變容二極管調頻實驗
一、 實驗目的
1.進一步學習掌握頻率調制相關理論。
2.掌握用變容二極管調頻振蕩器實現FM的方法。
3. 理解靜態(tài)調制特性、動態(tài)調制特性概念和測試方法。
二、實驗使用儀器
1.變容二極管調頻電路實驗板
2.20MH雙蹤示波器
3. 萬用表
三、實驗基本原理與電路
1. 變容二極管調頻原理
變容二極管的調頻原理可用圖6-1說明。由變容二極管的電容














將



式中














從圖6-1可以看出,由于







圖6-1 變容二極管調頻原理
3. 變容二極管調頻實驗電路
變容二極管調頻實驗電路如圖7-2。

圖7-2 變容二極管調頻實驗電路
四、實驗內容
1.變容二極管調頻靜態(tài)調制特性測試。
2.變容二極管調頻動態(tài)調制特性測試。
3.變容二極管的Cj~V特性曲線的測量(選作)。
五、實驗步驟
1.變容二極管調頻靜態(tài)調制特性測試
在實驗箱主板上插上變容二極管調頻實驗電路模塊。接通實驗箱上電源開關,電源指標燈點亮。
斷開J2,連接J1。調整電位器RW1,在測試點TP2測電壓為+5V,即變容二極管的反向偏壓為-5V。
連接J1、J2。調整微調電容CV1,電位器RW2、RW3在TP3得到頻率為10.7MHz的最大不失真正弦信號(頻率由OUT端測試)。
調整RW1,改變變容二極管兩端的反向電壓VD,測量變容二極管調頻實驗電路的輸出頻率,得到變容二極管調頻靜態(tài)調制特性。
表7-1變容二極管調頻靜態(tài)調制特性
VD (V) | |||||||||||
f(MHz) |
(2)變容二極管調頻動態(tài)調制特性測試
先把電容耦合相位鑒頻器模塊插入實驗箱主板上,接通電源,使鑒頻器工作于正常狀態(tài),即鑒頻特性是:中心頻率為10.7MHz、上下頻偏及幅度對稱的S形曲線 。
以實驗箱上的函數發(fā)生器作為音頻調制信號源,輸出頻率f =1kHz、峰-峰值Vp-p=2V左右(用示波器監(jiān)測)的正弦波。
把實驗箱上的函數發(fā)生器輸出的音頻調制信號加入到變容二極管調頻實驗電路模塊IN1 端, 在變容二極管調頻實驗電路模塊OUT端上觀察到FM波。
把調頻器單元的調頻輸出端連接到鑒頻器單元的輸入端上,便可在鑒頻器單元的OUT端上觀察到經解調后的音頻信號。
改變調制信號的頻率和相位,觀測鑒頻器單元的OUT端上 經解調后的音頻信號。
需要指出的是,動態(tài)調制特性(實為調頻特性)的本義是:調頻器的輸出頻偏與輸入電壓之間的關系曲線。這里,用相位鑒頻器作為頻偏儀。只要相位鑒頻器的鑒頻線性足夠好,就可以鑒頻器的輸出電壓代替鑒頻器輸入頻偏(兩者之間相差一個系數),本實驗即為此。
(3)變容二極管的Cj~V特性曲線的測量(選作)
六、實驗報告要求
1.根據實驗數據,在坐標紙上畫出靜態(tài)調制特性曲線,求出其調頻靈敏度,說明曲線斜率受哪些因素的影響。
2.畫出動態(tài)調制特性曲線。
3.繪出變容二極管的Cj~V特性曲線。
4.總結由本實驗所獲得的體會。