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变容二极管频率调制器ppt

变容二极管频率调制器
一实验目的

(1)了解变容二极管的特性及其构成振荡电路的工作原理。。 (2)熟悉变容二极管调频电路原理及构成 (3)掌握变容二极管串接电容的数值的改变对FM波的影响。 (4)熟练掌握用调制度仪测量频偏的方法。
二实验仪器

调制度仪函数信号发生器双踪示波器数字万用表频率计
（4）接入电容C3（开关K1置ON），重复上述步骤（3）。
3．动态调制特性的测量-频偏法（1）调制度仪法（复测量调频信号的最大频偏，将测量数据填入表内
六实验报告要求

(1)在方格纸上画出电容C3断开和接入时的两条静态调制特性曲线。分别求出调制灵敏度，分析两条曲线的斜率不同的原因。 (2)在方格纸上画出电容C3断开和接入时的两条动态调制特性曲线。并对结果进行分析。 (3)在方格纸上定性画出VA=1V和VA=7V时变容二极管调频振荡器单元的输出波形。 (4)总结本实验的体会和对实验的改进建议。
L3
C15 R9 103 24k R10 2k BG3 C7 36pF C10 221
L4
C16 C17 103 103 R13 51k BG4 RW3 C11 221 10k 9014 BG5
K2
+12V
R2 65k
C13 47uF
L2
C3 101 C1 103 L1 C2 81
9014 R11 51
BG1
R4
直流通路
交流通路
五实验内容步骤
1.实验准备把实验电路板上变容二极管调频振荡器单元的电源开关（K2）拨到ON位置。 2．静态调制特性的测量（1）输入端不接低频交流信号。（2）将频率计接到电路的C点，测量振荡频率。（3）断开电容C3(开关K1置OFF)调节RW2使得BG2射极到地之间的电压为4V, 再调整RW1，使得振荡频率f0=6.5MHz 。

实验四变容二极管调频

实验四变容二极管调频一．实验目的1、掌握变容二极管调频的工作原理。

2、学会测量静态特性曲线，理解动态特性的含义。

3、学会测量调频信号的频偏及调制灵敏度。

4、观察寄生调幅现象。

二．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)的瞬时频率，使其按调制信息的规律变化。

设调制信号：υΩ(t)= VΩcosΩt，载波振荡电压为：a ( t ) = A o cosωo t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 + K f VΩcosΩt =ωo + ΔωcosΩt (4-1) 则调频波的数字表达式如下：a f (t) = A o cos(ωo t+ΩΩVKf sinΩt)或a f (t) = A o cos(ωo t+ m f sinΩt) (4-2) 式中：Δω= K f VΩ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：m f = K f VΩ/Ω= Δω/Ω =Δf / F 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。

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4-1所示。

图4-1 变容二极管调频原理电路变容二极管C j通过耦合电容C1并接在LC N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：C = C N + C j(4-3)加在变容二极管上的反向偏压为：V R = V Q(直流反偏)+υΩ(调制电压)+υo(高频振荡，可忽略)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C j ～υR 曲线，如图4-2所示。

图4-2 用调制信号控制变容二极管结电容由图可见：未加调制电压时，直流反偏V Q (在教材称V o 所对应的结电容为C jΩ(在教材中称C o )。

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。

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。

武大电子信息学院毕业设计《变容二极管调频倍频》[1]

Part 4:变容二极管调频的实现
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•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。
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武大电子信息学院毕业设计《变容二极管调频倍频》[1、最常用的方法是利用变容二极管的特性直接产生调频波
•其原理电路下图所示
???
•如何产生调频信号？
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Part 4:变容二极管调频的实现
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Part 4:变容二极管调频的实现
•（4）
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。
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•
Part 2：
• 什么是调频？
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Part 2: 什么是调频？
• 使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。

《变容管调频和鉴频》幻灯片

图1.变容管调频振荡器实验电路图如下：
实验内容
1.实验前应先进展计算机仿真，可分析下述内容:
a：变容管静偏压对调频振荡器的影响。
b：调制电压对变容管的影响。
2.用万用表判断振荡器是否起振
a：假设Ub－Ue< 0，振荡器工作在丙类，振荡很强。
b：假设Ub－Ue=0～0.4V,也起振,
c.描绘Cc为不同值时的静态调制特性。
5.LC调频电路实验 a.接通电源调节Rw2，在变容管的负端用万用表测试电压，使变容管的偏压为4V。 b.用示波器和数字频率计在输出端分别观测频率，在波形最大不失真的情况下，调电感L，使振荡频率为10MHz。 c.输入1KHz的正弦调制信号〔用EE1641产生〕，慢慢增加其幅度，用示波器在输出端观察振荡波形〔如有频谱仪那么可观察调制频偏〕。将调制波形换为方波，输出如何。
由于变容二极管工作频率范围宽，固有损耗小，
使用方便，电路简单，故本节介绍变容管调频及其实验仿真。从调频信号中解调出调制信号的电路称为频率检波器或鉴频器。常用的鉴频器有相位鉴频器、比例鉴频器、振幅鉴频器、正交鉴频器、锁相环鉴频器等。本实验主要讨论的是集成差动峰值鉴频器。
试验任务与要求
实验目的
取R2 = 6.8KΩ，R1 =13.6 KΩ 实际用R W 2 = 22 KΩ电位器和R1= 6.8 KΩ 串联其它元件：耦合电容C5取10μF，C4取0.01µF, 扼流圈ZL取470µH,隔离电阻R取39 KΩ。综上设计的实验测试电路见图1。
仿真分析对图1电路可作如下仿真，仅供参考。仿真条件:L=2.2µH，变容管MV2205、三极
了解变容二极管调频振荡器的工作原理掌握调频振荡器的设计方法及组成电路掌握调频振荡器的调整方法和测试方法了解集成鉴频器的工作原理及性能分析掌握鉴频特性的调整和测试方法

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。

武大电子信息学院毕业设计《变容二极管调频倍频》.pptx

Part 4:变容二极管调频的实现
Part 4:变容二极管调频的实现
Part 4:变容二极管调频的实现
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。
Part 4:变容二极管调频的实现
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
（动词解释v.）使获得频率为原频率整数倍的方法。利用非线性器件从原频率产生多次谐波，通过带通滤波器选出所需倍数的那次谐波。在数字电路中则利用逻辑门
来实现倍频。

•
Part 4：
• 变容二极管调频的实现
Part 4:变容二极管调频的实现
• 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。
•调频
•（Frequency Modulation）
Part 2: 什么是调频？
直接调频
•
Part 3：
• 什么是倍频？
Part 3: 什么是倍频？
（名词解释n.）基频以外的其他振动能级跃迁产生的红外吸收频率统称为倍频，v=0至v=2的跃迁称为第一个倍频2n，相应地3n, 4n等均称为倍频。
容易受温度影响
由于变容二极管为半导体器件，因而在温度效应上，仍有其先天不足，因此在设计时，应注意温度补偿的问题。
•
Part 2：
• 什么是调频？
Part 2: 什么是调频？
• 使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。

《变容二极管》课件

它常用于调频、调相、调谐等电路中，实现信号的调制和解调，以及用于自动控制、电子测量等领域。
02
变容二极管的构造和类型
变容二极管的构造
变容二极管是由半导体材料制成的电子元件，其结构包括两个电极和中间的半导体介质。
两个电极通常为金属材料，如金、银、铝等，而半导体介质则根据不同的变容二极管类型而有所不同，常见的有硅、锗等。
的重要参数。
03
变容二极管的应用
调频调相应用
调频调相是变容二极管的重要应用之一，通过改变变容二极管的反向偏置电压，可以改变其结电容，从而改变信号的频率或相位。
在调频应用中，变容二极管可以作为调频器或调相器中的关键元件，用于实现信号频率或相位的调制。
调频调相技术广泛应用于通信、雷达、电子对抗等领域，可以实现信号的加密、抗干扰和远距离传输。
变容二极管的检测与维护
使用万用表等检测工具，检测变容二极管的正反向电阻值，判断其是否正常工
作。
检查变容二极管的外观是否有破损、裂纹等现象，确保其结构完，并分析原因，避免类似问题
再次发生。
05
变容二极管的发展趋势和未来展望
当前变容二极管的发展趋势
在调频立体声广播中，变容二极管作为调制器中的关键元件，能够将立体声音频信号调制到高频载波上，实现信号的传输和广播。
调频立体声广播具有音质清晰、抗干扰能力强、传输距离远等优点，是现代广播领域中的主流技术之一。
04
变容二极管的选用和注意事项
如何选用变容二极管
根据电路需求选择合适的变容二极管型号和规格，考虑其电压、电流、结电容等参数是否满足电路要求。
变容二极管的主要参数
反向击穿电压
指变容二极管所能承受的最大反向电压，是变容二极管的重要参数之

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》
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。

高频实验_变容二极管调频实验

①断开J1、J2、J3，连接J4，首先调节W1，使变容二极管的反向偏压 =2.5V，再连接J3，用示波器在TT2处观察振荡波形，调节CC1，使振荡频率为10.7MHz，调节W2、W3使输出波形失真最小。
②断开J3，调节W1使变容二极管的反向偏压取不同的数值，对每一反偏电压，再连接J3，在TT2出测量相应的输出信号频率，将结果填入表1，并画出曲线。
表1静态调制特性测试结果
反偏电压
1．8
2．0
2．5
3．0
3．2
输出信号频率（MHz）
2、测量调频灵敏度（不输入调制信号）
①断开J1、J2、J3，连接J4、J5，首先调节W1，使变容二极管的反向偏压 =2.5V，再连接J3，用示波器在TT2处观察振荡波形，调节CC1，使振荡频率为10.7MHz，调节W2使输出波形失真最小。
图４变容二极管调频电路的交流等效电路
四、实验内容与步骤
在主箱上插好发射模块，对照发射模块中的变容二极管调频部分，正确连接电路电源线，＋12V孔接+12V，GND接GND（从电源部分+12V和GND插孔用连接线接入），接上电源通电(若正确连接，则扩展板上的电源指示灯会亮)。
1、测量静态调制特性（不输入调制信号）
②从IN1处输入1KHz的正弦信号作为调制信号（调制信号由实验箱上的低频信号源提供，连接JD1、选择正弦波），振幅由零慢慢增大，用示波器在TT1处观察波形的变化。
③将调频波信号从TT1输入到鉴频电路的INB1端，用示波器观察要时还要调整调频电路的CC1）及改变输入调制信号幅度的大小，使输出波形幅度较大且失真尽可能小，分析鉴频输出信号与原调制信号的差异。
②断开J3，调节W1使变容二极管的反向偏压分别取2.0V和3.0V，对每一反偏电压，再连接J3，在TT2出测量相应的输出信号频率、，则灵敏度。

《变容二极管》 (2)幻灯片

检波器。 Cp
R3
D1
uo
+ D1
+
u2
R1
+
2
L2
u1
C1
L2 -
L1
+
C2
u2
C5
-
+
u2 +
C2
C5
2
R2
u1
-
D2
2
-
-
D2
Cm _
Cm
J403为相位鉴频器调制波的输入端， C414提供适宜的容性负载； BG404和BG405接成共集—共基电路，
以提高输入阻抗和展宽频带， R418、R419提供公用偏置电压， C422用以改善输出波形。 BG405集电极负载以及之后的电路在原理
C428 C426 C429
调中心10MHz至X轴线。调上下波形对称。调中心10MHz附近的的线性。
2.鉴频特性的测试
使载波发生器模块输出载波频率10MHz, 幅度0.4 VP-P，接入输入端TP403，用直流电压表测量输出端TP405对地电压〔假设不为零，可略微调T401和C428，使其为零〕，然后在9.0MHz-11MHz 范围内，以相距0.2MHz的点频，测得相应的直流输出电压，并填入下表。
u1 线性移相网络 u2 相位检波器 uo
图中的耦合回路相位鉴频器是常用的一种鉴频器。这种鉴频器的相位检波器局部是由两个包络检波器组成，线性移相网络采用耦合回路。为了扩大线性鉴频的范围，这种相位鉴频器通常都接成平衡和差动输出。
耦合回路 u2 +
包络检波器
u1
u1
叠加型相
位检波器 -
uo
耦合回路 u2 -

变容二极管调频实验24页PPT

谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、 Байду номын сангаас 大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
变容二极管调频实验
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来