武大电子信息学院毕业设计《变容二极管调频倍频》

变容二极管调频倍频

熊正强2014年4月Part1：什么是变容二极管？Part1：什么是变容二极管？变容二极管的工作原理1变容二极管的优缺点23变容二极管的定义1.变容二极管的定义变容二极管(VaractorDiodes)又称"可变电抗二极管"。是一种利用PN结电容（势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管，其结构和实物如右图所示。Part1：什么是变容二极管？

变容二极管的符号二极管电容扩散电容势垒电容当加上正向偏置的电压的时候，主要是扩散电容器决定作用，（此时电容比较大）。当加上反向偏置的电压的时候，则由势垒电容起决定作用(此时电容比较小)，随着电压的变化，电容大小也会改变，变容二极管正是利用这种特性做成的二极管。Part1：什么是变容二极管？2.二极管的工作特点：1、变容二极管属于反偏压二极管，改变其PN结上的反向偏压，即可改变PN结电容量。反向偏压越高，结电容则越少，2、变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解：(a)反向偏压增加，造成电容减少；(b)反向偏压减少，造成电容增加。3.变容二极管的优点12体型小巧易于安装易于实现自动电子调谐（AutoElectronicTuning），方便遥控的电子调谐器的设计。如今的电视系统或通信系统中的频道选择及呼叫等电路，基本上都由变容二极管完成3.变容二极管的缺点采用变容二极管为调谐电容后，变容二极管的值通常在几十至几百之间，因而必须注意其值对电路的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。容易受温度影响品质因素Q值不够高Part2：

什么是调频？Part2:什么是调频？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。调频（FrequencyModulation）Part2:什么是调频？直接调频Part3：

什么是倍频？Part3:什么是倍频？

（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。（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。Part4：变容二极管调频的实现Part4: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。Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4: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。Part4:变容二极管调频的实现其原理电路下图所示如何产生调频信号？???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Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现（4）Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现Part4:变容二极管调频的实现由此可见：振荡频率随调制电压线性变化，从而实现了调频。其频偏与回路的中心频率成正比，与结电容变化的最大值成正比，与回路电容成反比Part5：变容二极管倍频的实现Part5:变容二极管倍频的实现Part5:变容二极管倍频的原理对信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，可以分为低通滤波器（LPF），高通滤波器（HPF），带通滤波器（BPF），带阻滤波器（BEF）,如图为所示理想滤波电路的幅频特性。Part5:变容二极管倍频的原理思考：实现倍频功能选用哪种电路？Part5:变容二极管倍频的原理

RC有源带通滤波器的实验原理图如图：其中带通滤波器的中心角频率ω0：Part5:变容二极管倍频的原理带通滤波器的中心角频率ω0、品质因数Q和带宽Ｂ之间的关系为：

在带通滤波器中，电路的品质因数Q值具有特殊的意义，它是衡量这个电路选择性的重要参数。在实验中，可以通过测出带通滤器的中心角频率ω0(最高增益所对应的角频率)和3dB带宽Ｂ(电路的增益由最大值下降3dB所对应的角频率ｆH

和ｆL

之差)，从而由上式求出。Par