实验十三变容二极管调频实验教程文件.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。实验十三变容二极管调频实验-实验十三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13-1所示。从J2处
2、加入调制信号,使变容二图13-1变容二极管调频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J1处输出为调频波(FM)。C15为变容二级管的高频通路,L1为音频信号提供低频通路,L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。图13-2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uU0时,电容值为C0。u是调制电压,当u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
3、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,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,f和C的关系也是非线性。不难看出,C-u和f-C的非线性关系起着抵消作用,即得到f-u的关系趋于线性(见图(c)。2. 变容二极管调频器获得线性调制的条件设回路电感为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。为了获得线性调制,频率振荡应该与调制电压成线性关系,用数学表示为
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