变容二极管调频课程设计..
变容二极管调频电路课程设计 精品
目录摘要………………………………………………………………………………………1题目分析…………………………………………………………………………2系统方案论证………………………………………………………………………2.1 电路设计原理………………………………………………………………………2.2 电路的设计方案…………………………………………………2.3 电路设计……………………………………………………………………………2.4 主振电路设计原理分析……………………………………………………………2.5 变容二极管直接调频电路…………………………………………………………2.6调频信号分析………………………………………………………………………2.7 变容二极管频率调制的原理………………………………………………………3电路工作分析………………………………………………………………………3.1 谐振回路总电容……………………………………………………………………3.2 调制灵敏度………………………………………………………………4.增加电路稳定度…………………………………………………………………4.1 震荡回路参数LC…………………………………………………………4.2温度补偿法……………………………………………………………………4.3回路电阻………………………………………………………………………4.4增加缓冲级………………………………………………………………4.5有源器件参数………………………………………………………………4.6高稳定度LC振荡电路………………………………………………………………5. 电路元器件参数设置………………………………………………………………………5.1 LC震荡电路直流参数设置…………………………………………………………5.2 变容管调频电路参数设置…………………………………………………………5.3 放大电路参数设置………………………………………………………………5.4 调制信号的幅度计算………………………………………………6. 元器件清单…………………………………………………………………7. 电路调试…………………………………………………………………8.课程答辩…………………………………………………………………9.实验心得体会…………………………………………………………………10.致谢…………………………………………………………………11.参考文献…………………………………………………………………摘要With the increasing use of electronic and communications technology has progressed, various kinds of new electronic product development at an increasing rate.The modern computer technology and the microelectronic technology further union and the development caused the electronic circuit and the communication link appeared two branches. One is the movement toward a more highly integrated IC development: while the other is the use of discrete components and hardware description language for the new devices are specially designed.The FM broadcast has the resistance to interference strongly, the sound clear and so on the merits, has obtained the fast development. The frequency modulation broadcasting station's frequency band probably is usually 200~250kHz, Its bandwidth is amplitude modulation broadcasting station's dozens of times, is advantageous for transmits the high fidelity stereo sound signal. Because the modulated wave receives the bandwidth the limit, has the pass band width and the disturbance contradiction in the receiver, therefore the tonic train signaling frequency limits in the 30~8000Hz scope. When frequency modulation, may expand the tonic train signaling frequency range to 30~15000Hz, causes the tonic train signaling the frequency spectrum component to be richer, the sound quality is greatly the enhancement.随着电子与通信技术的不断进步，各种新兴电子产品的开发速度越来越快。
变容二极管调频课程设计..
成绩评定表课程设计任务书目录摘要 (4)1 •弓I言 (5)2 • Protel 99 SE 简介 (6)3•实验步骤 (7)3.1 Protel 99 SE 绘图环境设置 (7)3.1.1新建一个设计库 (7)3.1.2 添加元件库 (10)3.2绘制原理图 (12)3.2.1 选取元件 (12)3.2.2摆放元件 (13)3.2.3元件连接 (13)3.2.4放置输入/输出点 (14)3.2.5更改元件属性 (15)3.2.6 ERC（电气规则检查） (16)3.3 PCB 制图 (16)3.3.1自动生成PCB文件 (16)3.3.2自动布线 (18)3.4仿真应用 (20)4 •课设总结 (22)5 •参考文献 (22)摘要本次课设的要求和目的是掌握Protel的应用。
本文以Protel99SE为例，详细具体地介绍这个软件的用法与应用。
文章首先介绍了Protel99SE基本知识，然后提出需用该软件解决的实际问题，结合实际问题一步步介绍Protel99SE的用法，如：基础原理图设计，印制电路板基础，PCB元件的制作，电路仿真分析，综合案例演练等。
接着分析应用Protel99SE软件的过程中可能遇到的问题及一些应对方法。
课设最后进行总结，检查课设的完整性和彻底性，检验自己对Protel99SE软件的掌握程度及应用情况。
Protel 99 SE 应用课程设计――变容二极管的调频电路1 •引言人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计，电子电路设计以及PCB设计。
变容二极管调频电路的设计
目录摘要 (2)1 系统设计 (2)1.1 总体设计方案 (2)1.1.1 设计思路 (2)1.1.2 系统各模块论证与选择 (3)1.1.3 系统各模块的组中组成 (4)2 设计实现与理论计算 (4)2.1 LC振荡电路部分 (4)2.2 放大器电路部分 (4)3 电路工作过程与理论计算 (4)4 测试与数据分析 (5)4.1 测试仪器 (5)4.2 测量结果 (5)4.3 误差分析 (6)4 结论 (6)参考文献 (6)附录 (7)元器件清单 (10)变容二极管调频电路的设计摘要：本设计基于LC振荡器原理，通过变化变容二极管两端的电压来改变电容，以达到改变频率，从而实现设计的要求。
整个设计由三点式振荡器模块、放大器模块组成，完成了调频的要求。
随着电子与通信技术的不断进步，各种电子新产品的开发速度越来越快。
现代计算机和微电子技术的进一步结合和发展，使得电子电路和通信线路的设计出现了两个分支。
一个是朝着更高集成度的集成电路发展；而另一个是利用分立元件和硬件描述语言对新型器件进行专门设计.调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制,在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾,因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。
在调频时,可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz,使音频信号的频谱分量更为丰富,声音质量大为提高。
目前,许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的LC振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。
较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案.调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。
由于抗干扰能力强、功率利用率高、信息传输保真度高等优点，频率调制广泛应用于各种通信系统和电子设备中。
变容二极管调频电路设计
变容二极管调频电路设计一、基本原理变容二极管调频电路利用变容二极管的非线性特性，实现调频功能。
变容二极管即反向偏压下的二极管，它的电容值与反向偏压有关，反向偏压越大，电容值越小。
当正弦信号进入反向偏压的二极管时，随着信号电压的增大，二极管的电容值减小，导致信号频率的增加。
反之，随着信号电压的减小，二极管的电容值增大，导致信号频率的减小。
通过不同程度的反向偏压，可以实现对信号频率的调整。
二、电路设计步骤1.确定工作频率范围：首先，确定设计的变容二极管调频电路的工作频率范围。
根据具体应用需求，选择适当的频率范围。
2.选择电路拓扑结构：常见的变容二极管调频电路拓扑结构包括正弦波调频电路和方波调频电路。
正弦波调频电路适用于较高频率的调频需求，而方波调频电路适用于较低频率的调频需求。
根据具体的工作频率范围和调频要求，选择合适的电路拓扑结构。
3.设置电压偏置电路：由于变容二极管是在反向偏置电压下工作，需要设计一个合适的电压偏置电路。
该电路的作用是为变容二极管提供适当的反向偏置电压，保证在工作频率范围内变容二极管始终处于反向偏压状态。
4.设计信号源和功率放大器：为了提供输入信号和驱动变容二极管，需要设计信号源和功率放大器。
信号源可以选择稳定的正弦波源或方波源，功率放大器的设计要考虑到输出功率和失真等因素。
5.确定电容和电压范围：根据工作频率范围和调频要求，选择合适的变容二极管和电容。
同时，确定电容的电压范围，以保证电容的可靠性和稳定性。
6.进行电路仿真和优化：在设计完成后，进行电路仿真和优化。
使用电路仿真软件，验证电路的性能和稳定性。
根据仿真结果，调整电路参数，优化设计。
7.制作电路原型和测试：最后，根据优化后的设计方案，制作电路原型，并进行测试。
通过测试，验证电路的性能和可靠性，可以对设计进行进一步改进和优化。
三、注意事项-选择合适的变容二极管：变容二极管的性能参数对电路的调频性能影响较大，应选择性能稳定可靠的品牌和型号。
变容二极管调频电路设计
目录摘要 01、方案选择 (1)2、变容二极管直接调频原理 (1)3、变容二极管直接调频 (3)3.1 变容二极管工作原理 (3)4、电路实现 (4)4.1课程设计指标 (4)4.2元件参数选择 (5)4.3电路设计仿真图 (5)4.4电路仿真结果 (6)4.5 PCB如图4.4所示 (7)总结与体会 (8)参考文献 (9)摘要调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz 的范围内。
在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。
变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。
其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。
较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。
本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。
关键词：变容二极管 LC电容反馈三端振荡器调频1、方案选择变容二极管调频方式有两种：间接调频和直接调频。
（1）间接调频先将调制信号进行积分处理，然后用它控制载波的瞬时相位变化，从而实现间接控制载波的瞬时频率变化的方法，称为间接调频法。
根据前述调频与调相波之间的关系可知，调频波可看成将调制信号积分后的调相波。
这样，调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波，但对原调制信号而言则为调频波。
这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外，所以这种调频波突出的优点是载波中心频率的稳定性可以做得较高，但可能得到的最大频偏较小。
变容二极管调频实验
是衡量调频质量的重要指标。
（2）调制系数（调制灵敏度 ) k f
m kf Um
(rad/s V)
它表示 U 对瞬时（角）频率的控制能力，即单位调制电压所引 起的频偏量，是产生FM信号电路的重要参数。 m f m mf m （3）调频指数 F 它是单音调制信号引起的最大瞬时相角偏移 m f U 量， m f可以大于1，而且常常 又称调制深度，但 m f 与F成反比。 远远大于1。 厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
2)变容二极管压控特性
Co Cj 结电容Cj与反偏电压uD 的关系： uR r (1 ) 式中：Co：uR=0 时的电容（零偏置电容） uD
uD :PN结势垒电位差(硅管约为0.6V)。
uR：外加反向偏置电压
电容γ =1—5
变容二极管结电容Cj的大小,随其PN结所加反偏电压uR变化的 关系，称变容二极管的压控特性。
2 ．变容二极管动态调制特性实验
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
1．什么是频率调制（FM）
所谓调频，就是把所要传送的信息（例如语言、音乐等） 作为调制信号,去控制载波信号的频率，使其按照调制信号幅度 由此可见 :UFM为等幅疏密波，疏密的变化与调制 的大小变化 ,而振幅保持恒定的一种调制方式。
Vt 信号有关，调制信号寄托于等幅波的疏密之中或单位
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
5.变容二极管的特点与压控特性
1)变容二极管结构特点
二极管的PN结 具有电容效应
扩散电容，正向偏置，电容效应比较小。 势垒电容，反向偏置 ，电容效应大。
通信电路设计变容二极管调频电路设计
通信电路设计变容二极管调频电路设计
变容二极管调频电路是一种用于实现快速可调调频的电路，它可以快速变化调频信号
的输出频率而不影响调频信号的波形、幅度和相位。
这种电路由于具有调节脉宽和调节频
率容易操作的优点，已广泛应用于微波信号处理、无线连接、语音处理等领域。
变容二极管调频电路由二极管、变容电容器、滤波元件和稳压电路组成，其结构如下
图所示：
图1 变容二极管调频电路示意图
二极管主要起“开关式”放大作用，根据反馈电路的不同情况，其工作的仿真模型和
电路结构可以极大的改变，其在调频方面有很大的作用。
变容电容器可以实现电容的变化，从而调节电流的充放电量，调节输出信号的频率。
滤波元件可以把调制信号从信号源中提取出来，有效地打消其他低频信号，使得其输
出信号更加清晰，从而更好地实现变频效果。
稳压电路将产生固定电压，它可以保护二极管和变容电容不受外部电压波动的影响，
以提高调频电路的稳定性。
通过以上四部分的调制电路可以实现变容二极管调频电路，可以有效控制信号的频率，提高电路的可靠性和鲁棒性。
此外，变容二极管调频电路还具有低功耗和体积小的优点，
使得它在实际应用中受到广泛的欢迎，在微波、通信等领域发挥着重要的作用。
变容二极管调频电路课程设计
南华大学《通信线路》设计报告变容二极管调频电路设计姓名: 王佳杰学号: 20114400218专业班通信1102班级：指导老邓贤君师：电气工程学院所在学院：2014年6月12日摘要随着电子与通信技术的不断进步，各种新兴电子产品的开发速度越来越快。
现代计算机技术和微电子技术的进一步结合和发展使得电子电路和通信线路出现了二个分支。
一个是朝着更高集成度的集成电路发展：而另一个是利用分立元件和硬件描述语言对新型器件进行专门设计。
调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
调频电台的频带通常大约是200〜250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30〜8000Hz的范围内。
在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30〜15000Hz,使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。
目前，应用最广泛的是采用变容二极管直接调频技术，即利用二极管反偏工作的PN结呈现的势垒电容，它与回路中的电感共同构成振荡器的振荡回路，从而作为振荡频率直接调频电路。
它具有工作频率咼、固有损耗小和使用方便等优点。
变容二极管为特殊二极管的一种。
当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN （正负极）接面的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；当外加反向偏压时，贝U会产生过渡电容效应。
但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用上均供给反向偏压。
在变容二极管直接调频电路中，变容二极管作为一压控电容接入到谐振回路中，有所学的正弦波振荡器章节中，我们知道振荡器的振荡频率由谐振回路的谐振频率决定。
因此，当变容二极管的结电容随加到变容二极管上的电压变化时，由变容二极管的结电容和其他回路元件决定的谐振回路的谐振频率也就随之变化，若此时谐振回路的谐振频率与加到变容二极管上的调制信号呈线性关系，就完成了调频的功能，这也是变容二极管调频的原理。
变容二极管调频电路设计
变容二极管调频电路设计在无线通信领域中，调频（Frequency Modulation，FM）是一种重要的调制技术。
其中，变容二极管（Varactor Diode）作为一种非线性元件，具有调节容值的特性，被广泛应用于调频电路中。
本文将介绍变容二极管调频电路的设计原理、电路结构以及性能优化方法。
一、变容二极管调频电路的设计原理在FM调频电路中，变容二极管的作用是通过改变电容值来实现对频率的调节。
通过调节电容值，可以改变电路中LC振荡器的频率。
变容二极管的电容-电压关系可以近似为：C=C0*(1-(V/Vr)^m)其中，C是变容二极管的电容值，C0是基准电容值，V是变容二极管的偏置电压，Vr是反向偏置电压，m是非线性指数。
通过调节V，可以改变C的数值。
二、变容二极管调频电路的结构变容二极管调频电路由变容二极管、电感器（Inductor）、电容器（Capacitor）和其他辅助元件组成。
其中，电感器和电容器组成LC振荡器，负责产生基准频率信号。
变容二极管则负责调节LC振荡器的频率。
___________________，RFIN---，，，----RFOUTLC，C1---，___，_______C2在上图中，RFIN表示输入射频信号，RFOUT表示输出射频信号。
C1和C2分别是包含变容二极管的电容器，LC是包含电感器和电容器的LC振荡器。
三、变容二极管调频电路的性能优化方法为了获取更好的调频性能，可以采取以下方法进行优化。
1.变容二极管的选择：选择具有较大非线性指数m的变容二极管，以实现更大的频率调节范围。
2.变容二极管的偏置电压控制：通过改变变容二极管的偏置电压，可以改变其电容值，从而实现频率的调节。
可以使用控制电压的变压器来实现对偏置电压的精确控制。
3.LC振荡器的设计：选择合适的电感器和电容器，以满足所需要的振荡频率范围。
4.封装和散热设计：为了保证电路的稳定性和长期可靠性，需要对变容二极管进行良好的封装和散热设计，以提供良好的工作环境和散热条件。
变容二极管调频电路课程设计
1方案选择：产生调频信号的电路叫做调频器，对他有4个主要的要求： ① 已调波的瞬时频率与调制信号成比例变化。
② 未调制时的载波频率即已调波的中心频率具有一定的稳定度。
③ 最大频偏与调制频率无关。
④ 无寄生调幅或寄生调幅尽量小。
产生调频的方法主要归纳为两类：1 用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频。
2先将调制信号积分，然后对载波进行调相，结果得到调频波——间接调频。
变容二极管调频的主要优点是能够获得较大的频移（相对于间接调频而言），线路简单，并且几乎不需要调制功率，其主要缺点是中心频率的稳定度低。
在满足设计的各项参数的基础上尽量简化电路。
因此本次课程设计采用2CC1C 变容二极管进行直接调频电路设计。
2调频电路设计原理分析2.1FM 调制原理：FM 调制是靠信号使频率发生变化，振幅可保持一定，所以噪声成分易消除。
设载波t w Vcm Vc c cos =,调制波t w Vsm Vs s cos =。
t w w w w s c m cos ∆+=或t f f f f s c m π2cos ∆+=，此时的频率偏移量△f为最大频率偏移。
最后得到的被调制波m cm m V V θsin = , V m 随V s 的变化而变化。
⎰∆+==ts s c m m t w w w t w dt w 0sin )/(θ)sin sin(]sin )/(sin[sin t w m t w V t w w w t w V V V s c cm s s c cm mcm m +=∆+==θss f fw w m ∆=∆=为调制系数2.2 变容二极管直接频率调制的原理：变容二极管是利用半导体PN 结的结电容随反向电压变化这一特性制成的一种半导体二极管，它是一种电压控制可变电抗元件，它的结电容C j 与反向电压V R 存在如下关系：γ)1(0DR j j V v C C +=式中，V D 为PN 结的势垒电压（内建电势差），C j0为V R 为0时的结电容，γ为系数，它的值随半导体的掺杂浓度和PN 结的结构不同而异：对于缓变结，γ=1/3；突变结：γ=1/2;对于超突变结，γ=1~4，最大可达6以上。
通信电子线路课程设计--变容二极管调频器与相位鉴频器
课程设计任务书一、课程设计内容1.课程设计目的：通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真分析，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。
2.课题题目1)小信号谐振放大器2)晶体二极管检波器3)晶体三极管混频器4)变容二极管调频器与相位鉴频器二、课程设计要求：设计课题题目：每位同学根据自己学号除以4所得的余数加一选择相应题号的课题。
换题者不记成绩。
要求：掌握LC振荡器和晶体振荡器、晶体二极管检波器、晶体三极管混频器与变容二极管调频器与相位鉴频器的基本原理和电路设计方法；掌握应用OrCAD/Pspice软件对电路进行仿真、分析。
①培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
②通过实际电路方案的分析比较，设计计算﹑元件选取﹑OrCAD仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真方法。
③了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。
④培养严谨的工作作风和科学态度。
三、课程设计进度安排四、课程设计说明书与图纸要求课程设计说明书包括内容：1.设计任务及主要技术指标和要求。
2.选定方案的论证及整机电路的工作原理。
3.单元电路的设计计算，元器件选择，电路图。
4.整机电路仿真结果（包括偏置点分析、DC扫描、瞬态分析和AC扫描）。
5.列出元件﹑器件明细表。
6.对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见；目录一、课程设计目的和要求 (6)1、目的 (6)2、主要技术指标 (6)3、要求 (6)二、设计方案和基本原理 (6)1、设计方案 (7)2、基本原理 (8)三、设计电路 (8)四、电路仿真 (10)五、元器件明细表 (12)六、总结 (13)七、课程设计评分表 (15)变容二极管调频器与相位鉴频器一、课程设计目的和要求1、目的：通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
变容二极管课程设计2011
淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信电子线路课程设计题目：变容二极管调频设计系〔院〕：通信工程系学期：2011-2012-1专业班级：通信092姓名：王娟学号：030912222变容二极管直接调频电路设计1 绪论变容二极管调频的主要优点是能够产生较大的频偏，几乎不需要调制功率。
它主要用在移动通信以及自动频率微调系统中。
许多小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频，采用晶体振荡和锁相环来稳定中心频率。
与中频调制倍频方法相比，这种方法的电路简单、性能良好、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。
2 设计要求〔1〕主振频率 0f =20MHZ〔2〕频率稳定度 f ∆/0f〔3〕主振级的输出电压 V V o 1>〔4〕最大频偏 kHz f m 10>∆〔5〕输出负载 RL=75Ω〔6〕发射功率〔输出负载 RL 上的功率〕 o P ≥50mW〔7〕调制频率 F=500Hz ～3kHz〔8〕总效率 ηA>50%。
3 总体设计思路设计一个完整的小功率变容二极管直接调频发射机系统，直接调频发射系统框图主要由调频振荡器,缓冲隔离器，倍频器，高频功率放大器，调制信号发生调频振荡器在产生稳定的载波信号的同时，完成调频功能，是调频发射系统的核心电路。
任务要求中心频率的稳定性不高于〔10-3 /min 〕，用 LC 振荡器就可到达；再考虑到电路的简单易实现，选择采用 LC 调频振荡器、变容二极管直接调频电路。
缓冲隔离级将调频振荡器与功放级隔离，以减小后级对振荡器频率稳定度及振荡波形的影响。
缓冲级通常采用射极跟随器电路。
倍频器将调频振荡器产生的信号频率加倍，以到达发射机载波频率的要求，以降低振荡器的工作频率，提高电路的频率稳定度。
如果振荡器的振荡频率可以满足发射机载波频率的要求，可省去此电路。
高频功放电路使负载上获得设计要求的发射功率。
如果要求整机效率较高，应采用丙类功率放大器，整机效率要求大于50%。
实验十二 变容二极管调频实验
变容二极管调频实验学院：物理与电子学院班级：电信1203指导老师：肖老师姓名：谭锦钢学号：1404120419实验十二变容二极管调频实验一、实验目的1、掌握变容二极管调频电路的原理。
2、了解调频调制特性及测量方法。
3、观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、实验内容1、测试变容二极管的静态调制特性。
2、观察调频波波形。
3、观察调制信号振幅时对频偏的影响。
4、观察寄生调幅现象。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、 3 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、频偏仪（选用）1台四、实验原理及电路1、变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如图12-1所示。
从P3处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从P2处输出为调频波（FM）。
C15为变容二级管的高频通路，L2为音频信号提供低频通路，L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。
本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管，其电压-容值特性曲线见图12-4，从图中可以看出，在1到10V 的区间内，变容二极管的容值可由35P到8P左右的变化。
电压和容值成反比，也就是TP6的电平越高，振荡频率越高。
图12-1 变容二极管调频图12-4 BB910型变容二极管容值与电压特性曲线图12-2示出了当变容二极管在低频简谐波调制信号作用情况下，电容和振荡频率的变化示意图。
在（a）中，U0是加到二极管的直流电压，当u＝U0时，电容值为C0。
uΩ是调制电压，当uΩ为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反向偏压增大；变容二极管的电容减小；当u Ω为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反向偏压减小，变容二极管的电容增大。
在图（b ）中，对应于静止状态，变容二极管的电容为C 0，此时振荡频率为f 0。
实验六 变容二极管调频精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《高频电子线路实验》实验六变容二极管调频一、实验目的1、掌握变容二极管调频的工作原理；2、学会测量变容二极管的C j ～V 特性曲线；3、学会测量调频信号的频偏及调制灵敏度。
二、实验内容1、 调节电路，观察调频信号输出波形。
2、 观察并测量LC 调频电路输出波形。
3、 观察频偏与接入系数的关系。
4、 测量变容二极管的C j ～V 特性曲线；5、 测量调频信号的频偏及调制灵敏度。
三、实验仪器1、双踪示波器 一台2、频率特性扫频仪（选项） 一台四、实验原理1、实验原理（1）变容二极管调频原理所谓调频，就是把要传送的信息（例如语言、音乐）作为调制信号去控制载波（高频振荡信号）的瞬时频率，使其按调制信号的规律变化。
设调制信号： ()t V t Ω=ΩΩcos υ，载波振荡电压为：()t A t a o o ωcos =根据定义，调频时载波的瞬时频率()t ω随()t Ωυ成线性变化，即()t t V K t o f o Ω∆+=Ω+=Ωcos cos ωωωω （6-1）则调频波的数字表达式如下：()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ΩΩ+=Ωt V K t A t a f o o f sin cos ω 或 ()()t m t A t a f o o f Ω+=sin cos ω（6-2）式中： Ω=∆V K f ω是调频波瞬时频率的最大偏移，简称频偏，它与调制信号的振幅成正比。
比例常数K f 亦称调制灵敏度，代表单位调制电压所产生的频偏。
式中：F f V K m f f ∆=∆=Ω=Ωω称为调频指数，是调频瞬时相位的最大偏移，它的大小反映了调制深度。
由上公式可见，调频波是一等幅的疏密波，可以用示波器观察其波形。
如何产生调频信号？最简便、最常用的方法是利用变容二极管的特性直接产生调频波，其原理电路如图6—1所示。
图6-1 变容二极管调频原理电路变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。
变容二极管直接调频电路课程设计
2014 ~2015学年第1 学期《高频电子线路》课程设计题目：变容二极管直接调频电路的设计班级：12电子信息工程（2）班姓名：指导教师：电气工程系2014年12月6日1、任务书摘要调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的围。
在调频时，可以将音频信号的频率围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。
变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。
其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。
较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。
本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。
关键字：变容二极管；直接调频；LC振荡电路。
目录第一章设计思路 (1)第二章调频电路工作原理 (2)2.1 间接调频原理 (2)2.2 直接调频原理 (2)2.3 变容二极管直接调频原理 (2)第三章电路设计 (5)3.1 主振电路设计原理分析 (5)3.2 变容二极管直接调频电路设计原理分析 (6)第四章电路元器件参数设置 (8)4.1 LC震荡电路直流参数设置 (8)4.2 变容管调频电路参数设置 (8)4.3 T2管参数设置 (8)5.1 mulitisim11软件介绍 (9)5.2 电路仿真 (9)小结 (12)附录一元器件清单 (13)附录二参考文献 (14)第一章设计思路变容二极管为特殊二极管的一种。
变容二极管调频实验
实验十二 变容二极管调频实验一、实验目的1.掌握变容二极管调频电路的原理。
2.了解调频调制特性及测量方法。
3.观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、实验内容1.观察测试变容二极管的静态调制特性。
2.观察调频波波形。
3.观察调制信号振幅时对频偏的影响。
4.观察寄生调幅现象。
三、实验原理1.变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
)(2121j N C C L LCf +==ππC-u 曲线可表示为n Bu C -=2222)2(1-==Bu u LA C π在1到10V 的区间内，变容二极管的容值可由35P 到8P 左右的变化调频灵敏度调频灵敏度定义为每单位调制电压所产生的频偏,以Sf 表示，单位为kHz/V 。
LBnu u f S nfπ412-=∂∂= 0U f S f =S f =|Δf| /m u Ωm u Ω为调制信号的幅度(峰值)2.电路原理图)14(1210CC C L f +=π设调制信号：υΩ(t)= V Ωcos Ωt ， 载波振荡电压为：a ( t ) = A ocos ωot根据定义，调频时载波的瞬时频率ω(t)随υΩ(t)成线性变化，即 ω(t)= ωo + KfV Ωcos Ωt =ωo + Δωcos Ωt 则调频波的数字表达式如下： af (t) = Aocos(ωot + sin Ωt)或 af (t) = Aocos(ωot + mf sin Ωt)四、实验步骤1、静态调制特性测量将3号板SW1拨置“LC ”，P3端先不接音频信号，将频率计接于P2处。
调节电位器W2，记下变容二极管测试点TP6电压和对应输出频率，并记于下表中。
2.动态测试将电位器W2置于某一中值位置，将峰－峰值为4V ，频率为1kHz 的音频信号（正弦波）从P2输入。
在TP6用示波器观察，可以看到调频信号特有的疏密波。
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成绩评定表课程设计任务书目录摘要 (4)1.引言 (5)2. Protel 99 SE 简介 (6)3.实验步骤 (7)3.1 Protel 99 SE 绘图环境设置 (7)3.1.1新建一个设计库 (7)3.1.2添加元件库 (10)3.2绘制原理图 (12)3.2.1选取元件 (12)3.2.2摆放元件 (13)3.2.3元件连接 (13)3.2.4放置输入/输出点 (14)3.2.5更改元件属性 (15)3.2.6 ERC(电气规则检查) (16)3.3 PCB制图 (16)3.3.1自动生成PCB文件 (16)3.3.2自动布线 (18)3.4仿真应用 (20)4.课设总结 (22)5.参考文献 (22)摘要本次课设的要求和目的是掌握Protel的应用。
本文以Protel99SE为例，详细具体地介绍这个软件的用法与应用。
文章首先介绍了Protel99SE基本知识，然后提出需用该软件解决的实际问题，结合实际问题一步步介绍Protel99SE的用法，如：基础原理图设计，印制电路板基础，PCB元件的制作，电路仿真分析，综合案例演练等。
接着分析应用Protel99SE软件的过程中可能遇到的问题及一些应对方法。
课设最后进行总结，检查课设的完整性和彻底性，检验自己对Protel99SE软件的掌握程度及应用情况。
Protel 99 SE应用课程设计——变容二极管的调频电路1·引言人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计以及PCB设计。
其中最基本也是最常用的是以PCB设计为目的的电路设计、仿真和验证技术。
PCB设计业界称为电子装联设计。
从最近两年的统计数据来看，中国大陆的电子装联产品占世界市场份额第一。
Protel软件最成功的地方就是其PCB设计功能。
其中Protel 99 SE 版本在PCB设计方面已经比较成熟，价廉物美、容易上手、功能满足基本需求，这是用户选择它的真正原因。
2· Protel 99 SE 简介PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。
早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL 已发展到PROTEL99（网络上可下载到它的测试板），是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100％布通率。
在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。
Protel 99 SE是Protel Technology公司开发的基于Windows环境的印制电路板的设计软件。
该版本的软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然是大中专院校电子学专业的必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。
Protel 99 SE主要内容包括原理图设计环境、用工具画原理图、画元件图、原理图画图练习、电路板设计环境、人工画电路板、画元件封装图、自动布线画电路板、设计规则与信号分析、电路仿真、仿真练习、人工布线画电路板练习、自动布线画电路板图练习、电路设计导引、完成电路板设计后的工作等。
3·实验步骤本课程设计利用变容二极管的调频电路对Protel 99 SE的应用进行全面展示。
从Protel 99 SE的绘图环境的设置开始，到对变容二极管的调频电路的原理图的绘制，PCB板的制作及对电路的仿真一步一步详细的介绍Protel 99 SE的应用。
具体过程见以下内容。
3.1 Protel 99 SE 绘图环境设置3.1.1新建一个设计库（1）启动Protel 99 SE，出现如图3－1的启动界面。
启动后出现的窗口如图3-2。
图3—1图3－2(2)选取菜单“File文件”，“New...新建”新建一个设计库，如图3－3“DatabaseFileName”处改设计库存盘文件名，点击“Browse.”改变存盘目录。
图3－3点击OK按钮后，出现如图3－4的窗口。
图3－4（3）选取“File文件”，“New...新建文件”，如图3－5，选取“Schematic Document”建立一个新的原理图文档。
图3－5点击OK按钮后，出现如图3－6的窗口。
将“sheet 1”重命名为“变容二极管的调频电路”。
图3－6双击“变容二极管的调频电路.Sch”后进入如图3—7原理图设计图。
图3—73.1.2添加元件库(1)选取如图3—8中“Browse.Sch”中的“Libraries”。
图3—8（2）点击Add/Remove按钮，出现图3-9所示“元件库添加、删除”对话框。
图3－9（3）选取元件库文件，双击鼠标，此元件库就会出现在“Selected Files”框中。
（4）点击OK按钮，完成该元件库的添加。
3.2绘制原理图变容二极管的调频电路图如图3-10所示：图3-10变容二极管调频电路电路图图中，晶体管Q1接成共基组态西勒振荡器，C4为基极耦合电容。
振荡电路的静态工作点由R2、VR2、R1与R5决定。
变容二极管的直流偏置电路由R6、与VR1构成。
只要静态偏置调整合适，就可实现线性调频。
L1为扼流电感，R7为限流电阻，调制电压经C1耦合电容加到变容二极管。
C7为振荡回路与变频回路的耦合电容，采用部分接入。
C8为调制信号输出耦合电容，经Q2射随放大器后输出，调整VR3可改变输出信号幅度。
3.2.1选取元件先从元件库中把各个元件找到，放在设计图纸中，先找到二极管，在Browse Sch中选中4port serial interface schematic library.lib，它将呈深蓝色，表示选中状态，再在下面的当前元件库列表中找到DIODE，从下面的元件外形中可以看出它正是要找的二极管。
然后用鼠标点元件外形栏上边的Place按钮，即可将元件移入当前工作区。
如图3—11所示。
图3-113.2.2摆放元件移动元件：用鼠标左键点中元件，并按住不方，然后移动元件。
元件的旋转：就是改变元件的放置方向。
用鼠标左键点中元件后，按住不放，此时可用一下功能键，就可以实现元件的旋转。
SPACE键：让元件作90度的旋转。
X键：使元件左右对调，即以是自光标为轴作水平对调。
Y键：使元件上下对调，即以是自光标为轴作垂直对调。
注意：要执行元件的旋转操作时，输入法一定要处于CH状态。
3.2.3元件连接此时一定要选择工具条中的进行连线，因为只有此线才是具有电气性质的，当预拉线的指针移动到元件的引脚或其它电气特性时，指针的中心将会出现一个黑点，它提示我们在当前状态下单击鼠标左键就会形成一个有效的电气连接。
下图所示：注意：画电气连接线时有三种常见的错误，都必须改正的。
分别是：1.连接线贯穿元件。
会造成PCB制作中元件也是短路的，仿真环节无法正确通过。
2.连接线段重合。
会造成PCB制作环节中加载网络表后出现断线。
3.元件搭接。
如果搭接点在元件端口之内，程序无法识别也会造成PCB制作环节中加载网络表后出现断线。
3.2.4放置输入/输出点连线接好后，再放置输入/输出端口。
在工具条中选择项加在电路的输入和输出端口。
双击图标，在弹出对话框的Name项中填写所要表示的内容，如A，B，C，D，V-IN，V-OUT等。
注意：端口不能使用相同的名字。
3.2.5更改元件属性用鼠标双击任一个元件都会弹出此元件的属性对话框。
如图3-12是二极管的属性对话框。
图3-12其中：Lib ref:元件样本，修改此项将直接替换原有元件，元件样本名不会显示在元件图中。
Footprint：元件的封装号。
元件的封装是指设计PCB时，根据实际元件尺而定义的焊点，另外还附一些属性和元件外观的符号。
Designator：设置元件的序号。
Part type：设置元件的数值。
注意：每个元件的Footprint必须要填上相应的封装号。
输入和输出端口不用填写。
3.2.6 ERC(电气规则检查)当整个电路设计完成后，可以进行ERC检查。
主要是检查电路图中是否有电气特性不一致的情况（如元件序列号重复，出现两个R1），ERC检查依据问题的严重性分别以错误(Error)或警告(Warning)信息来提示用户。
选择Tools菜单下的ERC项，则弹出如下对话框，直接点击OK键即可进行ERC检查。
ERC检查报告sheet1.ERC文件，如果有问题出现将用坐标标注重名元件位置。
返回电原理图，改正错误的元件属性后，再次进行ERC检查，直到完全正确为止。
3.3 PCB制图3.3.1自动生成PCB文件1.变容二极管调频电路.Sch完成后，ERC检查正确后，在变容二极管调频电路.Sch文件状态下，点击design中的updatePCB，如下图3-13所示：图3-132.然后会生出如下所示图3-14：图3-14 3.点击yes，则如下图3-15所示：图3-154.然后点击View中的Fit Board，则将显示如图3-16所示：图3-163.3.2自动布线1.摆放元件先把重叠的元件拖开，如图3-17所示。
当用鼠标左键点中任何重叠元件时，将弹出小的对话框，表示当前点中的地方重叠了几个元件，当移动鼠标到相应的字体上，字将全部变蓝，单击鼠标左键，便可获取一个元件，然后将其拖走。
其中黄色的代表元件的实际封装，蓝线就是飞线，无论怎样拖动元件，飞线不会断开，它表示不同元件引脚的连接关系。