15 變容二極管調頻實驗

1、0變容二極管調頻實驗一、實驗目的1.掌握變容二極管調頻電路的原理。2.了解調頻調制特性及測量方法。3.觀察寄生調幅現象，了解其產生及消除的方法。二、實驗內容1.測試變容二極管的靜態(tài)調制特性。2.觀察調頻波波形。3.觀察調制信號振幅時對頻偏的影響。4.觀察寄生調幅現象。三、實驗原理及電路1.變容二極管工作原理調頻即為載波的瞬時頻率受調制信號的控制。其頻率的變化量與調制信號成線性關系。常用變容二極管實現調頻。變容二極管調頻電路如圖131所示

2、。從J2處加入調制信號，使變容二極管的瞬時反向偏置電壓在靜12J1J2R310KR710KR83.3KR410KR22KR101KR118.2KC5104C21104C1047pC927pC310pC15102C14104L222uHQ33DG6Q23DG6RA1100KC1104C20470pCRY14.19MCC1525pC4104R122K12VPOWER112C810pTH1TH2D1BB149LED1LEDE110UF16VC

3、2210412TP2TP3TP6TP7TP1TP4TP5W120KW25kR110KR610KQ13DG6C7104R55101243S11243S2C13100pD2BB149R910KL122uHC23102C2104C6560pT1R133.3KR14510C11104圖131變容二極管調頻2u的關系趨于線性（見圖（c））。2.變容二極管調頻器獲得線性調制的條件設回路電感為L，回路的電容是變容二極管的電容C（暫時不考慮雜散電容及其

4、它與變容二極管相串聯或并聯電容的影響），則振蕩頻率為。為了獲得線性調制，頻率振蕩應該與調制電壓LCf?21?成線性關系，用數學表示為，式中A是一個常數。由以上二式可得，將上式兩Auf?LCAu?21?邊平方并移項可得，這即是變容二極管調頻器獲得線性調制的條件。這就是2222)2(1???BuuLAC?說，當電容C與電壓u的平方成反比時，振蕩頻率就與調制電壓成正比。3.調頻靈敏度調頻靈敏度定義為每單位調制電壓所產生的頻偏。fS設回路電容的

5、Cu曲線可表示為，式中B為一管子結構即電路串、并固定電容有關的參nBuC??數。將上式代入振蕩頻率的表示式中，可得LCf?21?LBufn?22?調制靈敏度LBnuufSnf?412?????當n＝2時LBSf?21?設變容二極管在調制電壓為零時的直流電壓為U0相應的回路電容量為C0振蕩頻率為，就有：0021LCf??200??BUCLBUf?200?則有00UfSf?上式表明，在n＝2的條件下，調制靈敏度與調制電壓無關（這就是線性調制

6、的條件），而與中心振蕩頻率成正比，與變容二極管的直流偏壓成反比。后者給我們一個啟示，為了提高調制靈敏度，在不影響線性的條件下，直流偏壓應該盡可能低些，當某一變容二極管能使總電容Cu特性曲線的n＝2的直線段愈靠近偏壓小的區(qū)域時，那么，采用該變容二極管所能得到的調制靈敏度就愈高。當我們采用串和并聯固定電容以及控制高頻振蕩電壓等方法來獲得Cu特性n＝2的線性段時，如果能使該線性段盡可能移向電壓低的區(qū)域，那么對提高調制靈敏度是有利的。由可以看出