 : 신호파 주파수 f_s에 반비례하고, 위상이 90°다르게 하는 보정회로(적분회로)를 통해 위상 변조를 시켜서 FM파를 얻는다.

[4] 주파수 변조의 특징

① 장점 : 진폭에 영향을 받지 않음, 페이딩에 덜 민감.
② 단점 : 대역폭이 넓어짐, sidelobe가 많이 생김.

(2) 주파수 변조파의 복조 회로

① 주파수 판별회로 : FM파에 실린 신호를 재생할 때 FM파를 진폭변조파로 변화시킨 다음 이것을 신호파로 복조하는 회로.

[1] 포스트실리 판별회로

① 주파수 편이가 작은 범위에서는 직선적으로 되나 주파수 편이가 크면 S자형의 특성이 됨.
② 단점 : 입력 진폭에 의한 복조 감도가 변하므로 판별 회로의 앞에 별도의 진폭제한 회로를 삽입해야 함.

[2] 비검파 회로

① 포스트실리 회로와 다른점

a. 다이오드 D₁, D₂의 접속 극성이 다름.
b. 단자 A-C사이에 용량이 큰 콘덴서 C₆이 병렬로 접속됨.
c. 출력전압을 얻는 방법이 다름.
d. 진폭변동에 민감하지 않으므로 별도의 리미터 회로가 필요 없음.

② 동작

a. a-b간의 전압 :
b. c-d사이에서 얻어지는 검파출력 : (R₁=R₂일 경우)
b. C₆ 및 R₁, R₂가 진폭 제한 작용을 함.

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