变容二极管调频电路课程设计

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皖西学院机电学院电信专业电子线路课程设计任务书
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 …………………………………………………………………
V1 12 V
Q1 10
2N3391
R9 10k Ω
C13 12 10nF
R10 1.5k Ω
XSC1
A +_
B +_
Ext Trig +
_
6
加入调制信号
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变容二极管调频电路
各阶段起止日期
进 1 课程设计准备、查资料
度 2 方案论证、计算机辅助设计、
安 列元器件清单
排 3 设计电路与调试
4 撰写课程设计报告。答辩
12.19-12.20 12.21-12.24
12.26-12.28 12.29-12.30
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2. 系统方案论证
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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…………………………………………………………
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摘要
With the increasing use of electronic and communications technology has progressed, various kinds of newelectronic 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 movementtoward 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.
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
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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，党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。
2. 本课程设计主要技术要求
输入调制信号 1KHz大小为 200mv的正弦波，也可用 1KHz的方波 主振频率 f 0=20.945MHz，最大频偏△ f m= 20KHz3 从频谱仪上看到 20.945MHz+20KHz的双峰调频波
3. 本课程设计进度安排：
12.19-12.30
课程设计各阶段名称
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
CC1
100pF Key=A
C8 50% 5pF
C9 100pF
C10 330pF
W2 R4 20k Ω 2kΩ
Key=A50%
14
Q2 9
C12 8
33pF
R6 15k Ω
2N3391 5
R5 1kΩ
R7
C11
8.2k Ω 10nF
13
R8 8.2k Ω
Q1 10
V1 12 V
2N3391
R9 10k Ω
2.2 电路的设计方案
变容二极管直接调频电路由于变容二极管的电容变化范围大，因而工作频率变化就 大，可以得到较大的频偏，且调制灵敏度高、固有损耗小、使用方便、构成的调频器电 路简单。因而变容二极管直接调管频器是一种应用非常广泛的调频电路。
2.3 电路设计
变容二极管调频电路主要是由主振电路和变容二极管直接调频电路构成，电路如图 所示。
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………………………………………………
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R1 20k Ω
C14 100nF
C1 4.7uF
1
R2
R3
3.9k Ω 180k Ω
C3 30pF
18
2
L1
W1 5kΩ 50% Key=A
47uH Key=A
50%D1 BB910 L4 1.2uH
0 3
C82
330pF
XFG1
C7 16
24pF
关键词 ：LC振荡电路、变容二极管、调频
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1. 题目分析
1. 本课程设计目的
变容二极管调频原理，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）的瞬时频率，使其按调制信息的规律变 化。为了减小高频电压对变容二极管的作用，减小中心频率的漂移，这 是变容二极管部分接入振荡回路。
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.
0 3
C82
330pF
XFG1
C7 16
24pF
CC1
100pF
C8
Key=A 50% 5pF
4
C9 100pF
C10 330pF
W2 R4 20k Ω 2kΩ Key=A50%
14
Q2 9
Fra Baidu bibliotek
C12 8
33pF
R6 15k Ω
2N3391
5
R5 1kΩ
R7
C11
10nF 8.2k Ω
13
R8 8.2k Ω
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。
C13 12 10nF
R10 1.5k Ω
XSC1
A +_
B +_
Ext Trig +
_
6
不加调制信号
R1 20k Ω
C14 100nF
C1 4.7uF
1
R2
R3
3.9k Ω 180k Ω
C3 30pF
18
2
L1
W1 5kΩ
50% Key=A
47uH Key=A
50%D1 BB910 L4 1.2uH
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。它具有工作频率高、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
2.1 电路设计原理
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，党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。