高频电子实验报告
实验名称：
变容二极管调频实验
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。
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。
实验仪器：
1、信号源模块1块
2、频率计模块1块
3、3 号板1块
4、双踪示波器1台
5、万用表1块
6、频偏仪（选用）1台
实验原理：
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。
)
(21
21j N C C L LC
f +=
=
ππ
C -u 曲线可表示为 n
Bu C -=
22
22
)2(1
-==
Bu u LA C π
在1到10V 的区间内，变容二极管的容值可由35P 到8P 左右的变化
调频灵敏度
调频灵敏度 定义为每单位调制电压所产生的频偏,以Sf 表示，单位为kHz/V 。
LB nu u f S n
f π41
2
-=
∂∂= 00U f S f = Sf =|Δf| /m
u Ω
m
u Ω为调制信号的幅度(峰值)
2.电路原理图
)14(121
0CC C L f +=
π
设调制信号：υΩ(t)= V Ωcos Ωt ， 载波振荡电压为：a ( t ) = A ocos ωot
根据定义，调频时载波的瞬时频率ω(t)随υΩ(t)成线性变化，即 ω(t)= ωo + KfV Ωcos Ωt =ωo + Δωcos Ωt
则调频波的数字表达式如下：af (t) = Aocos(ωot + sin Ωt) 或 af (t) = Aocos(ωot + mf sin Ωt)
实验步骤：
实验连线框图
1、静态调制特性测量
a 、将3号板SW1拨置“LC ”，P3端先不接音频信号，将频率计接于P2处。
b 、调节电位器W2，记下变容二极管测试点TP6电压和对应输出频率，并记于下表中。 2.动态测试
a 、将电位器W2置于某一中值位置，将峰－峰值为4V ，频率为1kHz 的音频信号（正弦波）从P2输入。
b 、在TP6用示波器观察，可以看到调频信号特有的疏密波。将示波器时间轴靠拢，可以看到有寄生调幅现象。调频信号的频偏可用频谱分析仪观测。
实验数据：
1、静态调制特性测量
V TP6/V 0.74 1.40 2.27 3.24
4.06
5.52
7.60
9.08 11.73
F 0/MH z
4.543 4.552 4.562 4.572 4.581 4.594 4.611 4.622 4.641
调制灵敏度
=
∂∂=
u f S f 960 Hz/V
2、动态测试
1、音频信号为正弦波时，调频信号波形：
调频信号的频偏：
2、音频信号为方波时，调频信号波形：
调频信号的频偏：
3、音频信号为三角波时，调频信号波形：
调频信号的频偏：
观测结果：调制信号振幅越小，信号的频宽越窄。
分析：寄生调幅是指调频波通过RLC回路产生调幅波的现象，是由器件的各种寄生反馈和负阻现象产生的。
消除方法：合理安排元件，尽量减小各种元件之间的寄生耦合；集电极直流电源应有良好的去耦滤波装置；高频接线应尽量粗、短，不使其平行、远离作为“地”的底板，以减小引线电感与对“地”的分布电容；接地和必要的屏蔽要良好。
实验心得：
通过这次实验，掌握了变容二极管调频电路的调频方法。了解了变容二极管调频电路的原理。并通过实验静态调制特性测量，画出了静态调制特性曲线，掌握了调制灵敏度的计算方法。通过实验观测了寄生调幅现象，了解了其产生的原因及消除的方法。
