变容二极管调频振荡器

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。

压控晶体振荡器及其调频变容二极管

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半导体情报第 37 卷第 4 期 2000 年 8 月
压控晶体振荡器及其调频变容二极管
翁寿松
( 无锡市元件四厂, 无锡 214002)
摘要介绍了晶体振荡器的种类及压控晶体振荡器。提出改善压控晶体振荡器性能的具体措施, 并介绍压控晶体振荡器关键元器件——调频变容二极管的性能及发展动态。关键词压控晶体振荡器变容二极管通信中图分类号: T N 752 T N 312+ . 1 文献标识码: A 文章编号: 1001-5507 ( 2000) 4-14-04
C-M A C Frequency Produ ct s
1～30
±25, 50 ( 0～70℃) 5
FM VC4600
Fr equency M an agemen t
1～55
±20 ( 0～70℃) 3. 3
FM VC4700
40～160
V F-294
V al pey Fisher 1. 5～160
一起, 其外形为 SOT -23, 三条腿, 如美国 Alpha
f r ∝ ( V R + 5 ) , 即 f r 与 V R 成线性关系, 这样有利于调频、宽带跟踪和消除失真等[ 6] 。对于
Indust ries 的 SM V-1255-004 变容二极管就含有两只 C-V 特性完全一致的变容二极管。近几
第 37 卷第 4 期 2000 年 8 月半导体情报
VCXO 牵引度限制在±200ppm 内, 典型值为 ±10～±50ppm 。图 2 给出 VCXO 标准的牵引度曲线, 虚线表示理论上完全的线性曲线, 实线表示在典型的实际应用中获得的非线性曲线, 这里实际的牵引度约为±200ppm[ 1] 。表 2 给出美国十大著名 VCXO 制造商生产的 V CXO 品种、性能和价格[ 1, 2] 。从表 2 可看出 VCXO 的发展动向是: ( 1) 频率范围越来越宽, 且越来越高, 如 Valpey Fisher 的 VF-294 频率范围 1. 5 ～ 160M Hz, Co nner-Winf iel d 的 GV94341 频率范围高达 2. 488GHz, 用于同步光纤网; ( 2) 频率稳定度越来越稳, F ordahl 的 DF VSI-KH / SI-L H 的频率稳定度可达 ± 15ppm ( 0～70℃) , 大部分为±20～±25ppm; ( 3) 工作电压越来越低, 从 5V 向 3. 3V 过渡; ( 4) 封装尺寸越来越小, 从插孔到表面贴装 ( SM T ) , 如 M F Elect ro nics 推出目前市场上能买到的最小尺寸 SM T 封装的 VCOX, 其尺寸为 5mm × 7mm × 2mm , 图 3 为 Champion T echnolo gies 的 V CX O 插孔封装[ 3] , 图 4 为该公司 V CX O 的 SM T 封装[ 2] 。

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。

调频解调实验

频率调制解调实验李祖明 131180016一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 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。

4．了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法，建立起调频系统的初步概念； 5．了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理；6．熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。

二．实验内容1．用示波器观察调频器输出波形，考察各种因素对于调频器输出波形的影响； 2．变容二极管调频器静态调制特性测量； 3．变容二极管调频器动态调制特性测量。

4．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形； 5．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM 波解调的影响。

三．实验原理频率调制工作原理: (1)调频及其数学表达式设调制信号为()cos m c u t U t ωΩΩ=Ω，载波信号为()cos c m c u t U t ω=。

调频时，载波高频振荡的瞬时频率随调制信号()u t Ω呈线性变化，其比例系数为f K ，即()()()c f c t K u t t ωωωωΩ=+=+∆，式中，c ω是载波角频率，也是调频信号的中心角频率。

()t ω∆是由调制信号()u t Ω所引起的角频率偏移，称频偏或频移。

()t ω∆与()u t Ω成正比，()()f t K u t ωΩ∆=。

()t ω∆的最大值称为最大频偏，用ω∆表示：max max ()()f t K u t ωωΩ∆=∆=单音频调制时，对于调频信号，它的()t ω为()cos cos c f m c t K U t t ωωωωΩ=+Ω=+∆Ω由此就得到调频信号的数学表达式，即有()cos (cos )cos(sin )m c m c u t U t dt U t t ωωωϕωϕ∆⎡⎤=+∆Ω+=+Ω+⎣⎦Ω⎰假定初相角0ϕ=，则得()cos(sin )m c u t U t t ωω∆=+ΩΩ式中，ω∆Ω叫调频波的调制指数，以符号f m 表示，即 f m ω∆=Ω它是最大频偏ω∆与调制信号角频率Ω之比。

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 (3)2.2 变容二极管调频原理 (6)2.3 寄生调制现象 (8)2.4 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 (16)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设计

摘要变容二极管调频电路包含有主振电路和调频电路两部分。

主振电路有LC正弦波振荡器构成，调频电路有变容二极管和电容、电阻构成。

该设计给出变容二极管调频电路的工作原理和设计电路图，并对电路的主要性能参数进行分析。

介绍了变容二极管的性质和各部分组成电路，最后还附有元器件清单和参考文献。

第一章变容二极管调频电路的基本原理第二章元器件及各部分电路的介绍变容二极管的特性概述变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压大小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。

三极管VT——起放大作用。

在输入信号的控制之下，通过三极管将直流电源的能量，转换为输出信号的能量。

负载电阻Rc、RL——将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路Rb1、Rb2、Re——提供合适的偏置，保证三极管工作在线性区，使信号不产生失真。

这种由上下两个电阻Rb1，Rb2提供偏置的形式也称为分压偏置，或称为射极偏置。

耦合电容C1、C2——输入耦合电容C1保证交流信号加到发射结，但又不影响发射结偏置。

输出耦合电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。

直流电源VCC——为放大电路提供工作电源，给三极管放大信号提供能源变容二极管偏置电路电源V1、电阻R12，电位器R13，以及电阻R14为变容二极管工作提供合适的静态工作点，并保证变容二极管工作在反向偏压的情况下。

由于变容二极管的静态电容会随温度、偏置电压的变化而变化，造成中心频率的不稳定，在电路中电容C16 、C17 的加入可以提高振荡电路的中心频率稳定度，也可以减少高频振荡信号对变容二极管的影响，但C3 ，C4 的接入电路，其调制灵敏度和最大偏频都会受到影响。

高频振荡器与变容二极管调频电路设计实验报告(第五组)

高频振荡器与变容二极管调频电路设计1.分立元件部分1.1总体电路图（原理图与谢自美所编的《电子线路》一样）注意：L2为高频扼流圈1.2设计过程1.基本原理与实验书上一致，图上所有数据均为理论计算值，其中I CQ取2mA，V CEQ取6V，p取0.2时进行计算。

最终数据需根据实际电路调试得到。

2.在进行计算时，我们最先将反馈系数F取1/7，用谢自美书上的公式C2/C3，但实际电路无法起振。

经分析后，这是由于F取值太小所致，而且谢自美书上F 的计算公式是错误的，正确的为F=C2/（C2+C3）.需注意的是，我们这边有些组F取1/6起振正常，即F的具体参数要根据实际所需来定。

3.在管子的选取上，本实验经我们实践得出，9018，C9018均比较适用，而3DG12及3DG6还待验证。

4.实际焊接中电源线的去耦需注意，如图中的Cm，Cn两电容。

而且去耦电容最好在电源接进来的地方加。

5.地线的处理极为重要，地线最好接成星形，即由多点直接接到一点，不要随意串联。

其次，地线连接时不要和信号线有太多的交叉，因为高频中地线中是有信号存在的。

6.实际测量中图中C，D两点由示波器所测得的波形有较大的区别，这是由于示波器探头衰减10倍档时输入电容大致为14.2~17.5pF，这一电容的引入让测量结果受到影响，但由D点接入时影响极大，具体可以通过下示的图进行推算后得到。

7.由于所用测量器材所限，在最大频偏的测量上无法达到要求，故这点没必要过分纠结。

8.经调频后在C点测得的调频波相位上可能不太理想，可以通过对变容二极管反偏电压的调整使其达到要求。

但对于波形延迟半个周期且无法调整到正确的现象，我们推测可能原因有三方面：一是示波器在信号采集时与原信号不同步造成视觉上的延迟，二是电感电容的影响致使相位的不同步，三是地线信号串入所引起的。

具体原因还待分析研究。

9.实践发现，为了电路的稳定，频率的波动较小，适当的采用贴片电容，电阻是必要的。

变容二极管调谐电路

变容二极管调谐电路摘要：一、变容二极管的概念与特点二、变容二极管在调谐电路中的作用三、调谐电路的组成及其工作原理四、变容二极管在调谐电路中的应用实例五、总结正文：一、变容二极管的概念与特点变容二极管，又称可变电容二极管，是一种具有可调电容特性的半导体器件。

它主要有两个电极，分别是阳极和阴极，通过改变两个电极之间的电容，可以实现对电路中频率的调节。

变容二极管具有体积小、结构简单、调谐范围宽、稳定性好等特点，因此在电子电路中得到广泛应用。

二、变容二极管在调谐电路中的作用在调谐电路中，变容二极管的主要作用是调节电路的频率。

当变容二极管的电容值发生变化时，电路中的振荡频率也会随之改变。

通过改变变容二极管的电容值，可以实现对电路频率的精确调节，从而使电路工作在特定的频率范围内。

三、调谐电路的组成及其工作原理调谐电路主要由振荡器、放大器、滤波器和调制器等组成。

其中，振荡器是调谐电路的核心部分，主要负责产生高频信号。

振荡器通常采用LC 振荡电路，包括主电感L1、电容C1 和C2（串联电容）等元件。

在振荡电路中，通过改变电容C1 和C2 的电容值，可以改变振荡电路的振荡频率。

放大器负责对振荡器产生的信号进行放大。

滤波器用于滤除电路中的杂波，使输出信号更加纯净。

调制器负责对信号进行调制，以便将其传输到射频信号中。

四、变容二极管在调谐电路中的应用实例在调谐电路中，变容二极管通常用于实现对电路频率的调节。

例如，在收音机中，通过调节变容二极管的电容值，可以使收音机接收到不同频率的电台信号。

此外，变容二极管还广泛应用于通信设备、广播电视设备等领域。

五、总结总之，变容二极管作为一种具有可调电容特性的半导体器件，在调谐电路中具有重要作用。

通过改变变容二极管的电容值，可以实现对电路频率的精确调节，从而使电路工作在特定的频率范围内。

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。

变容二极管调频振荡器实验

变容二极管调频振荡器
一、实验目的：
1. 了解变容二极管的特性； 2. 掌握调频器调制特性及性能指标的测量方法； 3. 了解分布参数对高频电路的影响。
1
二、实验原理：
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的大小变化。调频电路中，最简单的办法是采用变容二极管调频，利用变容二极管结电容的改变来控制振荡器振荡频率的变化。
7
表1-41
Um（V）
0
不接 Δf（KHz）上 C3
下
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
接C3 Δf（KHz）上
下
8
3.调制灵敏度计算（选做）五、实验报告要求：
1. 整理各步骤的实验数据； 2. 画出静态调制特性曲线； 3. 分析变容二极管（如2CC1C）的特性曲线，掌握变容二极管性能参数VQ、ΔCjo、 ΔCj及Q点处的斜率KC的估算； 4. 调频器实验的体会。
调制信号由IN处输入，经变容二极管DC和主振荡调频后，再经V2、V3放大后由OUT处输出。
2
三、实验仪器与设备：
1.示波器 SS7802A 1台 2.信号源 EE1643 1台 3.高频电路实验板G4 1块
3
四、实验内容与步骤： • 按图1-89连接好电路
图1-89 变容二极管调频振荡器
4
1.什么是传统机械按
1 ）f0=C63.先5M不Hz接（，幅度调为节UROPP1-P使=1EVd）=4；V ，使振荡频率 2）的输正入弦端低IN频处调输制入信f号0=2UKΩH；z、幅度Um从0~1V可调 3）输出端OUT处接至调制度仪射频2.5~30MHz输

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。

变容二极管调频电路

变容二极管调频电路实现调频的法很多，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。

间接调频那么是利用频率和相位之间的关系，将调制信号进展适当处理〔如积分〕后，再对高频振荡进展调相，以到达调频的目的。

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拟稳定，但电路较复杂，频移小，且寄生调幅较大，通常需屡次倍频使频移增加。

对调频器的根本要调频频移大，调频特性好，寄生调幅小。

调频器广泛用于调频播送、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，那么可得到图〔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。

无线电通信-8.2 调频方法概述、变容二极管调频、晶体振荡器直接调频及间接调频

扩散电容:正向偏置，电容效应比较小。势垒电容:反向偏置，势垒区电荷呈现的电容效应。
所以为利用PN结的电容，PN结应工作在反向偏置状态
PN结反向偏置时，结电容会随外加反向偏压而变化，而专用的变容二极管，经过特殊工艺处理（控制半导体的掺杂浓度和掺杂的分布）使势垒电容能灵敏地随反向偏置电压的变化而呈现较大变化的压控变容元件。
调制信号控制变容二极管结电容，使晶体谐振频率（串或并）发生变化，其等效电抗发生变化，振荡频率发生变化，获得调频信号。但最大相对频移小10e-4量级。
并联缺点变容管参数的不稳定直接影响调频信号中心频率的稳定度
串联皮尔斯晶体振荡器
工作原理晶体直接调频原理图
图(a)是中心频率为4.0MHz的晶体调频振荡器的实际电路，图(b)是它的交流等效电路。
直接调频基本原理：用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。
因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，都可以完成直接调频的任务。
如果载波由LC自激振荡器产生，则振荡频率主要由谐振回路的L和C所决定。只要能用调制信号去控制回路的电感或电容，就能控制振荡频率。
如何稳定调频波的中心频率呢？通常采用以下三种方法： ① 晶体振荡器直接调频； ② 采用自动频率控制电路； ③ 利用锁相环路稳频。
8.5 晶体振荡器直接调频
通常利用变容二极管控制晶体振荡器的振荡频率来实现调频。晶体工作于串并联谐振频率之间，等效为一个高品质因数的电感元件，作为振荡回路元件之一。变容二极管接入振荡回路方式：与石英晶体串联或并联
图 8.4.2 变容二极管调频电路
图 8.4.3 振荡回路的等效电路

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