實 驗 十 七頻 率 轉 移 鍵 制

(FSK) 調 變

17-1

實驗十七

一、實驗目的

　　瞭解頻率轉移鍵制 (Frequency Shift Keying; FSK) 調變的方法及原理。

17-2

實驗十七

二、原理說明1. 頻率轉移鍵制亦是數位調變的基本技術之一，它是利用輸 出頻率的大或小 ( 只有兩種頻率 ) 來區別所要傳送的位元 是“ 1” 還是“ 0” ，它的波形如圖 17-1 所示。

圖 17-1 FSK 之波形

17-3

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2. 圖 17-2 為 FSK 調變系統的示意圖，圖中之 VD(t) 為數位輸

入信號， VT(t) 為調變後之輸出信號。

當 VD(t) 為 High 時，開關切至 H 處，所以 VT(t)=cos2πfHt

，即輸出頻率為 fH ；當 VD(t) 為 Low 時，關關切至 L 處

，所以 VT(t)=cos2πfLt ，即輸出頻率為 fL 。

( 注意： fH 及 fL 只是分別代表 VD(t) 為 High 或 Low 時

的頻率，並不意味一定是 fH>fL)

17-4

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圖 17-2 FSK 調變系統

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3. 圖 17-3 所示為 FSK 的另一種做法，它直接利用 FM 調變

電路來做 FSK 調變，由於 VD(t) 只有 High 、 Low 兩種電壓

，所以輸出之 VT(t) 只有兩種頻率，由此可看出， FSK 基本

上只是 FM 的一種特例而已。不過，直接用 FM 調變電路

做 FSK 調變的缺點是當 VD(t) 代表 High 的電壓 VH 稍有變

化時，輸出頻率 fH 也會跟著變化；同理，當代表 Low 的

電壓 VL 有變動時， fL 也會有變動。

圖 17-3 用 FM 調變電路做 FSK 調變

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三、電路說明1. 本實驗所使用的仍是 FM 調變實驗所用的壓控振盪器單元 電路，電路如圖 17-4 所示。圖中的數位調變信號 VD(t) 是

由 FSK in 端輸入，調變後之信號 VT(t) 仍由 out 端輸出。

2. 由實驗三或電路分析之單元三可得知，圖 17-4 中的輸出率 f 與輸入信號 VD(t) 的關係如下：

(1) 當 VD(t)=High[VD(t)>2V] 時， f= fH =1/RC ，可由 R 調

整之。

(2) 當 VD(t)=Low[VD(t)<1V] 時， f= f Ｌ =1/R2C≈455 kHz( 註

：實驗數值約 370 kHz)

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220

5kR

+10.1u

39k5.1k

5.1k

0.001uC VCO

CurrentSwitch

2.2k

15k

Rc

0.1u

XR2206

+Vcc

Out

FM in

Multiplier&

Sineshaper

GND+

10u

(dc)

+12V

1

2

3

4

5

6

7

8 9

10

11

12

13

14

15

16

+12V

À£±±®¶Àú¾¹

V

R2

T

FSK in

VD

+1u

圖 17-4 FSK 調變實驗電路

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3. 若將數位調變信號 VD(t) 改接圖 17-4 中的 FM in(dc) 端，

則輸出頻率 f 如下：

(17-1)

由於 VD(t) 只有代表 High 、 Low 的 VH 及 VL 兩種電壓，所以

f 也只有下列兩種：

(1) VD(t)= VH 時，

(2) ) VD(t)= VL 時，

41(2.2 10 ) ( )

( // ) D

C

f V t HzR R C

412.2 10

( // )H H

C

f f VR R C

412.2 10

( // )L L

C

f f VR R C