变容二极管调频实验

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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。

变容二极管调频实验报告

变容二极管调频实验报告

变容二极管调频实验报告变容二极管调频实验报告引言调频(Frequency Modulation,简称FM)是一种常见的无线通信技术,其基本原理是通过改变载波信号的频率来传输信息。

变容二极管是一种特殊的二极管,具有随电压变化而改变电容的特性。

本次实验旨在探究变容二极管在调频中的应用,并分析其原理和实验结果。

实验步骤1. 实验器材准备:准备一个变容二极管、一个信号发生器、一个示波器和一根连接线。

2. 连接实验电路:将变容二极管的正极连接到信号发生器的输出端,将其负极连接到示波器的输入端。

3. 调节信号发生器:将信号发生器的频率调节到一个较低的值,例如100 Hz。

4. 观察示波器波形:在示波器上观察到一个稳定的正弦波信号。

5. 调节信号发生器频率:逐渐增加信号发生器的频率,观察示波器上波形的变化。

6. 记录实验结果:记录不同频率下示波器上的波形变化。

实验原理变容二极管的电容值随着电压的变化而变化,当电压增大时,电容值减小,反之亦然。

在调频中,我们可以利用这一特性来改变载波信号的频率。

当变容二极管的电压变化时,其电容值也随之变化,从而导致载波信号的频率发生变化。

实验结果及分析在实验过程中,我们逐渐增加信号发生器的频率,观察到示波器上波形的变化。

实验结果显示,随着频率的增加,波形的周期变短,频率也随之增大。

这是因为变容二极管的电容值随着电压的增加而减小,导致载波信号的频率增大。

通过实验结果,我们可以看出变容二极管在调频中起到了关键作用。

通过改变变容二极管的电压,我们可以实现对载波信号频率的调节。

这对于无线通信系统中的频率调节非常重要,可以实现更高效的数据传输和信号传播。

结论本次实验通过观察变容二极管在调频中的应用,探究了其原理和实验结果。

实验结果表明,变容二极管的电容值随电压变化而变化,通过改变电压可以实现对载波信号频率的调节。

这为无线通信系统中的频率调节提供了一种有效的解决方案。

通过本次实验,我们深入了解了变容二极管在调频中的应用,为进一步研究和应用该技术奠定了基础。

高频实验八 变容二极管调频实验报告

高频实验八  变容二极管调频实验报告

实验八 变容二极管调频实验一 实验目的1. 进一步学习掌握频率调制相关理论。

2. 掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的电路原理和方法。

3. 理解变容二极管静态调制特性、动态调制特性概念并掌握测试方法。

二、实验使用仪器1.变容二极管调频振荡电路实验板 2.100MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 高频信号源三、实验基本原理与电路1. 变容二极管调频原理变容二极管的调频原理可用图8-1说明。

变容二极管的电容C 和电感L 组成LC 振荡器的谐振电路,其谐振频率近似为 LCf π21=。

在变容二极管上加一固定的反向直流偏压U 偏和调制电压U Ω(图a),则变容二极管的结电容C 将随调制信号U Ω的幅度变化而变化 ,通过二极管的变容特性(图b)可以找出结电容C 随时间的变化曲线(图c)。

此电容C 由两部分组成,一部分是0C ,由反向直流偏压U 偏决定,为固定值;另一部分是变化的电容,由调制电压U Ω的幅度决定,可以表示为t C m Ωcos ,其中Ω为调制信号的频率。

m C 是电容变化部分的幅度,则有C =0C 十t C m Ωcos 将C 代入f 的公式,化简整理可得f f t C C f f f m ∆+=Ω⋅-=0000cos 21式中 f ∆=021f -t C C mΩcos 00f 是0=m C 时,由电感L 和固定电容0C 所决定的谐振频率,称为中心频率,021LC f π=。

f ∆是频率的变化部分,而21C C f m是频率变化部分的幅值,称为频偏。

式中的负号表示当回路电容增加时,频率是减小的。

我们还可通过图8-1(C )及图(D )(L 固定,f 与C 成反比曲线)找出频率和时间的关系。

比较图(a )及图(e ),可见频率f 是随调制电压Ωu 的幅度变化而变化,从而实现了调频。

f f图8-1 变容二极管调频原理3. 变容二极管调频实验电路变容二极管调频实验电路如图8-2。

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。

变容二极管调频实验报告

变容二极管调频实验报告

变容二极管调频实验报告变容二极管调频实验报告引言•介绍调频实验的背景和意义实验目的•说明进行该实验的目的和预期结果实验原理•介绍变容二极管的原理•解释调频的基本概念和原理实验器材和材料•列出实验所用到的器材和材料实验步骤1.配置实验电路–详细描述所用电路的组成和连接方式2.测量基准电压–记录基准电压值–绘制电压-时间图3.调整变容二极管–修改变容二极管的电容值–测量并记录每次修改后的电压值–绘制电压-时间图4.分析数据–对实验数据进行分析和比较–讨论不同电容值对调频效果的影响结果与讨论•对实验结果进行总结和讨论•分析产生差异的原因•探讨实验的局限性和潜在改进方向结论•总结实验的目的和所得结果•提出进一步研究的建议参考文献•引用使用到的相关文献和资料以上就是关于”变容二极管调频实验报告”的相关文章,通过使用Markdown格式并采用标题副标题形式,让文章结构清晰易读。

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变容二极管调频实验报告引言•调频是一种重要的无线通信技术,广泛应用于广播、电视、无线电通信等领域。

•变容二极管是调频中常用的元件之一,通过改变电容值来调整信号频率。

实验目的•通过调整变容二极管的电容值,探究其对调频效果的影响。

•分析不同电容值下信号频率的变化规律。

实验原理•变容二极管的电容值与正向偏置电压成反比,通过改变电压可以调整电容值。

•调频是通过改变载波信号频率来传输信息,调频信号可以通过调制器生成,并通过天线发送。

实验器材和材料•变容二极管•DC电源•示波器•天线等实验步骤1.配置实验电路–将变容二极管、电源和示波器按照电路图连接起来。

2.测量基准电压–调节电源输出电压,记录基准电压值。

–通过示波器绘制电压-时间图,确定基准频率。

3.调整变容二极管–修改变容二极管的电容值,调节电源输出电压。

–测量并记录每次修改后的电压值。

–绘制电压-时间图,观察信号频率的变化。

变容二极管调频实验

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。

变容二极管调频实验报告总结心得

变容二极管调频实验报告总结心得

变容二极管调频实验报告总结心得尊敬的老师:通过本次变容二极管调频实验,我对调频原理和变容二极管的工作原理有了更加深入的了解。

在实验中,我们使用了变容二极管作为调频电路中的关键组件,成功地实现了对信号频率的调节。

在实验过程中,我遇到了一些问题,并通过实验不断探索和尝试,最终得到了满意的结果。

本次实验的目的是通过改变变容二极管的偏置电压,来实现对输入信号频率的调节。

在实验中,我们首先搭建了变容二极管调频电路,并通过信号发生器输入调制信号。

然后,通过改变变容二极管的偏置电压,观察输出信号频率的变化。

通过实验数据的记录和分析,我发现随着偏置电压的增加,输出信号频率也相应地增加。

这进一步验证了变容二极管调频的原理。

在实验中我遇到了一些问题。

首先是在搭建电路的过程中,我发现变容二极管的引脚连接有误,导致电路无法正常工作。

经过仔细检查和调整,我解决了这个问题。

其次是在调节偏置电压时,我发现偏置电压在一定范围内的调节对输出信号频率有明显影响,但超出范围后对频率的影响不再明显。

通过与同学们的讨论和老师的指导,我了解到这是由于变容二极管的工作特性决定的。

最后,我还遇到了实验数据的处理问题。

在记录实验数据时,我发现一些数据存在明显的误差,这可能是由于实验环境和仪器的不确定性导致的。

为了减小误差,我重复了多次实验并取平均值,确保数据的准确性。

通过本次实验,我不仅对调频原理和变容二极管的工作原理有了更深入的了解,而且提高了实验操作的能力。

实验过程中,我学会了如何搭建电路、调节仪器和分析实验数据。

我也意识到了实验中细节的重要性,只有仔细观察和耐心调试,才能得到准确的结果。

同时,通过与同学们的合作和讨论,我也学到了很多有关调频和变容二极管的知识。

总体而言,本次变容二极管调频实验让我对调频原理和变容二极管有了更加深入的了解,提高了我在实验操作和数据处理方面的能力。

我相信这对我的学习和未来的科研工作都将有很大帮助。

感谢老师的指导和同学们的合作,让我在实验中有了很多收获和成长。

高频电子线路实验七--------变容二极管调频实验

高频电子线路实验七--------变容二极管调频实验

实验七 变容二极管调频实验一、实验目的1、了解变容二极管调频电路构成与原理。

2、了解调频器的调制特性及其测量方法。

3、观察寄生调幅现象,了解其产生的原因及消除方法。

二、预习内容1、复习变容二极管的非线性特性及变容二极管调频振荡器的调制特性。

2、复习角度调制的原理。

3、复习变容二极管电路。

三、实验原理变容二极管实际是一个电压控制的可变电容,正常工作时处于反向偏置。

当外加反向偏置电压变化时,变容二极管的PN 结的电容会随之变化,其变化规律如图所示,变容二极管的结电容与变容二极管两端所加的反向偏置电压之间的关系可以用下式表示:0C 为没有加任何电压时,耗尽层的电容值,ϕU 二极管的PN 结的势垒电压,u 是加到变容二极管两端的反向偏置电压。

r 为电容变化指数,γ=1/3~6,其中 γ=1/3为缓变结, γ=1~4为超突变结,最高可高达6以上。

直接调频的基本原理是用调制信号去直接控制振荡器回路的参数,使振荡器的输出频率调制信号的拜年话规律呈线性变化,以生成调频信号的目的。

如果载波信号是由LC 自激振荡产生,则振荡频率主要由振荡回路的电感和电容元件决定。

因而,只要用调制信号去控制振荡回路的电容,就能达到控制振荡频率的目的。

四、实验仪器1、双踪示波器(1)j C C u u γϕ=+2、万用表3、XSX-4B 型高频电路实验箱 五、实验内容 实验电路如图所示:图中上半部分为变容二极管调频电路,下半部分为相位鉴频器。

BG401构成电容三点式振荡器,产生载波为10.7MHz 载波信号。

变容二极管D401和C403构成振荡回路电容的一部分,直流偏置电压通过R403、RP401、R402和L401加至变容二极管D401的负端。

C402为变容二极管提供交流通路,R404为变容二极管提供直流通路,L401和R402组成隔离支路,防止载波信号通过电源和低频回路短路。

低频信号从输入端J401输入,通过变容二极管D401实现直接调频,C401为耦合电容,BG402对调制波进行放大,通过RP403控制波的幅度,BG403为射极跟随器,以减小负载对调频电路的影响。

变容二极管调频实验

变容二极管调频实验
3. 调频信号的参数 (1)最大角频偏 m 它是瞬时角频率 (t )的最大值;反映了频率受调制的程度,
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。

试验七变容二极管调频电路

试验七变容二极管调频电路

实验七变容二极管调频电路一、实验目的1.弄清变容二极管调频电路原理及构成;2.弄清调频器调制特性及测量方法;3.观察寄生调幅现象,弄清其产生原因及消除方法。

二、预习要求1.复习变容二极管的非线形特性,及变容二极管调频振荡器调制特性;2.复习角度调制的原理和变容二极管调频电路有关资料。

三、仪器设备1. 双踪示波器 1 台2. 标准信号发生器 1 台3. 高频电路实验学习机 1 台4. 频率计 1 台5. 万用表 1 台6. 实验板 G4 1 块四、实验电路说明频率调制是高频振荡的振幅 U cm保持不变,而频率却随调制信号 u (t ) 的变化作线性变化 , 已调波称为调频波。

这种调制称为频率调制,常用 FM表示。

直接调频电路常用变容二极管调频电路。

变容二极管的特性:变容二极管是根据 PN结的结电容随反向电压改变而变化的原理设计的一种二极管。

它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。

不同的是在加反向偏压时,变容二管呈现较大的结电容。

这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。

正是利用了变容二极管这一特性,将变容二极管接到振荡器的振荡回路中, 作为可控电容元件, 则回路的电容量会随调制信号电压而变化,从而改变振荡频率,达到调频的目的。

变容二极管的反向电压与其结电容呈非线性关系。

其结电容C j 与反向偏置电压 u r 之间有如下关系:Cj 0C j(1u r)U D式中, U D 为变容二极管 PN 结的势垒电压, C j 0 为 u r =0 时的结电压 ; 为电 容变化系数。

五、实验内容及步骤1. 实验电路变容二极管构成的调频振荡器实验电路见图7-1 所示 。

R3C15L3C16 L4C17+12VR p 1L2 R p 2R8R18R13C13 C14C18R5R2KC11EdV1C7V2R p 3V3C1C3 C4C5C6C8L1R15FR11C12UiD COUTR1R4R6 R7 R9R14C2R12C9图 7-1 变容二极管构成的调频振荡器实验电路2. 静态调制特性测量输入端 U i 不接音频调制信号,将频率计接到调频器的F 端。

变容二极管频率调制电路实验

变容二极管频率调制电路实验

实验八变容二极管频率调制电路实验一、实验目的:1. 了解变容二极管调频器电路原理和测试方法;2. 了解调频器调制特性及主要性能参数的测量方法;3. 观察寄生调幅现象,了解其产生原因及消除方法。

二、预习要求:1. 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;2. 复习角度调制的原理和变容二极管调频电路的组成形式.三、实验电路说明:本实验电路如图8-1所示。

图8-1本电路由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两部分组成。

图中晶体三极管组成电容三点式振荡器。

C1为基极耦合电容,Q的静态工作点由W1、R1、R2及R4共同决定。

L1、C5与C2、C3组成并联谐振回路。

调频电路由变容二极管D1及耦合电容C6组成,W2、R6与R7为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压,R5为隔离电阻。

C7与高频扼流圈L2给调制信号提供通路,C8起高频滤波作用。

四、实验仪器:1. 双踪示波器2. 万用表3. 频率计4. 实验箱及频率调制、解调模块五、实验内容及步骤:1. 静态调制特性测量1)接通电源;2)输入端不接调制信号,将频率计接到TP1端,示波器接至TP2观察波形;3)调节W1使振荡器起振,且波形不失真,振荡器频率约为5.6MHz左右;4)调节W2使TP3处的电压变化(Ud—二极管电压),将对应的频率填入表5-1。

表8-12. 动态测试:调节频率调制电路的f0 =6.5MHz,从P1端输入F=2KHz的调制信号Um,,在输出TP1端观察Um与调频波上下频偏的关系(用频率分析仪测量⊿f(MHz)),将对应的频率填入表5-2。

表8-2六、实验报告要求:1. 整理各项实验所得的数据和波形,绘制静态调制特性曲线;2. 求出调制灵敏度S。

实验四变容二极管调频器

实验四变容二极管调频器

T4
J3
混频输出
J4
中波输入
LED2 LED1
7
J9 模拟乘法器混频
TH7
TH8
TH9
●●● F2
射G频ND输 入 ( D D S 信U号1 源 提 供 )TH6
fs=5.5MHz VsP-P=300mV
J8
本振 输入
J7
射频 输入
四、实验步骤(1)
1、输入本振信号:用实验箱的信号源做本振信号, 将频率fL=10MHz(幅度VLP-P=600mV左右)的本 振信号从J8处输入(TH7处测试),
二.为了实现混频功能,混频器件必须工作在非线性状态,而作用在混频器上的除了输入信号电压 VS和本振电压VL外,不可避免地还存在干扰和噪声。它们之间任意两者都有可能产生组合频率, 这些组合信号频率如果等于或接近中频,将与输入信号一起通过中频放大器、解调器,对输出级产 生干涉,影响输入信号的接收。
三.干扰影响最大的是中频干扰和镜象干扰。
一、实验目的
二、实验内容
一.了解集成混频器的工作原理; 二.了解混频器中的寄生干扰。 三.研究平衡混频器的频率变换过程; 四.研究平衡混频器输出中频电压Vi与输入本振电压的关系; 五.研究平衡混频器输出中频电压Vi与输入信号电压的关系; 六.研究镜象干扰。
三、实验 原理
R7 1K
+12
R10 1K
设回路电感为L,回路的电容是变容二极管
的电容C(暂时不考虑杂散电容及其它与变
容二极管相串联或并联电容的影响),则
振荡频率为
f 1
2 LC
实验步骤--静态调制特性测量
VD1(V) 2 2.5 3 4 5 6 7 10 11
F0(MHz)

变容二极管调频器实验报告

变容二极管调频器实验报告

变容二极管调频器实验报告
《变容二极管调频器实验报告》
实验目的:通过实验,掌握变容二极管调频器的工作原理和调频过程,加深对电子电路的理解。

实验原理:变容二极管调频器是一种常用的调频电路,其原理是通过改变电容二极管的电容值,从而改变电路的频率。

在实际应用中,变容二极管调频器常用于无线电通信设备中,用于调节无线电信号的频率。

实验步骤:
1. 搭建变容二极管调频器电路。

根据实验指导书提供的电路图,搭建变容二极管调频器电路。

2. 测量电路参数。

使用万用表测量电路中各个元件的参数,包括电容二极管的电容值、电感的电感值等。

3. 调节电容二极管的电容值。

通过旋转电容二极管的旋钮,改变电容二极管的电容值,观察电路的频率变化。

4. 测量频率。

使用频率计或示波器测量电路的频率,并记录下不同电容值下的频率变化情况。

实验结果:
通过实验,我们观察到随着电容二极管电容值的改变,电路的频率也发生了相应的变化。

当电容值增大时,电路的频率减小;当电容值减小时,电路的频率增大。

这验证了变容二极管调频器的工作原理,也加深了我们对电子电路的理解。

实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了变容二极管调频器的工作原理和调频过程,掌
握了实际搭建和调节电路的方法。

这对我们今后的学习和工作具有重要的意义,也为我们的理论知识与实际操作相结合提供了宝贵的经验。

变容二极管调频器实验报告到此结束。

希望通过这次实验,能够对大家的学习
有所帮助。

实验八 变容二极管调频电路

实验八 变容二极管调频电路

实验八 变容二极管调频电路一、实验目的1. 进一步学习掌握频率调制相关理论。

2. 掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的方法。

3. 理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。

二、实验使用仪器1.变容二极管调频电路实验板2.谱分析仪、低频信号源、100MHz 双踪示波器、万用表 三、实验基本原理与电路1. 变容二极管调频原理变容二极管的调频原理可用图8-1所示。

在变容二极管上加一固定的反向直流偏压UR和调制电压Ωu (图a),则变容二极管电容量j C 将随Ωu 改变,通过二极管的变容特性(图b)可以找出电容C随时间的变化曲线(图c)。

此电容C由两部分组成,一部分是0C 为固定值;另一部分近似为t C m Ωcos ,为变化值,m C 是变化部分的幅度,则有t C C C m j j Ω+=cos 0 (8-1)将变容二极管接入振荡器的谐振回路,若调制信号的幅度不大,即在窄带调制时,可实现线性调频。

ff图8-1 变容二极管调频原理3. 变容二极管调频实验电路变容二极管调频实验电路如图8-2,置于本实验讲义末。

实验电路的交流谐振回路如图8-3(a )。

若65C C <<、75C C <<、2C C j <<,则图8-3(a )可近似为图7-4(b )。

四、实验内容1.变容二极管调频静态调制特性测试。

2.变容二极管调频动态调制特性测试。

3.变容二极管的Cj ~V 特性曲线的测量。

五、实验步骤1.变容二极管调频静态调制特性测试在实验箱主板上插上变容二极管调频实验电路模块。

接通实验箱上电源开关,电源指标灯点亮。

断开J2,连接J1。

调整电位器RW1,在测试点TP2测电压为+5V ,即变容二极管的反向偏压为-5V 。

连接J1、J2。

调整微调电容CV1、电位器RW2、RW3在TP3得到频率为10.7MHz 的最大不失真正弦信号(频率由OUT 端测试)。

调整RW1,改变变容二极管两端的反向电压V D ,测量变容二极管调频实验电路的输出频率,得到变容二极管调频静态调制特性。

实验六 变容二极管调频精选全文完整版

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。

变容二极管调频实验报告

变容二极管调频实验报告

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第65页共117页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12-2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uΩ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C0,此时振荡频率为f0。

因为f=1/2pi=,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LCf2π1=,f和C的关系也是非线性。

变容二极管调频实验报告(一)

变容二极管调频实验报告(一)

变容二极管调频实验报告(一)变容二极管调频实验报告引言•介绍变容二极管调频实验的背景和意义。

•阐述本实验的目的和研究内容。

实验步骤1.准备材料–列举所需的实验材料和设备。

–检查实验仪器的正常运行状态。

2.连接电路–描述变容二极管的连接方式和电路图。

–按照电路图连接变容二极管实验电路。

3.测量参数–定义所需测量的参数,如频率、电流等。

–使用合适的仪器进行测量,记录结果。

4.调节电压–调节电源电压,观察和记录变容二极管的调节效果。

–根据实验结果,得出调节范围和稳定性的结论。

5.分析数据–对实验数据进行统计和分析。

–结合理论知识,解释实验结果的原因和规律。

6.结论与讨论–总结实验的结果,并回答实验的研究问题。

–对实验方法和结果进行讨论,提出改进和进一步研究的建议。

结尾•总结实验的意义和价值。

•引用参考文献,如相关教材、论文等。

注:本文为虚拟助手AI生成的示例文章,仅用于演示Markdown 格式及相关内容,并不具备实质性的实验结果。

变容二极管调频实验报告引言•背景介绍:变容二极管是一种电子元件,具有可以调节电容值的特性,在通信领域有重要应用。

•目的:本实验旨在研究变容二极管在调频过程中的变化规律,以及其在调频电路中的稳定性和可调范围。

实验步骤1.准备材料–实验仪器:示波器、函数信号发生器、变容二极管、电阻、电源等。

–检查实验仪器的正常运行状态,保证实验准备工作的顺利进行。

2.连接电路–根据实验要求和电路图,连接变容二极管调频电路。

–确保电路连接正确,没有接错或接漏。

3.测量参数–使用示波器测量输出电压波形和频率,记录测量结果。

–通过函数信号发生器改变输入信号频率,观察变容二极管的响应情况。

4.调节电压–调节电源电压,观察变容二极管的调节效果。

–记录不同电压下的电容值变化以及对应的频率响应。

5.分析数据–利用所测得的数据,进行数据处理和统计分析。

–分析变容二极管电容值随电压变化的规律,并结合理论知识进行解释。

变容二极管调频器实验报告

变容二极管调频器实验报告

变容二极管调频器实验报告变容二极管调频器实验报告引言:调频技术是现代通信领域中非常重要的一项技术。

调频器作为调频技术的核心部件,其性能和稳定性对于整个系统的工作效果有着至关重要的影响。

本实验旨在通过实际搭建变容二极管调频器电路,并对其性能进行测试和分析,以进一步认识和理解调频技术的原理和应用。

实验目的:1. 理解变容二极管调频器的工作原理;2. 学会搭建变容二极管调频器电路;3. 测试并分析调频器的性能。

实验器材和原理:本实验所需器材包括:变容二极管、电阻、电容、信号发生器、示波器等。

实验步骤:1. 搭建变容二极管调频器电路。

根据实验原理,按照电路图连接变容二极管、电阻、电容等元件,并将信号发生器和示波器连接到电路中。

2. 调整信号发生器的频率和幅度。

通过调整信号发生器的频率和幅度,使其适应调频器的工作范围。

3. 观察和记录示波器的输出波形。

通过示波器观察和记录调频器输出的波形,并对其进行分析和比较。

4. 测试调频器的性能。

通过改变输入信号的频率和幅度,测试调频器的调频范围和线性度,并记录相关数据。

5. 分析实验结果。

根据实验数据和观察结果,对调频器的性能进行分析和总结。

实验结果和分析:在实验中,我们成功搭建了变容二极管调频器电路,并进行了相关测试。

通过观察示波器输出的波形,我们发现调频器能够将输入信号的频率转换为相应的调频信号,并且具有较好的线性度。

在不同频率和幅度下,调频器的输出波形基本保持稳定,没有明显的失真现象。

这说明调频器具有较好的稳定性和抗干扰能力。

通过对实验数据的分析,我们还发现调频器的调频范围与输入信号的频率和幅度有关。

当输入信号的频率和幅度超出调频器的工作范围时,调频器的输出波形会出现失真和截断现象。

这提示我们在实际应用中需要根据具体情况选择合适的调频器,并注意输入信号的范围。

结论:本实验通过搭建变容二极管调频器电路,对其性能进行了测试和分析。

通过观察示波器输出的波形和分析实验数据,我们认识到调频器在调频技术中的重要性和应用前景。

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变容二极管调频实验和电容耦合相位鉴频器实验一 实验目的1. 进一步学习掌握频率调制相关理论。

2. 掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的电路原理和方法。

3. 理解变容二极管静态调制特性、动态调制特性概念并掌握测试方法。

4. 进一步学习掌握频率解调相关理论。

5. 了解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理。

6. 了解鉴频特性(S 形曲线的调试与测试方法)。

二、实验使用仪器1.变容二极管调频振荡电路实验板 2.100MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 高频信号源5. 电容耦合相位鉴频器实验板 三、实验基本原理与电路 (一)变容二极管调频电路R4 R6R5R3T1C9RW2C7C6C4*C5*CV1LC2*R8R10T2C10C13C12R11LED +12K DR2R1RW1C1R9C8R7J2C3*TP1变容二极管调频J1RW3IN1OUTTP2C11A6-0808电路原理:晶体管T1构成了电容三点式振荡电路 ,其中电容C6,C7是正反馈电容,反馈系数等于667+C F C C,晶体管的基极接了一个电容C9到地,因此晶体管构成共基极组态的放大电路。

其中电阻RW2,R3,R4是基极的直流偏置电阻,电阻R53决定晶体管的集电极电压,电阻R6决定晶体管的射极静态的直流电流Ie 。

电容满足675,C C C >>,可变电容CV1和电感L 相并联,改变可变电容CV1,可改变振荡频率。

电容C2也是一个小电容,当跳线J1连接上后,变容二极管D (型号为BB910)就接入振荡电路中,滑动变阻器RW1和电阻R1构成分压电路,为变容二极管D 提供直流反偏电压,改变滑动变阻器RW1抽头位置可以改变变容二极管D 的直流反偏电压。

电阻R2是隔离电阻,通常取R2》R1,在实验中可以取300K Ω以上。

电容C3是已知电容值的固定电阻,当跳线J2连接上,跳线J1断开时,振荡回路的振荡频率固定,电容C3是为测量变容二极管的结电容提供帮助的。

调制信号从IN1输入,电容C1是输入隔直电容。

电容C11是一个小电容,对高频振荡信号相当于短路,对低频调制信号相当于开路,从而保证低频调制信号可以加在变容二极管D 的两端,而振荡回路中的高频信号不会反射到低频调制信号输入端。

振荡信号从晶体管的射极引出,后一级晶体管构成共射极电压放大,起到隔离和缓冲的作用。

(二)电容耦合相位鉴频器电路C1R2TC8R5LED1+12C7R4R8R3C3C2CV1L1C4C5L2CV2 CV3D3D4R6R7C6RW1D2D1 R1电容耦合相位鉴频K TP2INTTP4OUTTP1TP3A7-0808本实验采用的是相位鉴频器。

相位鉴频器是利用回路的相位-频率特性来实现调频波变换为调幅调频波的。

它是将调频信号的频率变化转换为两个电压之间的相位变化,再将这相位变化转换为对应的幅度变化,然后利用幅度检波器检出幅度的变化。

相位鉴频器由频相转换电路和鉴相器两部分组成。

输入的调频信号经正、反向并联二极管D1、D2限幅之后,加到放大器T 的基极上。

放大管的负载是频相转换电路,该电路是通过电容C4,C5耦合的双调谐回路。

初级和次级都调谐在中心频率MHz f 7.100=上。

初级回路电压1U 直接加到次级回路中的串联电容C4、C5的中心点上,作为鉴相器的参考电压;同时,1U 又经电容C4,C5耦合到次级回路,作为鉴相器的输入电压,即加在L2两端用2U 表示。

由于电容C4,C5对于高频信号的容抗很小,可以近似看作短路,即电容C4,C5上没有压降,而假设CV2,CV3近似相等,则加在电容CV2两端的电压近似为2U /2,所以加在二极管D3两端的电压为3D U =12/2U U +,加在二极管D4两端的电压为4D U =12-/2U U ,要注意的是,电压1U ,2U 均为矢量,2U 是初级回路通过电容耦合到次级回路两端的电压,两者之间有相位差。

当输入信号的频偏在初次回路和次级回路的通频带之间时,可以近似的认为1U ,2U 的幅度不变,但是随着输入调频信号瞬时频率的变化,1U ,2U 之间的相位差在不断发生变化。

(2U 表达式的具体推导可参考高频电路教材的电感耦合相位鉴频器一章,P435-438)鉴相器采用两个并联二极管检波电路。

假设二极管D3的检波电路和二极管D4的检波电路完全对称,两个检波电路的电压传输系数完全相等,检波后的输出信号为两个检波电路的输出电压差。

即034D D U U U =-当瞬时频率0f f =时, 2U 比1U 滞后90°,但|3D U |=|4D U |,这时,鉴频器输出为零。

当0f f >时, 2U 滞后于1U 的相角小于90°,|3D U |>|4D U |,鉴频器的输出大于零。

当0f f <时,2U 滞后于1U 的相角大于90°,|3D U |<|4D U |,鉴频器的输出小于零。

相位鉴频器鉴频特性的线性较好,鉴频灵敏度也较高。

四、实验内容和数据分析处理 (一)变容二极管调频1.变容二极管调频静态调制特性测试调整RW1,改变变容二极管两端的反向偏置电压V D ,测量变容二极管调频实验电路的输出频率,得到变容二极管调频静态调制特性。

表8-1变容二极管调频静态调制特性V D (V) 1.5 2.5 3.5 4.5 5 5.5f(MHz) 10.6463 10.6463 10.6844 10.7597 10.8675 10.8895V D (V) 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5f(MHz)10、9345 10.9707 11.0015 11.0266 11.0481 11.0649根据上表中的数据利用matlab描点并拟合得到变容二极管调频静态调制特性曲线如下图(2)变容二极管调频动态调制特性测试(1)把音频调制信号加入到变容二极管调频实验电路模块IN1 端,在变容二极管调频实验电路模块OUT端上用示波器观察FM波的时域波形,并和调幅信号的时域波形相比较,观察之间的异同点。

调频波的时域波形是频率不断变化的正弦波,可以看到示波器上的波形在水平方向上不断震动,而调幅信号的时域波形是载波幅度按正弦规律变化的正弦波包络(2)在变容二极管调频实验电路模块OUT端上用频谱分析仪观察FM波的频谱,在频谱分析仪上首先找到载波,可以看到载波的边带在上下滚动,明回路的振荡频率在随时间发生变化。

并和调幅信号的频谱相比较,观察之间的异同点。

可以看到频谱分析仪上的载波的边带在上下滚动,表明输出的调频波信号频率在随时间不断变化,而调幅波的频谱是保持不变的,说明调幅波载频是固定不变的(3)增加调制信号的幅度,在频谱分析仪上观察调频信号频谱的变化,思考其原因。

当调制信号的幅度增加时,调频型号频谱的边带滚动变得更加剧烈,边带上移动的小波幅度变得更大。

因为变容二极管的结电容C 随调制信号U Ω的幅度变化而变化,二极管的电容C 由两部分组成,一部分是0C ,由反向直流偏压U 偏决定,为固定值;另一部分是变化的电容,由调制电压U Ω的幅度决定,可以表示为t C m Ωcos ,m C 是电容变化部分的幅度,它的大小由调制电压U Ω的幅度决定。

C =0C 十t C m Ωcos将C 代入f 的公式,化简整理可得f f t C C f f f m ∆+=Ω⋅-=0000cos 21 式中f ∆=021f -t C C m Ωcos 0所以当调制信号的幅度增加时,变容二极管的电容变化幅度m C 变大,频偏f ∆的幅度变大,载波边带滚动变得剧烈(4)增加调制信号的频率,在频谱分析仪上观察调频信号频谱的变化,思考其原因。

增加调制信号的频率调频信号频谱上的边带滚动变得更加密集滚动速度也变得更快。

因为变容二极管电容的变化部分另一部分由调制电压决定,可以表示为t C m Ωcos ,其中Ω为调制信号的频率。

m C 是电容变化部分的幅度,又频偏f ∆=021f -t C C m Ωcos 0所以当调制信号的频率增加时频偏的变化频率Ω变大分析:频偏f ∆=021f -t C C m Ωcos 0当调制信号的幅度增加时,m C 变大,频偏f ∆的幅度变大, 当调制信号的频率增加时,Ω变大,频偏f ∆的变化频率变大 (3)变容二极管的j r C u -特性曲线的测量 测得N f =11.313MHz 12N Nf LC π=测得K f =10.3271MHz 2312(//)K N f L C C C π=+2232//(1)NN Kf C C C f =-C2=27pF ,C3=50pF , 计算得N C =385pF调节滑动变阻器RW1,给变容二极管提供不同的直流反偏电压,让直流反偏电压从1.5V 开始增加到10.5V ,每次增加0.5V ,分别测量此时的振荡频率,记为X f 。

V D (V)1.5 22.5 33.5 f (MHz)10.6384 10.6581 10.6771 10.7040 10.7541 V D (V)4 4.5 5 5.56 f (MHz)10.7943 10.8280 10.8590 10.8842 10.9083 V D (V)6.5 77.5 88.5 f (MHz)10.9293 10.9508 10.9673 10.9821 10.9964 V D (V)9 9.5 10 10.5 f (MHz)11.010411.022511.034211.0454212(//)X N jX f L C C C π=+ 其中jX C 表示变容二极管在不同的直流反偏电压下的静态电容。

可以计算得到:222//(1)NjXN Xf C C C f =-,最后计算出一组在不同的直流反偏电压r u 下的jX C 。

将对应的一组r u 和jX C 绘制成j r C u -曲线。

如下图(二)电容耦合相位鉴频 1调频-鉴频过程观察1).观察当在变容二极管调频器模块上增大调制信号幅度,则鉴频器输出信号幅度的变化,并记录。

Vin(V) 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Vout(V) 1.141.31.421.561.71.822)观察当在变容二极管调频器模块上增大调制信号频率,则鉴频器输出信号幅度的变化,并记录。

f(kHz) 1 2 3 4 5 6V(V) 1.14 0.840 0.592 0.464 0.384 0.3203)观察当在变容二极管调频器模块上增大调制信号频率,则鉴频器输出信号频率的变化,并记录。

f(kHz) 1 2 3fout(kHz) 1 2 3分析:鉴频器输出信号频率随调制信号的频率的变化而变化,且鉴频器输出信号频率在变容二极管调频器和鉴频器的工作范围内始终等于调制信号的频率2.鉴频特性(S形曲线)观察和测量用高频信号源产生一个高频载波,频率为10.7M,并微调其频率使得鉴频器输出直流电压幅度为0,此时确定了S形曲线的中心点。

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