頻移鍵控（FSK）在計算機外設(shè)和無線通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，促進(jìn)了二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的傳輸。該技術(shù)涉及對載波頻率的操縱，載波頻率在兩個預(yù)先建立的頻率之間發(fā)生精確的偏移。FSK的使用允許高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

頻移鍵控解調(diào)器電路的描述

FSK 發(fā)現(xiàn)特別有用的一個領(lǐng)域是解調(diào)信號，而 565 鎖相環(huán) （PLL） 是 FSK 解調(diào)的絕佳工具。在這種情況下，二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號驅(qū)動壓控振蕩器
（VCO），產(chǎn)生兩個不同的頻率，對應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)的邏輯 0 和邏輯 1
狀態(tài)。這些頻率通常稱為標(biāo)記和空間頻率。標(biāo)準(zhǔn)定義了不同應(yīng)用中使用的特定標(biāo)記和空間頻率。例如，在通過調(diào)制解調(diào)器傳輸?shù)碾妭鞔蜃謾C信息中，1070 Hz-1270
Hz的標(biāo)記空間對表示原始信號，而2025 Hz-2225 Hz的標(biāo)記空間對表示響應(yīng)信號。

為了產(chǎn)生FSK信號，555定時器被用作非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，其中輸出頻率由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入的邏輯狀態(tài)決定。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)頻率通常設(shè)置為 150
Hz。當(dāng)輸入處于邏輯 1 時，晶體管 Q1 保持關(guān)斷狀態(tài)，使 555 定時器充當(dāng)非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。在這種配置中，電容 C2 通過 VR1 和 R2
充電，直到達(dá)到 2/3 VCC，然后通過 R2 放電，直到達(dá)到 1/3 VCC，只要輸入保持在邏輯 1 狀態(tài)。輸出波形頻率可以使用以下公式計算：

F0 = 1.45/（RA + 2RB）C = 1070 赫茲

通過仔細(xì)選擇 VR1、VR2 和 R2 的合適值，可以實現(xiàn) 1070 Hz 的標(biāo)記頻率。另一方面，當(dāng)輸入為邏輯 0 時，晶體管 Q1 飽和，在電阻
VR1 和 R2 之間建立連接。這種連接減少了電容器的充電時間，從而提高了輸出頻率。頻率可以使用以下公式計算：

F0 = 1.45/（RA||RC + 2RB）C = 1270 赫茲

通過對VR1的適當(dāng)調(diào)整，將該頻率設(shè)置為與1270 Hz的空間頻率相匹配。這兩個FSK信號之間的差值，即1070 Hz和1270
Hz，稱為頻移。

在圖 1 所示的配置中，555 FSK 發(fā)生器的輸出被饋入 565 FSK 解調(diào)器。為了消除任何直流電平，在輸入端采用電容耦合。當(dāng)信號到達(dá) 565
解調(diào)器的輸入端時，環(huán)路與輸入頻率高效同步，從而實現(xiàn)兩個頻率之間的無縫跟蹤，同時在輸出端產(chǎn)生成比例的直流偏移。壓控振蕩器的自由運行頻率由可變電阻 VR3 和電容
C4 決定，而電容 C6
充當(dāng)環(huán)路濾波器，定義解調(diào)器的動態(tài)特性。為了消除輸出脈沖上的過沖，需要選擇比平時更小的C6。采用三級RC梯形低通濾波器來消除輸出端的載波分量。

梯形濾波器的截止頻率 （fH = 1/2 ∏RC） 大約介于 150 Hz 的最大鍵控速率和 2200 Hz
左右的輸入頻率的兩倍之間。為確保與邏輯電平要求兼容，可以在梯形濾波器的輸出和PLL的引腳6之間連接一個電壓比較器，從而產(chǎn)生150 Hz的邏輯兼容輸出信號。
VR3經(jīng)過調(diào)整以設(shè)置VCO頻率，以便在fIN = 1070 Hz時在輸出端獲得略帶正的電壓。

總之，頻移鍵控（FSK）是計算機外圍設(shè)備和無線通信系統(tǒng)中用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的重要技術(shù)。通過操縱載波頻率，F(xiàn)SK可實現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸。565
PLL是FSK信號的出色解調(diào)器，可實現(xiàn)精確解碼。了解FSK的原理和組件，可以在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中開辟廣泛的應(yīng)用。

頻移鍵控解調(diào)器電路元件一覽

電阻器（所有 1/4 瓦，± 5% 碳）

電阻1 = 680Ω

電阻2 = 47 kΩ

R3， R4 = 680 Ω

R 5、R 6、R7 = 10 kΩ

電阻8 = 27 kΩ

VR1 = 50 kΩ，設(shè)置為39.24 kΩ電位計

VR2 = 50 kΩ 電位計

VR3 = 10 kΩ 電位計

電容器

C 1、C2 = 0.01 μF

C3 = 0.1 微華氏度

C4 = 0.05 微華氏度

C5 = 0.001 微華氏度

C6 = 0.15 微華氏度

C 7、C 8、C9 = 0.02 μF

半導(dǎo)體

U1 = NE555 定時器 IC

U2 = NE565

U3 = 741 或 351

Q1 = 2N404