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高频变容二极管调频器

深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称: 通信电子线路
实验项目名称: 变容二极管调频器
学院: 信息工程学院
专业:
指导教师:
报告人: 学号: 班级:
实验时间:
实验报告提交时间:
教务部制
实验目的与要求

1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2.掌握用变容二极管调频振荡器实现FM的方法。
3.了解变容二极管串接电容的数值对FM波产生的影响。
4.理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。

方法、步骤:
1.实验准备
⑴ 在箱体右下方插上实验板4。接通实验箱上电源开关,此时箱体上12V、5V电
源指示灯点亮。
⑵ 把实验板4上变容二极管调频振荡器单元(简称调频器单元)的电源开关(K2)
拨到ON位置,就接通了+12V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。
2.静态调制特性测量
输入IN端先不接音频信号,将频率计接到调频器单元OUT端的C点(在本单元最右
边中部)。调节W2使得BG2射极到地之间的电压为4V(即集电极电流Ic0=1mA,因为
R7=1kΩ),此后应保持不变。
⑴ 电容C3(=100pF)不接(开关K1置OFF)时的测量
调整Wl使得振荡频率f0=6.5MHz(用频率计测量),用万用表测量此时A点(在调频
器单元最左边中部)电位值,填入表8.1中。然后重新调节电位器Wl,使A点电位在0.5~
8V范围内变化,并把相应的频率值填入表8.1。最后仍需将振荡频率调回到6.5MHz。
⑵ 电容C3接入(开关K1置ON)时的测量:同上,将对应的频率填入表8.1。最后仍
需将振荡频率调回到6.5MHz。
⑶ 调节W2以改变BG2级工作点电压,观测它对于调频器输出波形的影响。最后仍
需将BG2射极到地之间的电压调回到4V
⑷ 调节W3以改变输出(OUT)电压幅度,观测它对于调频器输出波形的影响。
表8.1

VA(V)
0.5 1 2 3 4 5 6 7 8

f0(MHz)
不接C3 6.5 空格
接入C3 空格 6.5
3.动态调制特性测量
⑴ 实验准备
① 先把相位鉴频器单元(简称鉴频器单元)中的+12V电源接通(开关K7置ON,
相应指示灯亮),再把鉴频器单元电路中的K2、K3、K5置ON位置,K1、K4、K6置OFF
位置(此时三个固定电容C5、C9、C10接通,三个可变电容C4、C11、C12断开,从而鉴
频器工作于正常状态,即鉴频特性是:中心频率为6.5MHz、上下频偏及幅度对称的S
形曲线)。
② 以实验箱上的函数发生器作为音频调制信号源,输出频率f =1kHz、峰-峰值
Vp-p=0.4V(用示波器监测)的正弦波。
⑵ 电容C3(=100pF)不接(开关K1置OFF)时的测量
① 调整Wl使得振荡频率f0=6.5MHz。
② 把实验箱上的函数发生器输出的音频调制信号加入到调频器单元的IN 端,便可
在调频器单元的OUT端上观察到FM波。
③ 把调频器单元的OUT端连接到鉴频器单元的IN端上,便可在鉴频器单元的OUT
端上观察到经解调后的音频信号。
④ 调节调制信号源输出峰-峰值Vip-p,使之按表8.2的要求变化,并将对应的解调信
号输出(鉴频器单元OUT端)峰-峰值Vop-p填入表8.2中。
需要指出的是,动态调制特性(实为调频特性)的本义是:调频器的输出频偏与输
入电压之间的关系曲线。这里,用相位鉴频器作为频偏仪。只要相位鉴频器的鉴频线性
足够好,就可以鉴频器的输出电压代替鉴频器输入频偏(两者之间相差一个系数),本
实验即为此。
⑶ 电容C3接入(开关K1置ON)时的测量:同上,将对应的频率填入表8.2。
⑷ 调节W2以改变BG2级工作点电压,观测它对于鉴频器解调输出波形的影响。
⑸ 调节W3以改变输出(OUT)电压幅度,观测它对于鉴频器解调输出波形的影响。
表8.2
Vip-p(V)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

不接C3 Vop-p (V)
接入C3 Vop-p (V)
实验过程及内容:
1.变容二极管调频器实验电路
变容二极管调频器实验电路如图8-1所示。图中,BG2本身为电容三点式振荡器级,它与
BG1(变容二极管)一起组成了直接调频器。BG3为共射放大器,BG4为射极跟随器。W1用来

调节变容二极管偏压,W2用来调节BG2级的静态工作点,它们都会影响FM波载波频率。W
3

用来调节输出(OUT)电压幅度。

2.变容二极管调频器工作原理

图8-1变容二极管调频器实验电路
变容二极管调频器的直流通路如图8-2(a)所示,高频通路如图8-2(b)所示(已设K1断开)。
由图8-2 (a)可见,加到变容二极管上的直流偏置就是+12V经由R3、W1分压后,从W1滑动端
上取出的电压,因而调节W1即可调整偏压。由图8-2 (b)可见,该调频器本质上是一个电容三
点式振荡器(共集接法),变容二极管经由C4(或C3+C4)再加到回路的L2上,因而是属于
变容二极管取部分接入的电路。接通K1可增大接入系数。显然,振荡频率fosc为:

212oscfLC

,式中,CΣ = (C2∥Cj∥C4)+( C5∥C6∥C7)(若接通K1,则用C3+C4取代C4)。

对输入音频信号而言,C1、L1短路,C2开路,从而音频信号可加到变容二极管BG1上。
只要改变Cj,即可改变CΣ,从而改变振荡频率,这就是变容二极管调频器的工作原理。

R3

R2
R4

W1

BG1
C2

C4C5
C6
C8

C7
R6
R7

Cj
L2
BG2

(a)
(b)

+12V
数据处理分析:
表8.1

表8.2

深圳大学学生实验报告用纸
实验结论:

指导教师批阅意见:
成绩评定:
指导教师签字:
年 月 日

备注:

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