2020/7/12
调频与鉴频电路
实验目的
1
通过实验进一步加深对调频和 鉴频电路工作原理的理解
2 初步掌握调频电路的设计方法
3 掌握调频与鉴频电路主要参数的 调整和测试方法
2020/7/12
实验任务一: 调频电路设计
➢ 设计一变容二极管调频电路 1、电路结构
高频振荡
调频
射随
实验任务一: 调频电路设计
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调频电路设计提示
R5、R6 、R7、RW 取值：
V DQ 取 4 V ， V ＝ 3V ， 则 V DQ＝1V ～ 7 V
取
I＝1m
A
，
V
＝
DQ
7
V
时
；
R
＝
7
7V 1m A
7K ，
取
6.8 K
R
＝
6
1
2V － 7V 1m A
5 K ， 取 5.1K
则
V
D
＝
Q
1V
时
；
R 7＋
R5是隔离电阻，用于减小偏置电路对振荡回路的影 响以及调制信号对UQ的影响。 R1~R4为共基极放大电路提供静态偏置电压，其工作 点设置应偏向截止区。 Q2为射极跟随器，是输出缓冲电路
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实验任务一: 调频电路设计
3、电气指标
中心频率； fo 6.5MHz 频率稳定度； fo fo5104/h 调频最大频偏； fm75KHz 调频信号输出幅度。 U0 0.5V
调频电路设计提示
P 0.3， V＝ 1V时 ，
C
＝
P
2
C
＝
j
（0
.3）2
6
.6
P
F
＝0
.5
9
4
P
F
fm
1 2
C CQ
fo
1 2
0.594 77
6.5MHz
2 5 .1K H z；
P 0.3， V＝ 2V时 ，
C
＝
P
2
C
＝
j
（0
.3）2
1
6
.6
P
F
＝1
.4
9
P
F
fm
1 2
C CQ
fo
1 2
1.49 77
设ICQ2=3mA，UCEQ2=6V，则R10=2kΩ。 取R8 =R9 =51kΩ；取大可提高Q2输入 阻抗。
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调频电路设计提示
✓（3）动态元件参数： C1取初值 暂时不考虑C4和Cj时，而且C2、C3远大 于C1，取C1的初值
1
fo
2
LC1
已定L＝10H 则
1
1
C1(2f0)2L 26.5106 210106 60PF
C8
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
0.1 100 16
3
1
100 5.1 6.8
μF KΩ KΩ KΩ KΩ KΩ KΩ KΩ
R8
R9
R10
L1
L2
VD
51 51
2
10 100 2CC1E
KΩ KΩ KΩ μH μH
调频电路调测
1、静态工作点测量：（去掉振荡元件，电路 不振荡。用万用表直流电压档测量）
R7
R
＋
6
Rw
12V
1V ,
RW 72 K ， 取 RW＝ 72 K
变 容 二 极 管 反 偏 时 电 流 为 零 ， 取 R5 = 100k
调频电路设计提示
综上所述，元件取值为：
C
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
0.1 100 2200 2200 24
μF PF PF
PF PF
10 2200 0.1 μF PF μF
f0
2
1 LC
P＝C4＋ C4Cj ,
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总电容：C＝C1＋CC4＋ 4CCj j C1 PCj;
调频电路设计提示
分析P对f0的影响程度
C＝P2Cj
CQ C1 C4串联CQJ
C4CQJ C4 CQJ
77PF
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调频电路设计提示
P 0.2，V＝1V时，
C
＝
P
2
C
＝
j
（0.2）2
6.6
PF
＝0.264P
F
fm
1 2
C CQ
1 0.264 fo 2 77 6.5MHz 11.1KHz
P 0.2，V＝2V时，
C
＝
P
2
C
＝
j
（0.2）2
16.6P
F＝0.66P
F
fm
1 2
C CQ
1 0.66 fo 2 77 6.5MHz 27.8KHz
结论：P＝0.2时，fm偏小，由于C变化有限，应加大P。
4、设计条件
电源电压＋12V； 变容二极管型号为2CC1E。
L 110H ,L 247H。
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调频电路设计提示
✓（1）振荡器部分：根据振荡器的理论，基 本放大器的工作点应偏向截止区的原则， 可设计较小的VBQ 。
设ICQ1=1mA，UCEQ1=8V，UR4=1V 则R4=1kΩ，R3=3k Ω，UBQ1=UR4+0.7V=1.7V 取R2=16kΩ，则R1=100kΩ ✓（2）射随电路：按最大动态范围设计
2、基本工作原理 ： 该电路是基本放大电路组成的LC振荡电路，由调制信号控
制并改变变容二极管的电容量，从而改变输出信号的频 率，达到调频的目的。调制信号由耦合电容C5输入，经 电感L2加到变容二极管的阴极。C5是耦合电容，调制信号 要通过它加到VD上，调制信号的频率一般为几百Hz到几 十kHz，故应取几μF~几十μF。 C6是滤波电容，用于减小高频信号对调制电路的影响，一般 取几十pF。电感L2对高频振荡信号呈现断路，对低频US 呈现短路，用于阻断US与调频电路间的高频通路。 电阻RW+R6与R7构成变容二极管的偏置电路，为变容二极管 提供静态UQ电压值。
6.5MHz
63.3KHz
所 以 取 P 0.3， V＝ 2V时 ，fm满 足 要 求 。
调频电路设计提示
求C4：
P＝C4＋C4CQj
C4
PCQj 1 P
0.355.8PF 1 0.3
23.9PF,
取C4 24PF；
取C2 C3 1000PF～4700PF；可取2200PF.
L 2 取 1 0 0 H ， C 5 取 1 0 F ， C 6 取 2 2 0 0 P F 。
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调频电路设计提示
由2CC1E曲线，查出 VQ＝4V，Cj＝55.83PF V。 1 2 3 4 5 6 P
9V 00. 7(24 4. V6 24.3V 55)8. 417V 1. 时 44， 1. 4C 16. j 6.66PF;
F )
V3(4 5V92V)32V 8 时 ， 6 C 6 j 16.62PF;
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调频电路设计提示
接入系数P的选取及C4取值
P的大小决定CΣ对f0影响程度。若P大些，L1～ C1～C2～C3回路对CJ的影响大（不利），一方 面CJ受影响大，另一方面CJ对振荡频率f0的调 制作用也大，CJ变化可产生较大频偏。若P小 些，优点是振荡回路L1～C1～C2～C3对CJ的影 响小，缺点是CJ的变化对f0的影响也小。