实验五 变容二极管调频振荡器
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实验五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及由其振荡电路的的工作原理。
2.熟悉变容二极管调频器电路原理及构成。
3.掌握调频器调制特性及性能指标的测量方法;
4.了解分布参数对高频电路的影响。
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。
实验电路如图5-1所示。三极管V1组成电容三点式振荡器的改进型电路,即克拉泼电路。变容二极管D C部分接入振荡回路中,是调频电路的主要元件。电位器R P1、电阻R2、电感L1为变容二极管提供静态时的反向直流偏置,调节R P1可改变主振荡器的振荡频率。V2为放大级,对振荡信号进行放大,以保证有足够的振荡幅度输出。调节R P3,可调节输出幅度的大小。V3为射随器,以提高带负载的能力。
调制信号由IN处输入,经变容二极管D C和主振荡调频后,再经V2、V3放大后由OUT 处输出。
图5-1 变容二极管调频振荡器
三.实验设备
1. 示波器SS7802A 1台
2. 信号源EE1643 1台
3. 高频毫伏表1台
4. 高频电路实验板G41块
四. 实验内容与步骤
按图5-1连接好电路 1. 静态调制特性的测试 输入端不接调制信号,调节
使得
为0.6v ,
为1.2v 左右,示波器接至输出端
OUT 处,然后调节电位器R P1使E d =4V (万用表直流电压档测该点对地电压),此时示波器将显示振荡波形,其f 0在6.5MHz 附近。适当调整振荡器的静态工作点使波形最好,调节R P3使输出幅度为U OP-P =2V ,然后重新调节电位器R P1,使E d 在0.5V~8V 范围内变化。将对应的振荡频率填入表5-1中。
表5-1
调制灵敏度S= (静态)
2. 最大频偏的测量
最大频偏是指在一定的调制电压作用下能达到的最大频率偏移值Δf m ,调频广播、移动式电台的频偏一般在50KHz~75KHz 的范围内。
1)C 3先不接,调节R P1使E d =4V ,使振荡频率f 0=6.5MHz (幅度为U OP-P =1V ); 2)输入端IN 处输入f 0=2KHz 、幅度U m 从0~1V 可调的正弦低频调制信号U Ω; 3)输出端OUT 处接入调制度仪射频2.5~30MHz 输入口,调节调制信号的幅度即可观察对应的频偏。完成表5-1内容的测试。
表5-1
单位调制电压所引起的最大频偏称为调制灵敏度,以S f 表示,单位为KHz/V ,
即:S f =
U Ωm 为调制信号的幅度,Δf m 为变容二极管的结电容ΔC j 引起的最大频偏。通过推导可得:
S f = (动态)
式中,ΔC ∑为变容二极管结电容的变化引起回路总电容的变化量,ΔC θ∑为静态时谐振回路的总电容量。S f 越大,说明调制信号的控制作用越强,产生的频偏越大。 五. 实验报告要求
1. 画出变容二极管调频振荡器的等效电路,分析实验电路的工作原理。
2. 整理各步骤的实验数据;
3. 画出静态调制特性曲线;
4. 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V Q 、ΔC jo 、 ΔC j 及Q 点处的斜率K C 的估算;
5. 调频器实验的体会。 六. 思考题
1. 振荡器波形的好坏与哪些因素有关?
2. 实验过程中,接入和断开
对调频振荡器有什么影响?