变容二极管33课件

变容二极管调频器与相位鉴频器实验

一、实验要解决的问题

1.掌握变容二极管调频器的电路结构与电路工作原理2.掌握调频器的调制特性及其测量方法

调频分为:1.直接调频2.间接调频

两大类在LC振荡器中，决定振荡器频率的主要元件是LC振荡器回路的电感L和电容C。在RC振荡器中，决定振荡频率的主要元件是电阻R和电容C。因此根据调频的特点，用调制信号去控制可控电感、电容或电阻的数值就能实现调频。

变容二极管直接调频电路

变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压变化而变化的原理而设计与工作的。在施加反向偏压时，变容二极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变化。利用变容二极管的这一特性，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电压变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。变容二极管实际上是一个电压控制的可变电容元件。当外加反向偏置电压变化时，变容二极管PN结的结电容会随之改变，其变化规律如图所示。若载波信号是由LC自激振荡器产生，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感和电容，就能达到控制振荡频率的目的。

若在LC振荡回路上并联一个变容二极管，如图所示，并用调制信号电压来控制变容二极管的电容值，则振荡器的输出频率将随调制信号的变化而改变，从而实现了直接调频的目的。BG401为电容三点式振荡器，产生10MHz的载波信号。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R427、W401、R403和L401加至变容二极管D401的负端，C402为变容二极管的交流通路，R402为变容二极管的直流通路，L401和R403组成隔离支路，防止载波信号通过电源和低频回路短路。电容耦合双调谐回路相位鉴频器

相位鉴频器的组成方框图如示。图中的线性移相网络就是频—相变换网络，它将输入调频信号u1的瞬时频率变化转换为相位变化的信号u2，然后与原输入的调频信号一起加到相位检波器，检出反映频率变化的相位变化，从而实现了鉴频的目的。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部分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。它是由调频—调相变换器和相位检波器两部分所组成。调频—调相变换器实质上是一个电容耦合双调谐回路谐振放大器，耦合回路初级信号通过电容Cp耦合到次级线圈的中心抽头上，L1C1为初级调谐回路，L2C2为次级调谐回路，初、次级回路均调谐在输入调频波的中心频率fc上，二极管D1、D2和电阻R1、R2分别构成两个对称的包络检波器。1.将切换开关K401的1-2接点短接，调整电位器W401使变容二极管D401的负极对地电压为+2V，并观测振荡器输出端的振荡波形与频率。2.调整线圈L402的磁芯和可调电阻R404，使R407两端电压为2.5±0.05V（用直流电压表测量），使振荡器的输出频率为10±0.02MHz。3.调整电位器W402，使输出振荡幅度为1.6VP-P。

变容二极管静态调制特性的测量

输入端J401无信号输入时，改变变容二极管的直流偏置电压，使反偏电压Ed在0-5.5V范围内变化，分两种情况测量输出频率，并填入下表。

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0.4VP-P，接入输入端TP403，用直流电压表测量输出端TP405对地电压（若不为零，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。

变容二极管动态调制特性的测量

在变容二极管调频器的输入端J401接入1K的音频调制信号V