变容二极管调频振荡器

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变容二极管调频振荡器实验报告

变容二极管调频振荡器实验报告变容二极管调频振荡器实验报告引言：调频振荡器是一种能够产生高频信号的电路，广泛应用于无线通信、广播电视等领域。

本实验旨在通过使用变容二极管构建调频振荡器电路，探究其工作原理和特性。

实验步骤：1. 实验准备：准备好所需的实验器材和元件，包括变容二极管、电容、电阻等。

2. 搭建电路：按照实验指导书上的电路图，将元件连接起来，确保连接正确无误。

3. 调节元件：根据实验要求，逐步调节电容、电阻的数值，观察振荡器的输出频率变化。

4. 测量数据：使用示波器等仪器测量振荡器的输出频率、幅度等参数，并记录下来。

5. 分析结果：根据实验数据，分析振荡器的工作特性和性能。

实验结果：在实验过程中，我们逐步调节了电容和电阻的数值，观察到振荡器的输出频率发生了变化。

通过测量和记录数据，我们得到了如下结果：1. 输出频率与电容的关系：我们发现，当电容的数值增大时，振荡器的输出频率也随之增大。

这是因为电容的变化会影响振荡电路的谐振频率，从而改变振荡器的输出频率。

2. 输出频率与电阻的关系：我们进一步调节了电阻的数值，发现振荡器的输出频率与电阻的变化关系不明显。

这是因为电阻主要影响振荡器的幅度稳定性，而不太会对输出频率产生明显影响。

3. 振荡器的稳定性：我们观察到，在一定范围内，振荡器的输出频率相对稳定，但当电容或电阻的数值超出一定范围时，振荡器的输出频率会发生明显的偏移或失去振荡。

这说明振荡器的稳定性受到电容和电阻的限制。

4. 输出信号的波形：通过示波器观察，我们发现振荡器的输出信号呈现正弦波形，且幅度相对稳定。

这是因为振荡器的电路结构决定了其输出信号为周期性的正弦波。

讨论与总结：通过本次实验，我们深入了解了变容二极管调频振荡器的工作原理和特性。

我们发现，电容和电阻的变化对振荡器的输出频率和稳定性有着重要影响。

在实际应用中，我们可以根据需求调节电容和电阻的数值，实现不同频率的振荡器。

同时，我们也了解到振荡器的稳定性是一个需要注意的问题，过大或过小的电容和电阻数值都可能导致振荡器无法正常工作。

变容二极管振荡器设计

前言在数字化，信息化的时代，数字集成电路应用的非常广泛。

随着微电子技术与工艺的发展，数字集成电路从电子管，晶体管，做成小规模集成电路。

在现在这个高科技的时代，数字技术越来越受到了人们的关注，越来越多的人开始使用数字技术。

数字技术不仅在计算机、通信、雷达、卫星电视、测量仪表、宇航、医学及生物工程等学科领域获得普遍应用，而且遍及人们日常生活中的各个方面，如交通自动控制、程控电话全电子交换系统、可视电话、家庭炊具自动控制等。

我们所学的《高频电子线路》课程是理工科电子、电气和通信类本科专业的一门主干专业基础课程，它涵盖了通信和电子线路的主要内容，在这些专业中占有基础性的地位，同时也是一门工程性和实践性很强的专业基础课程，随着现代通信技术和无线电技术的发展，《高频电子线路》的教学内容不断充实、教学体系不断更新。

目前高频电子线路理论仍在不断充实与发展，越来越多的应用到其它学科领域。

本课程是电子、信息、通信类等专业重要的技术基础课，主要讲述模拟通信功能电路的基本原理及实现方法。

各个功能电路虽然经历了电子管、晶体管、场效应、集成电路及大规模集成系统等不同的实现过程，但是各个功能电路输入信号与输出信号的频谱变换关系是没有变化的，即基本原理不变。

《高频电子线路》是研究模拟通信功能电路的工作原理与分析方法。

培养我们能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域从事科学研究、教学、科技开发、产品设计工作的能力。

主要内容包括:高频小信号谐振放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制、解调与混频、频率调制与解调、锁相环路和数字调制与解调等。

其中变容二极管是利用PN结的电容随外加偏压而变化这一特性制成的非线性电容元件，被广泛地用于参量放大器，电子调谐及倍频器等微波电路中，变容二极管主要是通过结构设计及工艺等一系列途径来突出电容与电压的非线性关系，并提高Q值以适合应用。

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。

变容二极管调频电路

摘要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，变容二极管直接调频电路是目前应用最广泛的直接调频电路，它是利用变容二极管反向所呈现的可变电容特性实现调频的，具有工作频率高固有损耗小等特点。

现有的对于调频电路的研究与仿真主要集中在锁相环电路，变容二极管直接调频电路研究较少，对于变容二极管静态调制特性的研究更是几乎无人涉及。

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，则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。

关键词：LC振荡电路、变容二极管、调频1.设计要求（1）主振频率=8MHZ（2）频率稳定度/≤0.0005/h（3）主振级的输出电压（4）最大频偏（5）电源电压= 5V2.电路原理分析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，则会产生过渡电容效应。

变容二极管压控振荡器课程设计

课程设计说明书（论文）变容二极管压控振荡器摘要振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。

根据所产生的波形的不同，可将振荡器分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。

压控振荡器（VCO）是利用电抗元件的等效电抗值能随外加电压变化特点，将其接入正弦振荡器中，使振荡频率随外加控制电压而变化，VCO在频率调制，频率合成，锁相环电路，电视解调器，频谱分析仪等方面有广发应用。

变容二极管振荡器是利用变容二极管制成的VCO。

本课题主要是运用变容二极管PN结电容随外加电压变化而变化制成的VCO。

关键词：压控，变容二极管，调频课程设计说明书（论文）目录1 课题描述 (3)2 设计原理 (3)3 设计过程 (4)3.1压控振荡器介绍 (4)3.2设计内容 (5)3.3设计步骤 (6)4 设计结果及分析 (8)总结 (9)参考文献 (10)课程设计说明书（论文）1 课题描述在电子设备中，压控振荡器的应用极为广泛，如彩色电视接收机高频头中的本机振荡电路、各种自动频率控制(AFC)系统中的振荡电路、锁相环路(PLL)中所用的振荡电路等均为压控振荡器以及用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。

振荡器输出的波形有正弦型的，也有方波型的。

本课题主要是运用变容二极管PN 结电容随外加电压变化而变化制成的VCO 。

2 设计原理利用变容管结电容j C 随反向偏置电压VT 变化而变化的特点(VT=0V 时j C 是最大值，一般变容管VT 落在2V-8V 压间，j C 呈线性变化，VT 在8-10V 则一般为非线性变化，如图1所示，VT 在10-20V 时，非线性十分明显），结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器，当改变变容管的控制电压，振荡器振荡频率随之改变，这样的振荡器称作压控振荡器（VCO ）。

压控振荡器的调谐电压VT 要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要求，在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等)来选择或设计，不同的压控振荡器，对调谐电压VT 有不同的要求，一般而言，对调谐线性有较高要求者，VT 选在1-10V ，对宽频带调谐时，VT 则多选择1-20V 或1-24V 。

变容二极管调频电路工作原理

变容二极管调频电路工作原理一、调频原理调频（Frequency Modulation）是一种使载波信号的频率随调制信号的幅度变化而变化的一种调制方式。

在通信系统中，调频广泛应用于广播、电视、无线通信等领域。

调频的基本原理是通过改变振荡器的振荡频率来实现调制。

在变容二极管调频电路中，变容二极管作为可变电容元件，用于改变振荡回路的电容，从而改变振荡频率。

二、变容二极管变容二极管（Varactor Diode）是一种特殊的半导体二极管，其结电容可随外加电压的变化而变化。

变容二极管的电容变化范围较大，通常在几个皮法拉（pF）到几十皮法拉之间。

当变容二极管用于调频电路中时，其电容值的变化会导致电路的谐振频率发生变化，从而实现频率调制。

三、调频电路调频电路主要由振荡器、变容二极管和选频回路组成。

振荡器产生高频振荡信号，变容二极管作为可变电容元件，用于改变振荡回路的电容值，选频回路则负责选择和输出所需频率的信号。

在调频过程中，调制信号（例如音频信号）通过改变变容二极管的偏置电压，使其电容值发生变化，从而改变振荡频率，实现频率调制。

四、选频回路选频回路的作用是从多个频率分量中选出所需的频率分量。

在变容二极管调频电路中，选频回路通常由LC谐振回路构成。

通过调整LC回路的参数，可以选择出所需频率的信号。

同时，选频回路还能有效地滤除谐波和杂散分量，提高输出信号的质量。

五、输出信号经过调频的输出信号具有与调制信号相同的幅度和频率变化特性。

在变容二极管调频电路中，输出信号的频率随调制信号的幅度变化而变化，从而实现了频率调制。

输出信号的幅度和频率变化范围取决于变容二极管的电容变化范围和电路的参数设置。

六、应用场景变容二极管调频电路由于其结构简单、易于集成和调节方便等特点，在无线通信、卫星通信、雷达、电子对抗等领域得到广泛应用。

此外，在广播电视、遥控遥测、仪器仪表和测量设备中也有广泛应用。

通过将变容二极管调频电路与信号处理技术相结合，可以实现高性能的频率调制和解调，满足各种通信和测量需求。

变容二极管调频实验报告(高频电子线路实验报告)

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2表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，U 0是加到二极管的直流电压，当u ＝U 0时，电容值为C 0。

u Ω是调制电压，当u Ω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。

因为LCf π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。

从图（a ）中可以看到，由于C-u 曲线的非线性，虽然调制电压是一个简谐波，但电容随时间的变化是非简谐波形，但是由于LCf π21=，f 和C 的关系也是非线性。

变容二极管调频原理

变容二极管调频原理一、变容二极管调频原理简介变容二极管（又称肖特基二极管）是一种特殊的二极管，其主要特性是在反向偏置下具有可变的电容值。

这种特殊的二极管可用于调频（Frequency Modulation，FM）电路中，实现信号的调制与解调。

二、调频方式的基本原理在调频电路中，信号的频率起着关键的作用。

调频的基本原理是通过改变信号的频率来携带信息。

变容二极管通过改变电容值来调制信号的频率。

三、变容二极管调频的原理及过程1. 调制过程：- 步骤1：将待调制的信号输入到变容二极管的输入端，在电路中形成一个振荡器。

- 步骤2：控制变容二极管的电压，使其在频率调制范围内的电容值随时间变化。

- 步骤3：根据信号的幅度和方向为变容二极管施加不同的电压，使其电容值相应地改变。

2. 解调过程：- 步骤1：将调频信号输入到变容二极管的输入端。

- 步骤2：将变容二极管的电容值传递到解调器电路中。

- 步骤3：通过解调器电路的处理，提取出原始的调制信号。

四、变容二极管调频的优势- 变容二极管调频的优势在于其频率范围广泛，可实现高精度的频率调制和解调。

- 由于变容二极管可以在微秒级别内响应电压变化，因此调频速度快，可满足高要求的调频应用。

五、变容二极管调频的应用领域- 广播电台：使用变容二极管调频技术可以实现音乐、语音等信号的传输和接收。

- 通信系统：调频技术可用于无线通信系统，实现高质量的语音和数据传输。

- 遥控设备：变容二极管调频可用于遥控设备中，如遥控器、汽车智能钥匙等。

六、结论变容二极管调频原理是一种重要的调频技术，通过改变变容二极管的电容值来实现信号的调制与解调。

在广播、通信和遥控等领域有着广泛的应用前景。

变容二极管调频电路

摘要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。

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，则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。

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，则会产生过渡电容效应。

变容二极管调频振荡器实验报告

变容二极管调频振荡器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过搭建变容二极管调频振荡器电路，了解振荡器的工作原理，掌握调频振荡器的基本特性，并进行实际测量和分析，加深对电子技术原理的理解。

二、实验原理。

变容二极管调频振荡器是利用变容二极管的电容随电压变化的特性，通过反馈网络产生自激振荡的电路。

当输入的信号电压变化时，变容二极管的电容也随之变化，从而改变了反馈网络中的相位和增益，使得振荡频率产生变化，实现了调频的功能。

三、实验仪器与器件。

1. 示波器。

2. 直流稳压电源。

3. 电容、电阻、变容二极管。

4. 信号发生器。

四、实验步骤。

1. 按照电路图搭建变容二极管调频振荡器电路，注意连接的正确性和稳固性。

2. 调节直流稳压电源，使其输出电压为所需工作电压。

3. 调节信号发生器的频率和幅度，观察振荡器输出波形，并记录观察结果。

4. 通过改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化，并记录数据。

5. 对实验数据进行分析和总结，得出调频振荡器的工作特性。

五、实验数据与分析。

在实验中，我们观察到随着变容二极管的电压变化，振荡器输出波形的频率也相应变化。

通过测量和记录数据，我们得到了变容二极管调频振荡器的频率-电压特性曲线，从曲线上可以清晰地看出振荡器的调频特性。

六、实验结果与讨论。

通过实验数据的分析，我们可以得出变容二极管调频振荡器的工作频率范围和调频范围。

同时，我们也可以讨论振荡器的稳定性、频率稳定度以及调频的灵敏度等性能指标。

七、实验结论。

本实验通过搭建变容二极管调频振荡器电路，实际测量和分析了振荡器的调频特性，加深了对振荡器工作原理的理解。

通过实验，我们得出了振荡器的频率-电压特性曲线，并讨论了振荡器的性能指标，为进一步深入学习和研究振荡器提供了基础。

八、实验注意事项。

1. 在搭建电路时，注意电路连接的正确性和稳固性，避免因连接不良导致的实验失败。

2. 在调节电源和信号发生器时，注意调节的精度和稳定性，确保实验数据的准确性。

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。

实验六变容二极管调频

《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：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。

因而，振荡回路的总电容C 为：jN C C C +=（6-3）振荡频率为： )(2121j N C C L LC f +==ππ（6-4）加在变容二极管上的反向偏压为：变容二极管利用PN 结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关系曲线称j C ～R υ曲线，如图6—2所示。

电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计

高频实验报告（三）——电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计组员座位号 16实验时间周一上午目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)2。

1电容三点式振荡器基本原理32.2变容二极管调频原理 (6)2。

3寄生调制现象82.4主要性能参数及其测试方法 (9)三、实验内容 (10)四、实验参数设计 (11)五、实验参数测试 (14)六、思考题 (15)一、实验目的1．掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理。

2．掌握电容三点式LC振荡电路的工程设计方法。

3．了解高频电路中分布参数的影响及高频电路的测量方法。

4．熟悉静态工作点、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频谱纯度的影响。

5．掌握变容二极管调频电路基本原理、调频基本参数及特性曲线的测量方法。

二、实验原理2.1电容三点式振荡器基本原理电容三点式振荡器基本结构如图所示：图3.1 电容三点式振荡器基本结构在谐振频率上，必有X1+X2+X3=0，由于晶体管的v b与v c反相，而根据振荡器的振荡条件｜T|=1，要求v be＝－v ce，即i X1 = i X2，所以要求X1与X2为同性质的电抗。

综合上述两个条件，可以得到晶体管LC 振荡器的一般构成法则如下：在发射极上连接的两个电抗为同性质电抗，另一个为异性质电抗.原理电路如图3.2所示：图3。

2原理电路共基极实际电路如图3。

3所示：C2C1图3。

3共基极实际电路求)ωj T (的等效电路如下图3。

4 )ωj T (的等效电路其中：20102200121(111()111 ''m L ob f ib L Eob ib cb e f beA j g R j g G k g R R g g r r C G k C C C Q LC C ωξω)≈+=+++≈≈=≈++，＝，，（3-1）0G 为谐振回路导纳,Q 0为回路固有品质因数.回路谐振时有：112()'f C F j k C C ω≈=+(3-2)1()()()1m L fT j A j F j g R k j ωωωξ==+(3—3） ξ是谐振回路广义失谐其中：以上讨论中，忽略C ob 的影响。

变容二极管调频电路

变容二极管调频电路实现调频的方法很多，大致可分为两类，一类是直接调频，另一类是间接调频。

直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率（实质上是改变振荡器的定频元件），变容二极管调频便属于此类。

间接调频则是利用频率和相位之间的关系，将调制信号进行适当处理（如积分）后，再对高频振荡进行调相，以达到调频的目的。

两种调频法各有优缺点。

间接调频器间接调频的优点是载波频率比较稳定，但电路较复杂，频移小，且寄生调幅较大，通常需多次倍频使频移增加。

对调频器的基本要求是调频频移大，调频特性好，寄生调幅小。

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直接调频的稳定性较差，但得到的频偏大，线路简单，故应用较广；间接调频稳定性较高，但不易获得较大的频偏。

常用的变容二极管直接调频电路如图Z0916（a）所示。

图中D为变容二极管，C2、L1、和C3组成低通滤滤器，以保证调制信号顺利加到调频级上，同时也防止调制信号影响高频振荡回路，或高频信号反串入调制信号电路中。

调制级本身由两组电源供电。

对高频振荡信号来说，L1可看作开路，电源EB的交流电位为零，R1与C3并联；如果将隔直电容C4近似看作短路，R2看作开路，则可得到图（b）所示的高频等效电路。

不难看出，它是一个电感三点式振荡电路。

变容二极管D的结电容Cj，充当了振荡回路中的电抗元件之一。

所以振荡频率取决于电感L2和变容二极变容二极管的正极直流接地（L2对直流可视为短路），负极通过R1接+EB，使变容二极管获得一固定的反偏压，这一反偏压的大小与稳定，对调频信号的线性和中心频率的稳定性及精度，起着决定性作用。

对调制信号来说，L2可视为短路，调制信号通过隔直流电容C1和L1加到变容二极管D的负极，因此，当调制信号为正半周时，变容二极管的反偏电压增加，其结电容减小，使振荡频率变高；调制信号为负半周时，变容二极管的反偏压减小，其结电容增大，使振荡频率变低。

变容二极管调频振荡器动态调制波形特点

变容二极管调频振荡器动态调制波形特点
变容二极管调频振荡器是一种基于变容二极管的电子振荡器,其动态调制波形的特点如下：
1. 频率调制：变容二极管调频振荡器的频率会随着输入信号的变化而变化。

当输入信号的幅度上升时,电容器的有效电容将减小,从而导致振荡频率增加。

因此,输入信号的变化将导致输出信号的频率偏移。

2. 波形畸变：由于变容二极管调频振荡器的电容器的电压变化率有限,所以在高频调制时,输出波形的上升和下降时间会变长,从而导致波形畸变。

3. 带宽扩展：动态调制可以扩展变容二极管调频振荡器的带宽,使其产生比静态调制更宽的频谱。

这意味着其可以在更广泛的频率范围内工作。

4. 信噪比改善：动态调制可以改善变容二极管调频振荡器的信噪比。

由于输入信号的变化会调制输出信号的幅度,从而增加输出信号的幅度和信噪比。

总之,动态调制可以使变容二极管调频振荡器产生符合要求的波形,并扩展其在频域和幅度范围上的应用。

使用VCO实现变容二极管直接调频_李峰

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ｖｏｉｄｄｅｌａｙ（ｕｉｎｔｄｅｌｘ）｛ｉｄａｔａｕｉｎｔｉ＝０；ｗｈｉｌｅ（ｉ＜ｄｅｌｘ）｛ｉ＋＋；｝｝
ｍａｉｎ（）｛ＷＤＴＣＮ＝０ｘｄｅ；／／禁止看门狗定时器ＷＤＴＣＮ＝０ｘａｄ；ＳＹＳＣＬＫ＿Ｉｎｉｔ（）；／／初始化振荡器ＰＯＲＴ＿Ｉｎｉｔ（）；／／初始化数据交叉开关和通用Ｉ／Ｏ口ｃｓ＝０；ｒｅｓ＝１；ｄｅｌａｙ（１０）；ｒｅｓ＝０；ｄｅｌａｙ（１０）；ｓｐｉ＿ｂｅｇｉｎ（）；ｓｔａｔｕｓ［０］＝ｓｐｉ＿ｓｅｎｄ＿ｂｙｔｅ（０ｘ１４）；ｓｔａｔｕｓ［１］＝ｓｐｉ＿ｓｅｎｄ＿ｂｙｔｅ（０ｘ００）；ｓｐｉ＿ｅｎｄ（）；ｄｅｌａｙ（５００）；／／准备接收指令，但尚未上电
二极管结电容随温度变化而带来的中心频率漂移问题，同时通过调整耦合电容Ｃ１的大小，可以保证变容二极管工作在线性区，并控制频偏大小。在保证最大频偏的前提下，尽量
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MARCH 2005 ６３
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（Ｃ７Ｃ６Ｃ５Ｃ４Ｃ３Ｃ２Ｃ１Ｃ０）＝（１０００００００），选择 φ Ｒ与φ Ｖ双端输出，禁止ＬＤ、ｆＲ、ｆＶ、ＲＥＦＯＵＴ输出，以减小电路功耗，同时降低无用端口对电路的影响。
至后面的放大电路，另一部分送入分频
主要电路工作原理本电路实际上是一个小功率调频发
射机，其调制部分采用了变容二极管直接调频技术，主要功能是实现８７～１０８ＭＨｚ频段内以１００ｋＨｚ为间隔的调频激励源；输入调频信号为音频（３０Ｈｚ～１５ｋＨｚ），要求实现最大频偏为７５ｋＨｚ，其框图如图４所示。

实验六和七（调频及解调）

实验六和七（调频及解调）实验六变容⼆极管调频器⼀、实验⽬的1．通过实验进⼀步掌握调频原理。

2．了解变容⼆极管调频器电路原理及电路中元器件的作⽤。

3．了解调频器调制特性及测量⽅法。

4．观察寄⽣调幅现象，了解其产⽣原因及消除⽅法.5．进⼀步掌握利⽤调制度测量仪测量频偏的技术。

⼆、预习内容1．复习频率调制的原理2．复习变容⼆极管的⾮线性特性，及变容⼆极管调频振荡器调制特性。

3．复习⾓度调制的原理和变容⼆极管调频电路有关资料。

4．复习调制度测量仪测量频偏的技术。

三、实验原理频率调制和相位调制是被⼴泛采⽤的两种基本调制⽅式。

其中，频率调制（Frequency Modulation）简称调频，它是使载波信号的频率按调制信号规律变化的⼀种调制⽅式；相位调制（Phase Modulation）简称调相，它是使载波信号的相位按调制信号的规律变化的⼀种调制⽅式。

两种调制⽅式都表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为⾓度调制（Angle Modulation），简称调⾓。

调⾓波包含调频波和调相波，它们都是等幅的⾼频振荡，要传送的信息分别反映在⾼频振荡的频率和相位变化上。

要从调⾓波中解调出原调制信号，必须采⽤频率检波器和相位检波器。

从调频中检出随⾓频率变化的调制信号的过程称为频率检波，简称鉴频。

从调相波中检出随相位变化的调制信号的过程称为相位检波，简称鉴相。

1．频率调制的基本原理：设⾼频载波为u c =U cm cosωc t,调制信号为U Ω(t),则调频信号的瞬时⾓频率瞬时相位Ω+==tf c t dtt u k t dt t t 0)()()(ωωφ)()(t u k t f c Ω+=ωω调频信号其中k f 为⽐例系数。

上式表明,调频信号的振幅恒定,瞬时⾓频率是在固定的载频上叠加⼀个与调制信号电压成正⽐的⾓频率偏移(简称⾓频偏)Δω(t)=k f u Ω(t),瞬时相位是在随时间变化的载波相位φc (t)=ωc t 上叠加了⼀个与调制电压积分成正⽐的相位偏移(简称相偏)Δφ(t)=k f ∫t 0u Ω(t)dt。

变容二极管调频

10pF
20pF
(a) 图8-11 变容管直接调频实例
(b)
由振荡器的等效电路可见，这是电容三点式电路，
变容管部分接入振荡回路，它的固定反偏电压由+9V电源
经电阻56k和22k分压后取得，调制信号v经高频扼流圈47H加至变容管起调频作用。图中各个1000pF电容对高频均呈短路作用，振荡管接成共基极组态。
2
2
由以上各式可知，若选取=1，则二次、三次非线性失真以及中心频率偏移均可为零。
CC CC C (t ) C C CC 1 m cos t C0 C0 C0 当 CC CC 时上式近似为 m cost 1 C0 C0 2 CC C0 C (t ) m cost CC 2 (1 ) C0
2
CC
通常 CC (m, ) 1 CC 成立
C0 C0
则
C C C0 C(t ) (m, ) C (1 C ) 2 C0
2
(8-33)
说明了振荡回路电容的变化量△C(t)与调制信号 [体现在函数 (m, ) 中]之间的关系
根据频率稳定度的概念可知，当<<0时
CC C j
Cc (8-32) Cc C 1 (1 m cost ) 1 c C0 C0 （ 1 m cos t ）从上式看出，△C(t)中与时间有关的部分是。将其在 m cos t =0附近展开成泰勒级数（参看附录8.1）,得
图中 C (t ) C (t ) C
f 1 C L 1 C 2 C L 2 C (8-34) f0 0
式中0是未调制时载波角频率；C是调制信号为零时的回路总电容。由于△C/C很小，所以f/ f很小，属于小频偏的情况调频时，△C随调制信号变化，因而△f随时间变化，以 △f（t）表示 f(t)=Kf0[A0+A1cost+A2cos2t+……] =f0+f1+f2+f3+…… (8-35)

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