高频实验八变容二极管调频实验报告.doc

实验八变容二极管调频实验

一实验目的
进一步学****掌握频率调制相关理论。
掌握用变容二极管调频振荡器实现FM的电路原理和方法。
理解变容二极管静态调制特性、动态调制特性概念并掌握测试方法。
二、实验使用仪器


3. FLUKE万用表
4. 高频信号源
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说明。变容二极管的电容和电感组成振荡器的谐振电路,其谐振频率近似为。在变容二极管上加一固定的反向直流偏压和调制电压(图a),则变容二极管的结电容将随调制信号的幅度变化而变化,通过二极管的变容特性(图b)可以找出结电容随时间的变化曲线(图c)。此电容由两部分组成,一部分是,由反向直流偏压决定,为固定值;另一部分是变化的电容,由调制电压的幅度决定,可以表示为,其中为调制信号的频率。是电容变化部分的幅度,则有
=十
将代入的公式,化简整理可得

式中=
是时,由电感L和固定电容所决定的谐振频率,称为中心频率,。是频率的变化部分,而是频率变化部分的幅值,称为频偏。式中的负号表示当回路电容增加时,频率是减小的。我们还可通过图8-1(C)及图(D)(固定,与成反比曲线)找出频率和时间的关系。比较图(a)及图(e),可见频率是随调制电压的幅度变化而变化,从而实现了调频。
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。
图8-2 变容二极管调频实验电路
四、实验内容
。
。
~V特性曲线的测量。
4. 用示波器观察调频信号的时域波形,并和幅度调制信号的时域波形相比较,分析异同和原因。
5. 频谱分析仪观察调频信号的频谱,并和幅度调制信号的频谱相比较,分析原因。
五、实验步骤及数据记录与分析

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,调整微调电容CV1,电位器RW2、(频率由OUT端测试)。
调整RW1,改变变容二极管两端的反向偏置电压VD,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。
表8-1变容二极管调频静态调制特性
VD (V)







f(MHz)







VD (V)







f(MHz)







(2)变容二极管调频动态调制特性测试
用低频信号发生器作为音频调制信号源,输出频率f =1kHz、峰-峰值Vp-p=2V左右(用示波器监测)的正弦波。